Liga C276 Tabelas de pressão de ruptura do tubo

Introdução aos tubos de liga C276

Liga C276, Também conhecido como Hastelloy C276, EUA N10276, ou w.nr. 2.4819, é um níquel-molibdênio-cromo, renovado por sua excepcional resistência à corrosão e alta resistência em ambientes extremos. Amplamente utilizado no processamento químico, óleo e gás, e aplicações marítimas, resiste a picar, corrosão intersticial, e rachaduras por corrosão por estresse (SCC) em mídias agressivas, como cloretos e ácidos. Tubos de liga C276, Disponível em sem costura (ASTM B622) e soldado (ASTM B626) formas, são críticos para sistemas de alta pressão, onde a confiabilidade é fundamental. Tabelas de pressão estourando, calculado usando a fórmula de Barlow, Forneça pressões internas teóricas que os tubos podem suportar antes da falha, Orientar os engenheiros na seleção de cronogramas de tubos apropriados para aplicações específicas.

A versatilidade da liga decorre de sua composição equilibrada e propriedades mecânicas robustas, tornando -o adequado para tubos em tamanhos que variam de 1/8 polegadas para 30 polegadas de diâmetro. Dados de pressão de explosão, proveniente de fornecedores respeitáveis como materiais de corrosão e neonickel, indica pressões tão altas quanto 35,175 Psi para pequeno diâmetro, Tubos de paredes grossas (v.g., 1/8 Polegadas, Cronograma dos anos 80). Este artigo detalha a composição química da liga C276, Propriedades mecânicas, Resistência à corrosão, processos de fabricação, Aplicações, e mesas de pressão estourando, com comparações com o Inconel 625, Liga 20, ASTM A671 CC60, e API 5L PSL2 BNS. Uma tabela abrangente resume as pressões e parâmetros de chave estourando, garantindo um recurso valioso para os engenheiros.

 

Composição química e análise de material

A composição química da liga C276 é otimizada para resistência e força de corrosão. Contém níquel (Equilíbrio, ~ 55-57%), Molibdênio (15.0–17,0%), cromo (14.5–16,5%), Ferro (4.0–7,0%), Tungstênio (3.0–4,5%), Cobalto (≤2,5%), manganês (≤1,0%), carbono (≤0,01%), Silício (≤0,08%), fósforo (≤0,04%), enxofre (≤0,03%), e vanádio (≤0,35%). O alto teor de molibdênio aumenta a resistência à corrosão de picadas e fendas em ambientes de cloreto, Enquanto o cromo fornece resistência a oxidação. Baixo carbono e silício minimizam a precipitação de carboneto durante a soldagem, garantir a integridade da solda. O tungstênio acrescenta resistência à força e corrosão na redução de ácidos.

Comparado ao Inconel 625 (58% Min Nickel, 8–10% molibdênio), Liga C276 tem um molibdênio mais alto, oferecendo resistência superior à corrosão localizada, mas com força ligeiramente menor. Liga 20 (32–38% níquel, 2–3% molibdênio, 3–4% de cobre) se destaca em ácido sulfúrico, mas é menos eficaz em cloretos. ASTM A671 CC60 (0.04–0,27% de carbono, 0.85–1,20% manganês) e API 5L PSL2 BNS (≤0,12% de carbono) são aços de carbono com liga mínima, confiando em revestimentos para proteção contra corrosão. A estrutura austenítica da liga C276 garante ductilidade e resistência, apoiando seu uso em tubos de alta pressão. Os baixos níveis de impureza e estabilização da composição o tornam ideal para tubos soldados, Como visto em mesas de pressão estourando, onde a integridade da solda é crítica para o desempenho de alta pressão.

 

Propriedades mecânicas

Os tubos de liga C276 exibem excelentes propriedades mecânicas, apoiando seu uso em aplicações de alta pressão. Na condição recozida, Tubos sem costura (ASTM B622) ter uma força de tração mínima de 690 MPa (100 Ksi), força de escoamento de 283 MPa (41 Ksi), e alongamento de 40%. tubos soldados (ASTM B626) têm propriedades semelhantes, com resistência à tração ≥690 MPa e rendimento ≥283 MPa, Embora o trabalho a frio possa aumentar a força (v.g., Até 1000 MPA Tensile para tubos frios). A dureza é tipicamente 185–230 Brinell. Essas propriedades são mantidas até 450 ° F (232° C), com bom desempenho em temperaturas mais altas para exposição a curto prazo.

