¿Qué cubre la norma ASTM B564 para las bridas Incoloy 825?
ASTM B564 es la especificación estándar para piezas forjadas de aleación de níquel y cubre bridas, accesorios, válvulas y formas forjadas similares de Incoloy 825 bajo Grado N08825 - que requieren una composición química definida, una resistencia a la tracción mínima de 85 ksi (586 MPa), un límite elástico de 35 ksi (241 MPa) y un alargamiento del 30 %, junto con verificación del tamaño de grano-y pruebas no destructivas.
Estos mínimos mecánicos son notablemente más bajos que los de las aleaciones de níquel-cromo-molibdeno "Hastelloy" e "Inconel" que comparten el grupo de materiales ASME B16.5 de N08825, que se analiza a continuación - un recordatorio de que las aleaciones se pueden agrupar juntas para fines de clasificación de presión de brida-sin dejar de diferir sustancialmente en la resistencia base, ya que las tablas de clasificación se construyen a partir del propio código ASME de cada aleación. valores de tensión permisibles, ni una sola suposición de resistencia compartida.
¿A qué grupo de materiales ASME B16.5 pertenece el N08825?
N08825está asignado al Grupo de materiales 3.8 de ASME B16.5, el mismo grupo que cubre N06625 (Aleación 625), N10276 (Hastelloy C-276), N06022 (Hastelloy C-22), N06200 (Hastelloy C-2000), N10001, N10003 y N06455 -, lo que significa que todos Estas aleaciones de níquel químicamente distintas comparten una única tabla de clasificación de presión y temperatura en la norma.
Agrupar varias aleaciones distintas bajo una tabla de presión-temperatura es una práctica estándar en ASME B.16.5 - la norma define 44 tablas de clasificación separadas que cubren docenas de grados de materiales individuales, y la agrupación reduce ese recuento a un número manejable al combinar aleaciones cuyos valores de tensión permitidos del Código de calderas y recipientes a presión de ASME, Sección II, Parte D están lo suficientemente cerca como para compartir una sola tabla.
La consecuencia práctica para un comprador o diseñador es que una brida N08825, una brida N06625 y una brida N10276 de la misma clase y NPS mostrarán cifras de presión máxima de trabajo idénticas en la tabla del Grupo 3.8 a cualquier temperatura dentro de su rango compartido - pero, fundamentalmente, no necesariamente la misma temperatura máxima permitida, que es el tema de la siguiente sección.
¿Cuál es la temperatura máxima permitida del N08825 según ASME B16.5?
N08825 no se puede utilizar por encima de 538 grados (1000 grados F) según ASME B16.5 -, un techo sustancialmente más bajo que varios de sus compañeros de tabla del Grupo 3.8-, ya que N10276 está clasificado para 675 grados (1247 grados F) y N06625 a 645 grados (1193 grados F) en la misma tabla, mientras que N10001, N06455 y N06200 comparten el alcance inferior del N08825, limitado a 425 grados (797 grados F).
Este es el hecho más importante y el que más comúnmente se pasa por alto en este artículo. Debido a que todas las aleaciones del Grupo 3.8 comparten las mismas cifras de bar/psi en la tabla de clasificación, es fácil asumir que el rango de temperatura completo de la tabla se aplica igualmente a cualquier aleación del grupo - que no es así. Un diseñador que trabaje con una tabla del Grupo 3.8 sin verificar la nota al pie específica de la aleación-podría leer erróneamente una clasificación de presión para N08825 a 600 grados o 650 grados, temperaturas a las que la tabla todavía muestra valores (porque N06625 y N10276 tienen una clasificación tan alta), pero en las cuales el N08825 en sí ya no es un material calificado según la norma. Cualquier orden de compra, dibujo o tabla de clasificación de bridas para Incoloy 825 debe incluir explícitamente el límite máximo de 538 grados (1000 grados F), independientemente de lo que muestre la tabla compartida para temperaturas más altas.
¿Cuáles son las clasificaciones de presión-temperatura reales para las bridas N08825 por clase?
Dentro del rango válido de N08825 - hasta 538 grados (1000 grados F) - Las bridas Clase 150 tienen una clasificación de aproximadamente 290 psi (20,0 bar) a 38 grados hasta aproximadamente 20 psi (1,4 bar) en el techo de 538 grados, mientras que las bridas Clase 2500 abarcan aproximadamente 6251 psi (430,9 bar) hasta aproximadamente 3030 psi (208,9 bar) en el mismo rango de temperatura.
El patrón en esta tabla es el mismo que sigue cada grupo de materiales ASME B16.5: la capacidad de presión cae de manera constante a medida que aumenta la temperatura, porque la tensión de diseño permitida del material subyacente cae con la temperatura. Lo que es específico de N08825 es donde esa mesa tiene que detenerse en - 538 grados, no en el rango de 645 a 700 grados al que se extiende la misma mesa física para la Aleación 625, o el techo aún más alto para el C-276.
