1. Beth sy'n gwneud Hastelloy B-2 y deunydd o ddewis ar gyfer tiwbiau capilari mewn amgylcheddau cemegol difrifol, a beth yw ei gyfyngiadau sylfaenol?
Aloi molybdenwm nicel yw Hastelloy B-2 (UNS N10665), gyda chyfansoddiad nodweddiadol o tua 28% Molybdenwm a 65% Nicel (cydbwysedd Haearn, Cromiwm, Cobalt, ac ati). Mae ei ddewis ar gyfer tiwbiau capilari- sydd angen waliau tenau a diamedrau mewnol manwl gywir - yn cael ei yrru gan dri phriodwedd metelegol penodol:
Gwrthwynebiad Eithriadol i Asid Hydroclorig: Mae'r cynnwys Molybdenwm uchel yn darparu ymwrthedd rhyfeddol i ymosodiad unffurf (cyrydu cyffredinol) mewn asid hydroclorig ar bob crynodiad a thymheredd, hyd at y pwynt berwi. Mae hefyd yn perfformio'n eithriadol o dda yn erbyn asidau sylffwrig, asetig a ffosfforig mewn amgylcheddau lleihau.
Ymwrthedd i Clorid-Cracion Cyrydiad Straen a Anwythir (SCC): Yn wahanol i ddur di-staen austenitig (fel 316L), sy'n dueddol o gael SCC ym mhresenoldeb cloridau a straen tynnol, mae'r cynnwys nicel uchel yn B-2 yn ei gwneud bron yn imiwn i SCC a achosir gan glorid. Mae hyn yn hanfodol ar gyfer tiwbiau capilari a all gael eu plygu neu eu torchi dan straen.
Sefydlogrwydd Thermol mewn Adrannau Tenau: Mae gan diwbiau capilari waliau tenau iawn. Mae Hastelloy B-2 yn cynnal ei gyfanrwydd strwythurol a'i wrthwynebiad cyrydiad yn yr adrannau tenau hyn, ar yr amod bod cydbwysedd y cyfnod metelegol yn gywir.
Cyfyngiadau ac Ystyriaethau Critigol:
Er gwaethaf ei gryfderau, mae gan B-2 gyfyngiad sylweddol: Sensitifrwydd i fewnbwn gwres weldio a thymheredd canolradd.
Yr "Effaith B-2": Os yw'r aloi yn agored i dymereddau yn yr ystod o 1200 gradd F i 1600 gradd F (650 gradd i 870 gradd ) -yn aml yn ystod weldio neu anelio amhriodol{7}}gall waddodi cyfnodau rhyngfetelaidd (yn benodol cyfnodau fel Ni-Mo). Mae hyn yn lleihau hydwythedd yn sylweddol a gall arwain at gracio straen.
Anhawster Gwneuthuriad: Mae cynhyrchu tiwbiau capilari o B-2 yn gofyn am reolaeth lem dros weithio oer a chylchoedd anelio er mwyn osgoi'r embrittlement hwn. Dyma pam y datblygwyd ailosodiadau modern (fel Hastelloy B-3), sy'n cynnig gwell sefydlogrwydd thermol. Ar gyfer B-2 yn benodol, rhaid defnyddio'r tiwb yn yr ateb cyflwr annealed a weldio gyda phrosesau mewnbwn gwres isel iawn.
2. Mewn offeryniaeth fanwl, pam mae gorffeniad wyneb tiwb capilari Hastelloy B-2 mor bwysig â'i gywirdeb dimensiwn?
Mewn cymwysiadau fel systemau chwistrellu cemegol, cromatograffaeth nwy, neu linellau synhwyro pwysau, mae tiwb capilari Hastelloy B-2 yn gweithredu fel sianel ar gyfer hylifau neu nwyon. Er bod y Diamedr Allanol (OD) yn bwysig ar gyfer ffitio i gysylltwyr cywasgu (fel ffitiadau Swagelok), mae'r Diamedr Mewnol (ID) a'i orffeniad arwyneb yn pennu'r perfformiad.