Comparado ao Inconel 625 (Resistência à tração 827 MPa, Rendimento 414 MPa), A liga C276 tem força ligeiramente menor, mas melhor resistência à corrosão na redução de ambientes. Liga 20 (Resistência à tração 551 MPa, Rendimento 241 MPa) é mais fraco, mas otimizado para resistência ao ácido. ASTM A671 CC60 (Tensil 415–550 MPa, Rendimento 220 MPa) e API 5L PSL2 BNS (Tensil 415–760 MPa, Rendimento 245 MPa) são significativamente mais fracos, Projetado para pipelines de baixa temperatura ou serviço azedo. As tabelas de pressão de explosão refletem a alta força da liga C276, com os tubos dos anos 80 (v.g., 1/8 Polegadas, 0.095-parede de polegadas) alcançando até 35,175 libras por polegada quadrada. A resistência e a ductilidade da liga garantem confiabilidade sob cargas dinâmicas, Crítico para aplicações químicas e petrolíferas/gás.

 

Características de resistência à corrosão

A liga C276 é conhecida por sua excepcional resistência à corrosão, particularmente em ambientes agressivos como cloretos, ácido sulfúrico, e gás azedo. Seu número equivalente de resistência ao pitting (MADEIRA) é aproximadamente 69, indicando excelente resistência à corrosão de pitados e fendas. A liga é imune ao cloreto SCC e tem um bom desempenho em ácidos oxidantes e redutores, com taxas de corrosão tão baixas quanto 0,1-0,2 mm/ano em ácido sulfúrico fervente. Em serviço azedo, atende aos requisitos da NACE MR0175, resistência à rachadura de tensão de sulfeto (SSC) em ambientes H2S, tornando -o ideal para poços de petróleo e gás.

Comparado ao Inconel 625 (Madeira ~ 52), A liga C276 oferece resistência superior à corrosão localizada devido ao maior molibdênio. Liga 20 (Madeira ~ 34) se destaca em ácido sulfúrico, mas é menos eficaz em cloretos. ASTM A671 CC60 e API 5L PSL2 BNS, Ambos aços de carbono, requer revestimentos para proteção contra corrosão, Ao contrário da liga C276, resistência inerente. O desempenho da liga em tubos de alta pressão, como mostrado na explosão de tabelas de pressão, é aprimorado por sua resistência à corrosão, Garantir a integridade de longo prazo em processamento químico e aplicações marítimas. Por exemplo, Um cronograma de 1 polegada 40s sugere 15,175 Psi sem enfraquecimento relacionado à corrosão, apoiando seu uso em ambientes agressivos.

 

Fabricação e processamento

Os tubos de liga C276 são fabricados usando fusão de indução de vácuo ou fornos de arco elétrico, seguido de trabalho quente ou frio para produzir sem costura (ASTM B622) ou soldado (ASTM B626) TUBOS. Tubos sem costura são extrudados ou desenhados, com recozimento em 1040-1150 ° C (1900–2100 ° F.) para restaurar a ductilidade. Os tubos soldados são formados a partir de tira ou placa, Soldado via GTAW ou GMAW com metais de enchimento correspondentes (v.g., Ernichrmo-4), e recozido para minimizar as tensões de solda. A usinagem requer configurações rígidas e ferramentas de carboneto devido ao endurecimento do trabalho, com velocidades de corte de 10 a 20 m/min.

Comparado ao Inconel 625, O processamento da liga C276 é semelhante, mas se beneficia de Baixo Carbono para melhor soldabilidade. Liga 20 é mais fácil de fabricar devido ao baixo níquel, Enquanto ASTM A671 CC60 e API 5L PSL2 BNs usam processos EFW mais simples para aço carbono. Teste não destrutivo (ultrassônico, radiográfico) Garante solda qualidade, crítico para altas pressões de explosão (v.g., 26,250 PSI para cronograma de 1/2 polegada dos anos 80). O processo de fabricação suporta uma variedade de tamanhos de tubo (1/8–30 polegadas) e horários (5S, 10S, 40S, 80S), como refletido nas tabelas de pressão de explosão, garantir confiabilidade em sistemas de alta pressão.

 

Aplicações

Tubos de liga C276 são usados em aplicações exigentes que requerem alta resistência à corrosão e capacidade de pressão. No processamento químico, Eles lidam com ácidos e cloretos em reatores, Trocadores De Calor, e sistemas de tubulação. As aplicações de petróleo e gás incluem tubos de fundo de poço e gasodutos de gás azedo, Aproveitando a conformidade da NACE. Os ambientes marinhos usam C276 para tubulação de água do mar, Enquanto o controle de poluição emprega em sistemas de dessulfurização de gases de gás de combustão. Tabelas de pressão de explosão guiam seu uso, com tubos de 1/4 de polegada do cronograma 40s suportando 24,450 libras por polegada quadrada, ideal para linhas químicas de alta pressão.

