ASME SB163 UNS N04400 Ống trao đổi nhiệt liền mạch hợp kim niken: Đặc điểm kỹ thuật, tính chất và ứng dụng

Ống liền mạch ASME SB163 UNS N04400 là gì?

ASME SB163, có nội dung kỹ thuật giống với ASTM B163, là thông số kỹ thuật dành cho ống kéo nguội-không liền mạch bằng hợp kim niken và niken được sử dụng trong dịch vụ bình ngưng và trao đổi nhiệt. Trong số các họ hợp kim được quy định trong thông số kỹ thuật, UNS N04400 là hợp kim đồng niken-chứa hàm lượng niken tối thiểu là 63% và 28-34% đồng. Hợp kim này được biết đến với độ bền cao, độ dẻo dai tốt trong phạm vi nhiệt độ rộng và khả năng chống chịu đáng tin cậy với nước biển, hơi nước và dung dịch muối kiềm hoặc trung tính. Ống được cung cấp ở trạng thái ủ và có thể được gia cố thêm bằng cách gia công nguội khi điều kiện thiết kế đòi hỏi tính chất cơ học cao hơn.

Thành phần hóa học (ASTM B163 / ASME SB163)

Thành phần được chỉ định của UNS N04400 theo B163 được hiển thị bên dưới. Hàm lượng niken và đồng kết hợp cao, thường trên 90%, mang lại cho hợp kim đặc tính ăn mòn đặc trưng.

Yếu tố	Phạm vi được chỉ định (wt%)
Niken (Ni)	63,0 phút
Đồng (Cu)	28.0 - 34.0
Sắt (Fe)	tối đa 2,5
Mangan (Mn)	tối đa 2,0
Cacbon (C)	tối đa 0,30
Silic (Si)	tối đa 0,50
Lưu huỳnh (S)	tối đa 0,024

Tính chất cơ lý (ủ)

Tài sản	Giá trị
Độ bền kéo, tối thiểu	483 MPa (70 ksi)
Sức mạnh năng suất, tối thiểu	172 MPa (25 ksi)
Độ giãn dài, tối thiểu (50 mm)	35%
Tỉ trọng	8,80 g/cm3
phạm vi nóng chảy	khoảng 1300 - 1350 độ
Mô đun đàn hồi	179 GPa

Phạm vi kích thước, điều kiện giao hàng và ứng dụng

Theo tiêu chuẩn ASTM B163, ống liền mạch dành cho dịch vụ ngưng tụ và trao đổi nhiệt được chỉ định về đường kính ngoài và độ dày thành ống. Thông số kỹ thuật bao gồm các ống có đường kính ngoài và dưới 3 inch (76,2 mm), với độ dày thành tối thiểu là 0,148 inch (3,76 mm) trở xuống hoặc độ dày thành trung bình là 0,165 inch (4,19 mm) trở xuống. Kích thước bộ chuyển đổi tường có đường kính nhỏ,{10}}nhẹ cũng được xác định. Ống thường được cung cấp ở trạng thái ủ; có thể chỉ định nhiệt độ làm việc lạnh-khi cần cường độ cao hơn. UNS N04400 chống lại sự ăn mòn của nước biển, nứt do ăn mòn ứng suất clorua và bị tấn công bởi các dung dịch muối kiềm và trung tính, đồng thời nó hoạt động tốt chống lại các axit khử loãng. Các ứng dụng điển hình bao gồm bộ trao đổi nhiệt và bình ngưng xử lý nước biển hoặc chất lỏng ăn mòn, thiết bị kỹ thuật hàng hải như nhà máy khử muối và đường ống trên tàu, hệ thống xử lý hóa chất để xử lý kiềm và axit, và thiết bị dầu khí trong dịch vụ chua và các dịch vụ đòi hỏi khắt khe khác.

UNS N04400 so với UNS N05500

UNS N05500 là phiên bản-có thể làm cứng kết tủa của cùng một họ đồng niken-. Việc bổ sung nhôm và titan cho phép hợp kim được tăng cường bằng cách làm cứng theo tuổi để có độ bền và độ cứng cao hơn đáng kể so với UNS N04400, trong khi vẫn giữ được khả năng chống ăn mòn tương đương. Trong đó UNS N04400 được chọn cho mục đích chống ăn mòn nói chung và dễ tạo hình, UNS N05500 được chọn khi độ bền cao, ví dụ như ở trục, ốc vít và các bộ phận máy bơm, là yêu cầu thiết kế chủ đạo.

Câu hỏi thường gặp

Sự khác biệt giữa UNS N04400 và UNS N05500 là gì?

UNS N05500 (K-500) có chủ ý bổ sung nhôm và titan và được tăng cường bằng cách xử lý nhiệt kết tủa. Nó đạt cường độ và độ cứng cao hơn đáng kể so với UNS N04400 trong khi có khả năng chống ăn mòn tương tự, khiến nó phù hợp với các bộ phận quay và buộc chặt chịu tải cao.

Ống UNS N04400 có phù hợp với dịch vụ nước biển không?

Đúng. Hợp kim này được sử dụng rộng rãi trong các bộ trao đổi nhiệt,{1}}làm mát bằng nước biển, thiết bị ngưng tụ và đường ống hàng hải vì khả năng chống ăn mòn của nước biển và chống ăn mòn ứng suất clorua tuyệt vời.

Ống liền mạch UNS N04400 có thể hàn được không?

Đúng. Hợp kim có thể được hàn bằng các quy trình hàn TIG, MIG và điện trở bằng cách sử dụng kim loại phụ phù hợp. Thông thường không cần làm nóng trước và-không cần xử lý nhiệt sau mối hàn đối với hầu hết các dịch vụ, mặc dù các thông số áp dụng phải được xác nhận dựa trên thông số kỹ thuật chế tạo.

ASME SB163 bao gồm phạm vi kích thước nào?

Thông số kỹ thuật bao gồm các ống liền mạch có đường kính ngoài lên tới 3 inch (76,2 mm) và độ dày thành trung bình lên tới khoảng 0,165 inch (4,19 mm) hoặc tối thiểu 0,148 inch (3,76 mm), bao gồm cả các kích thước bộ chuyển đổi tường-đường kính-nhỏ.

Những tiêu chuẩn nào áp dụng cho ống UNS N04400?

Tiêu chuẩn chính là ASTM B163 / ASME SB163 dành cho ống ngưng tụ và trao đổi nhiệt liền mạch, được hỗ trợ bởi các thông số kỹ thuật sản phẩm liên quan của ASTM như B165 (ống liền mạch), B725 và B751 (ống hàn), B730 (ống hàn) và B829 (ống và ống liền mạch chung).

UNS N04400 có thể được sử dụng ở nhiệt độ nào?

Hợp kim này vẫn giữ được độ dẻo dai và các đặc tính cơ học tốt ở nhiệt độ đông lạnh và phù hợp với môi trường có nhiệt độ-cao vừa phải. Bởi vì nó không chứa crom nên khả năng chống oxy hóa ở nhiệt độ cao bị hạn chế, do đó nhiệt độ sử dụng thường được giữ ở mức vừa phải và các giới hạn thiết kế phải tuân theo quy định về bình chịu áp hoặc đường ống hiện hành.