Cysondeb Llif a Chromatograffeg: Mewn offerynnau dadansoddol, mae'r tiwb capilari yn gweithredu fel colofn wahanu neu linell drosglwyddo. Mae arwyneb mewnol garw yn creu "cynnwrf" neu "trylediad eddy" (yn nhermau cromatograffaeth, dyma'r term A yn hafaliad Van Deemter). Mae hyn yn achosi ehangu bandiau, sy'n golygu bod brigau'r sampl yn mynd yn ehangach ac yn llai amlwg, gan ddifetha'r dadansoddiad. Mae gorffeniad llyfn, tebyg i ddrych-yn sicrhau llif laminaidd a brigau miniog.
Anadweithiol a Goddefgarwch Cemegol: Er bod Hastelloy B-2 yn gallu gwrthsefyll cemegol, mae arwyneb garw yn cynnwys micro{5}}agennau. Yn yr holltau hyn, gall hylifau proses farweiddio. Dros amser, gall yr ardaloedd llonydd hyn arwain at gyrydiad lleol neu weithredu fel safleoedd cnewyllol ar gyfer dyddodion. Mewn cymwysiadau fferyllol purdeb uchel, gall y dyddodion hyn halogi'r swp cyfan. Mae arwyneb llyfn yn lleihau'r arwynebedd sydd ar gael ar gyfer adlyniad ac mae'n haws ei lanhau a'i oddefol.
Graddio Pwysau a Bywyd Blinder: Mae afreoleidd-dra arwyneb yn gweithredu fel codwyr straen. Pan fydd y tiwb yn agored i guriadau pwysedd uchel, gall crac gychwyn ar ddiffyg arwyneb ar yr ID. Gan fod y wal yn denau, bydd hollt sy'n ymledu o'r ID yn arwain yn gyflym at ollwng wal drwodd.
Felly, wrth nodi tiwb capilari B-2, byddwch yn aml yn gweld gofynion fel "ID 0.040" +/- 0.002" gyda gorffeniad micro-modfedd 8 Ra (Cyfartaledd Garwedd) neu well." Mae hyn yn sicrhau bod y tiwb nid yn unig o'r maint cywir ond hefyd yn swyddogaethol ddibynadwy ar gyfer dynameg hylif.
3. Sut mae'r broses weithgynhyrchu o diwbiau capilari Hastelloy B-2 di-dor yn wahanol i diwbiau wedi'u weldio, a pha un sy'n cael ei ffafrio ar gyfer cymwysiadau pwysedd uchel?
Mae'r gwahaniaeth rhwng adeiladwaith di-dor ac adeiladwaith wedi'i weldio mewn tiwbiau capilari yn hollbwysig ar gyfer diogelwch a pherfformiad mewn amgylcheddau gwasgedd uchel.
Gweithgynhyrchu Di-dor:
Cynhyrchir tiwbiau capilarïau B-2 di-dor trwy dyllu biled solet o'r aloi ac yna ei dynnu trwy gyfres o farw dros mandrel (tynnu llun tiwb) i gyflawni'r OD a'r trwch wal a ddymunir.
Mantais: Mae gan y tiwb strwythur grawn homogenaidd trwy gydol y cylchedd. Nid oes unrhyw "weldio seam" sy'n cynrychioli diffyg parhad metelegol.
Cais: Yn cael ei ffafrio ar gyfer pwysau sy'n fwy na 5,000 psi neu mewn cymwysiadau blinder cylchol. Gan nad oes parth weldio, nid oes unrhyw risg o gyrydiad dethol yn ymosod ar -barth yr effeithir arno gan wres (HAZ) y tu mewn i'r tiwb.
Gweithgynhyrchu Wedi'i Weldio a Lluniadu (Weldrawn):
Mae'r broses hon yn dechrau gyda stribed fflat o Hastelloy B-2, sy'n cael ei rolio i siâp tiwbaidd a'i weldio'n hydredol (fel arfer trwy weldio TIG heb fetel llenwi). Yna caiff y tiwb ei dynnu'n oer trwy farw i leihau'r maint, mireinio'r strwythur grawn, a lleihau proffil y glain weldio.