Comparado ao Inconel 625, usado em ambientes marítimos aeroespacial e grave, C276 é preferido para serviço azedo e resistência a ácido. Liga 20 alvo as aplicações de ácido sulfúrico, Enquanto ASTM A671 CC60 é para oleodutos de baixa temperatura e API 5L PSL2 BNS para transporte de gás azedo. Altas pressões de ruptura da liga C276 e resistência à corrosão o tornam ideal para infraestrutura crítica, Reduzindo a manutenção em ambientes agressivos, como plataformas offshore e plantas químicas. Sua versatilidade entre tamanhos e cronogramas de tubos garante ampla aplicabilidade.

Tabelas de pressão estourando

Tabelas de pressão estourando para tubos de liga C276, calculado usando a fórmula de Barlow (P = 2st/d, onde p é pressão, S é um estresse permitido, T é espessura da parede, D é diâmetro externo), Forneça pressões internas teóricas para tubos sem costura e soldados. Dados de materiais de corrosão e neonickel para tubos sem costura (ASTM B622) nos horários 5s, 10S, 40S, e os anos 80 estão resumidos abaixo. tubos soldados (ASTM B626) têm pressões semelhantes, com pequenas variações devido a fatores de solda.

Tamanho Nominal Do Tubo (polegadas)	Nominal de (polegadas)	Programação	Espessura de parede (polegadas)	Pressão de explosão (libras por polegada quadrada)
1/8	0.405	5S / 10S / 40S / 80S	0.049 / 0.068 / 0.095 / –	18,150 / 25,175 / 35,175 / –
1/4	0.540	5S / 10S / 40S / 80S	0.065 / 0.088 / 0.119 / –	18,050 / 24,450 / 33,050 / –
3/8	0.675	5S / 10S / 40S / 80S	0.065 / 0.091 / 0.126 / –	14,450 / 20,225 / 28,000 / –
1/2	0.840	5S / 10S / 40S / 80S	0.065 / 0.083 / 0.109 / 0.147	11,600 / 14,825 / 19,475 / 26,250
3/4	1.050	5S / 10S / 40S / 80S	0.065 / 0.083 / 0.113 / 0.154	9,275 / 11,850 / 16,150 / 22,000
1	1.315	5S / 10S / 40S / 80S	0.065 / 0.109 / 0.133 / 0.179	7,425 / 12,450 / 15,175 / 20,425
1 1/4	1.660	5S / 10S / 40S / 80S	0.065 / 0.109 / 0.140 / 0.191	5,875 / 9,850 / 12,650 / 17,250
1 1/2	1.900	5S / 10S / 40S / 80S	0.065 / 0.109 / 0.145 / 0.200	5,125 / 8,600 / 11,450 / 15,800
2	2.375	5S / 10S / 40S / 80S	0.065 / 0.109 / 0.154 / 0.218	4,100 / 6,875 / 9,750 / 13,775
2 1/2	2.875	5S / 10S / 40S / 80S	0.083 / 0.120 / 0.203 / 0.276	4,325 / 6,250 / 10,600 / 14,400
3	3.500	5S / 10S / 40S / –	0.083 / 0.120 / 0.216 / –	3,550 / 5,150 / 9,250 / –
4	4.500	5S / 10S / 40S / –	0.083 / 0.120 / 0.237 / –	2,750 / 4,000 / 7,900 / –
6	6.625	5S / 10S / 40S / –	0.109 / 0.134 / 0.280 / –	2,475 / 3,050 / 6,350 / –
8	8.625	5S / 10S / 40S / –	0.109 / 0.148 / 0.322 / –	1,900 / 2,575 / 5,600 / –

Notas: As pressões são teóricas, baseado na fórmula de Barlow, e apenas para referência. O desempenho real pode variar devido a variações de material, temperatura, e efeitos de corrosão. Consulte a caldeira ASME e o código do vaso de pressão para design.

 

tolerâncias dimensionais

Tolerâncias dimensionais para tubos de liga C276 garantem compatibilidade em sistemas de alta pressão. Tubos sem costura (ASTM B622) e tubos soldados (ASTM B626) variam de 1/8 Para 30 polegadas no diâmetro externo (OD), com tolerâncias de ± 0,5% para OD e ± 10% para a espessura da parede (v.g., ± 0,0095 polegadas para parede de 0,095 polegadas). Comprimentos geralmente estão de até 6 metros, com reta ≤0,2% do comprimento. A altura da costura de solda para tubos soldados é ≤3,2 mm, e acabamentos finais (v.g., Chanfado por ASME B16.25) Garanta conexões adequadas.