Mantais: Yn aml mae'n fwy darbodus am hydoedd parhaus hir iawn ac mae'n caniatáu rheolaeth dynnach dros amrywiad trwch wal o stoc stribedi.
Risg: Er gwaethaf lluniadu, mae'r parth weldio yn parhau i fod yn faes gwahanol. Pe bai'r paramedrau weldio yn anghywir, gallai'r parth yr effeithiwyd arno wres gynnwys y cyfnodau rhyngfetelaidd brau a grybwyllir yng Nghwestiwn 1. At hynny, mewn gwasanaeth cyrydol, gall y sêm weldio weithiau gyrydu'n ffafriol, neu gall y tiwb hollti ar hyd y sêm os oedd y treiddiad weldio yn annigonol.
Y dyfarniad:
Ar gyfer cymwysiadau -pwysedd uchel critigol (llinellau hydrolig, systemau chwistrellu), mae di-dor wedi'i nodi bron bob amser. Ar gyfer cymwysiadau gwasgedd isel nad ydynt yn hanfodol (draeniau, fentiau, gorchuddio thermocyplau), mae tiwbiau wedi'u weldio wedi'u weldio yn aml yn dderbyniol oherwydd arbedion cost. Fodd bynnag, bydd gwneuthurwr sydd ag enw da yn cynnal profion nad ydynt yn-ddinistriol (cerrynt eddy neu uwchsonig) ar diwbiau wedi'u llifio i wirio cywirdeb y sêm.
4. Pa safonau ASTM penodol sy'n llywodraethu caffael Tiwbiau Capilari Hastelloy B-2, a pha "opsiynau" y dylai prynwr eu nodi?
Mae caffael tiwbiau aloi arbenigol yn gofyn am gadw at safonau diwydiant llym i sicrhau ansawdd a pherfformiad deunydd. Ar gyfer tiwbiau capilari Hastelloy B-2, y safon lywodraethol yw ASTM B622 (Manyleb Safonol ar gyfer Pibell a Thiwb Alloy Nicel a Nickel-Cobalt Di-dor). Ar gyfer tiwbiau wedi'u weldio, byddech yn cyfeirio at ASTM B626.
Fodd bynnag, mae safon "B622" yn cwmpasu ystod eang o feintiau ac amodau. Ar gyfer ceisiadau tiwb capilari, dylai prynwyr nodi "Gofynion Atodol" penodol neu eglurhad yn y gorchymyn prynu:
Goddefiannau Dimensiwn: Mae ASTM B622 yn darparu goddefiannau safonol, ond mae tiwbiau capilari yn aml yn gofyn am oddefiannau tynnach. Rhaid i chi nodi "Sythrwydd Arbennig" (ee, 1/16" mewn 3 troedfedd yn lle 1/8" mewn 3 troedfedd) a "Goddefiannau OD/ID Precision" (ee, +/{- 0.001" ar yr OD).
Priodweddau Mecanyddol: Mae'r safon yn pennu cryfder tynnol a chynnyrch. Ar gyfer ceisiadau plygu, efallai y bydd angen tymer "Annealed". Ar gyfer anhyblygedd mewn stiliwr, efallai y bydd angen tymer "Hanner-Caled". Rhaid nodi hyn yn benodol.
Profion Annistrywiol (NDT): Efallai na fydd safon B622 yn gorfodi 100% NDT ar gyfer tiwbiau bach. Ar gyfer gwasanaeth critigol, dylech nodi "Arholiad Ultrasonig" (ASTM E213) i ganfod diffygion mewnol neu "Arholiad Cyfredol Eddy" (ASTM E571) i ganfod diffyg parhad arwyneb ac is-wyneb ar hyd y darn cyfan.
Prawf Hydrostatig: Er ei fod yn safonol, gallwch ofyn am bwysau prawf uwch na'r isafswm pwysau a gyfrifwyd i brofi cywirdeb y tiwb ar gyfer eich cais penodol.
Glendid a Phecynnu: Ar gyfer gwasanaeth ocsigen neu ddefnydd ystafell lân, rhaid i chi nodi "Ocsigen Glân" (sy'n gofyn am diseimio a phecynnu arbennig) a "End Cappped" i atal halogiad yn ystod y daith.
Rhaid i brynwr nid yn unig archebu "Tiwb Hastelloy B-2" ond rhaid ei ddiffinio fel: * "Tiwb Capilari Hastelloy B-2 di-dor fesul ASTM B622, Cyflwr: Annealed, OD: 1/8", Wal: 0.028", Goddefiannau: Manwl, 100% Eddy Presennol Wedi'i Brofi fesul ASTM E571*,
5. Mae cleient yn adrodd bod eu tiwbiau capilari Hastelloy B-2 yn cracio ger y ffitiad cywasgu ferrule ar ôl dim ond ychydig fisoedd o wasanaeth mewn awyrgylch HCl poeth. Beth yw'r achosion tebygol?
Mae hon yn senario methiant clasurol sydd fel arfer yn tynnu sylw oddi wrth gyrydiad cyffredinol a thuag at or-straen fecanyddol ynghyd â sensitifrwydd metelegol. Gan dybio bod y deunydd tiwb ei hun wedi'i ardystio i ASTM B622, mae'r cracio yn debygol oherwydd un o dri ffactor:
1. Gosodiad Amhriodol (dros-torquing):
Mae waliau tiwbiau capilari yn denau. Mae ffitiadau cywasgu (ferrules) yn gweithio trwy frathu i mewn i OD y tiwb i greu sêl a gafael. Os yw'r ffitiwr yn tynhau'r cnau yn ormodol, gall y ffurwl falu wal y tiwb, gan greu rhicyn dwfn. Mae'r rhicyn hwn yn gweithredu fel crynhoydd straen enfawr. Mae cylchoedd dirgryniad neu ehangu thermol yn achosi craciau blinder i gychwyn ar y rhicyn hwn.
Ateb:Defnyddiwch wrench torque yn ystod y gosodiad a dilynwch fanylebau'r gwneuthurwr gosod yn fanwl gywir.
2. Cracio Cyrydiad Straen Clorid (SCC) o Strwythur Sensitif:
Er bod B-2 yn gyffredinol yn gwrthsefyll SCC, nid yw'n gwbl imiwn os yw wedi'i "sensiteiddio." Pe bai'r tiwb wedi'i anelio'n amhriodol yn ystod y gwneuthuriad, neu pe bai'r gwres o bresyddu cydran gyfagos yn anfwriadol yn gwresogi'r tiwb i'r ystod 1200 gradd F, efallai y bydd cyfnodau brau wedi gwaddodi wrth y ffiniau grawn. O dan y straen tynnol uchel a gymhwysir gan y ferrule (straen cylchyn), mae'r ffiniau grawn yn dod yn agored i gracio, hyd yn oed mewn amgylchedd clorid ysgafn.
Ateb:Profwch y tiwb wedi cracio ar gyfer tueddiad cyrydiad intergranular (ASTM G28 Dull A) i gadarnhau sensiteiddio. Os caiff ei gadarnhau, newidiwch i radd Hastelloy B-3 sy'n fwy sefydlog yn thermol.
3. Cyrydiad Galfanig neu Crynodiad Asid:
Os yw'r ffitiad ei hun wedi'i wneud o ddeunydd gwahanol (ee, 316 Dur Di-staen), ac mae'r awyrgylch yn cyddwyso HCl, gall cwpl galfanig ffurfio, gan gyflymu'r cyrydiad ar y gyffordd. Fel arall, os yw'r broses yn wlyb beicio sych, gall yr ardal o dan y ferrule (hollt dynn) ganiatáu i HCl ganolbwyntio trwy anweddiad, gan arwain at ymosodiad "cyllell-llinell" leol.
Ateb:Sicrhewch fod ffitiadau hefyd wedi'u gwneud o aloi nicel cydnaws (ee, Hastelloy C-276) ac archwiliwch am arwyddion o staenio neu staen rhwd ger tarddiad y crac.