Comparado ao Inconel 625 (ASTM B444: ± 0,25 mm para pequenos diâmetros), A liga C276 tem tolerâncias semelhantes, mas é otimizada para tubos maiores. Liga 20 (ASTM B729/B464: ± 0,5% de) corresponde às tolerâncias do C276, enquanto ASTM A671 CC60 (± 0,5% de) e API 5L PSL2 BNS (± 0,75% de) são mais frouxos devido a tamanhos maiores de pipeline. Essas tolerâncias suportam altas pressões de explosão, Garantir instalação confiável em sistemas químicos e petróleo/gás, onde a precisão é crítica.

 

Comparação com outras ligas e tubos

Tubos de liga C276 são comparados ao Inconel 625, Liga 20, ASTM A671 CC60, e API 5L PSL2 BNS. INCONEL 625 (Resistência à tração 827 MPa, Madeira ~ 52) oferece resistência de alta resistência, mas ligeiramente menor do que C276 (Madeira ~ 69). Liga 20 (Resistência à tração 551 MPa, Madeira ~ 34) é adequado para o ácido sulfúrico, mas menos eficaz em cloretos. ASTM A671 CC60 (Tensil 415–550 MPa) e API 5L PSL2 BNS (Tensil 415–760 MPa) são aços de carbono para pipelines de serviço de baixa temperatura e azedo, respectivamente, com menor resistência e sem resistência à corrosão inerente. Altas pressões de alotas C276 (v.g., 35,175 PSI para cronograma de 1/8 de polegada 80s) e a resistência à corrosão o torna ideal para condições extremas, Ao contrário dos aços de carbono que exigem revestimentos.

Desafios e limitações

A liga C276 Pipes enfrenta desafios em custo e fabricação. Seu alto teor de níquel e molibdênio os torna mais caros que o ASTM A671 CC60 ou API 5L PSL2 BNS, Limitando o uso a aplicações críticas. A usinagem é difícil devido ao endurecimento do trabalho, exigindo baixas velocidades de corte e configurações rígidas. Os tubos soldados devem evitar a contaminação para manter a resistência à corrosão, e altas temperaturas (>450° F) pode reduzir a ductilidade. Tabelas de pressão de estourar assumem condições ideais, mas pressões reais podem ser mais baixas devido a corrosão ou defeitos. Comparado ao Inconel 625, C276 é menos versátil em temperaturas ultra-altas, e liga 20 é limitado em ambientes de cloreto. Esses desafios são atenuados por meio de fabricação precisa e design específico de aplicação, garantir confiabilidade em sistemas de alta pressão.

Tendências e inovações futuras

O futuro dos tubos de liga C276 envolve avanços na fabricação e aplicações. A fabricação aditiva está sendo explorada para acessórios personalizados, reduzindo o desperdício. Técnicas avançadas de soldagem, Como soldagem a laser, melhorar a costura qualidade, apoiando altos pressões de explosão. Os revestimentos baseados em nanotecnologia aumentam a resistência à corrosão em ambientes extremos, estendendo a vida útil do tubo em aplicações de gás azedo e químico. O uso da liga em energia renovável, como o vento geotérmico e offshore, está crescendo devido à sua durabilidade. Comparado ao foco aeroespacial do Inconel 625, C276 tem como alvo inovações químicas e petróleo/gás. Os tubos ASTM A671 e API 5L estão vendo avanços de revestimento, Mas as propriedades inerentes da C276 a posicionam para aplicações de alto valor. O monitoramento digital para corrosão e pressão aumentará ainda mais a confiabilidade, Garantir a liga C276 continua sendo uma escolha principal para alta pressão, sistemas corrosivos.

Conclusão

Liga C276 (EUA N10276) Tubos são críticos para alta pressão, ambientes corrosivos, oferecendo resistência excepcional à força e corrosão. Tabelas de pressão estourando, baseado na fórmula de Barlow, mostrar pressões até 35,175 Psi para pequeno diâmetro, Tubos de paredes grossas, Orientando seu uso em produtos químicos, petróleo/gás, e aplicações marítimas. A composição de níquel-polibdênio-cromo da liga garante resistência a picar, SCC, e ácidos, superando o Inconel 625 em corrosão e liga localizada 20 em cloretos. Comparado ao ASTM A671 CC60 e API 5L PSL2 BNS, C276 oferece desempenho superior, mas a um custo mais alto. A tabela fornecida resume as pressões e os parâmetros de chave, Ajudando engenheiros em design. Inovações futuras em fabricação e revestimentos aumentarão o papel da liga C276 na infraestrutura crítica, garantir confiabilidade em condições extremas.