¿Por qué diferentes aleaciones del mismo grupo de materiales tienen diferentes techos de temperatura?
La tabla compartida del Grupo 3.8 proporciona a cada aleación de miembro las mismas cifras de presión-de trabajo porque esas cifras se calcularon originalmente a partir de una curva de tensión permisible representativa para el grupo, pero la nota al pie de página sobre la temperatura máxima-de uso- de cada aleación se establece de forma independiente, en función del comportamiento metalúrgico conocido de esa aleación específica a temperatura elevada - para N08825, su contenido comparativamente más bajo de cromo, molibdeno y níquel en relación con el Las aleaciones de la familia Hastelloy-en el mismo grupo limitan su estabilidad-a largo plazo y su resistencia a la fluencia a las temperaturas más altas que las aleaciones más ricas pueden tolerar.
Esto no es un defecto del estándar; refleja una genuina diferencia metalúrgica. N10276 y N06625 contienen sustancialmente más cromo y molibdeno que N08825, y esos elementos son fundamentales para mantener la fuerza, la resistencia a la oxidación y la estabilidad microestructural en el extremo más alto del rango de temperatura de la aleación de níquel-. N08825, por el contrario, se desarrolló principalmente para una excelente resistencia a la corrosión acuosa - particularmente al ácido sulfúrico y fosfórico y al agrietamiento por corrosión bajo tensión-de cloruro - en lugar de para un servicio estructural de temperatura elevada-, por lo que su techo de temperatura ASME B16.5 refleja esa intención de diseño a pesar de que su índice de presión de temperatura ambiente-se tabula junto con aleaciones construidas para un propósito diferente.
¿Cómo funciona la selección de clase de brida para un sistema de tuberías Incoloy 825?
Seleccionar la clase de brida correcta significa comparar la presión de diseño con la tabla de clasificación N08825 a la temperatura de diseño real y elegir la clase más baja cuya presión nominal a esa temperatura cumpla o exceda la presión de diseño. - se permite la interpolación entre temperaturas en la tabla, pero no la interpolación entre clases.
Como ejemplo práctico: una línea de proceso que transporta fluido a 300 grados (572 grados F) a una presión de diseño de 130 psi podría satisfacerse con una brida Clase 150 N08825, que tiene una clasificación de aproximadamente 148 psi a esa temperatura - cómodamente por encima del requisito. Pero si la presión de diseño de la misma línea fuera de 500 psi, la Clase 150 (148 psi) sería muy corta; La clase 300, con una capacidad nominal de aproximadamente 622 psi a 300 grados, eliminaría el requisito y se convertiría en la clase mínima adecuada. Este es exactamente el tipo de verificación que se debe realizar directamente con la tabla de la sección anterior - o la edición actual vigente de ASME B16.5 - para cada combinación específica de presión y temperatura de diseño, en lugar de asumirlo por costumbre o por las clasificaciones utilizadas en una aleación diferente o un proyecto diferente.
¿Qué pruebas y certificaciones requiere ASTM B564 para las bridas N08825?
ASTM B564 requiere un análisis químico por calor, una prueba de tensión y una determinación del tamaño de grano-del material que representa cada lote, y un examen ultrasónico de cada pieza forjada, lo que brinda a los compradores un conjunto definido y auditable de puntos de control de calidad más allá de la clasificación de presión-temperatura en sí.
- Análisis químico - un lote por serie, verificando los límites de composición en la tabla anterior.
- Pruebas de tensión - que confirman los mínimos de tracción de 85 ksi / rendimiento de 35 ksi / 30 % de alargamiento, con un lote definido como todo el material del mismo calor, tamaño, acabado y condición procesado al mismo tiempo.
- Determinación del tamaño de grano, realizada en el mismo lote que la prueba de tensión.
- Examen ultrasónico de cada forja individual, según la práctica referenciada aplicable.
- Inspección visual y dimensional con respecto al dibujo o croquis de forja aplicable, con la forja acercándose lo más posible a su forma final mediante trabajo en caliente, según los requisitos de materiales propios de ASME B16.5.
Para el servicio-ácido u otras aplicaciones críticas-para la corrosión, los compradores comúnmente agregan requisitos complementarios más allá de la calificación básica del servicio - NACE MR0175/ISO 15156-agrio, la identificación positiva de material (PMI) o las pruebas de corrosión intergranular según ASTM G28 - y estos deben indicarse explícitamente en la orden de compra, ya que ninguno de ellos es un requisito predeterminado de la especificación base.
¿Qué tipos de bridas están disponibles en Incoloy 825?
Incoloy 825 está disponible en la misma gama de tipos de bridas que el acero al carbono y el acero inoxidable según ASME B16.5 - con cuello para soldar, deslizable-on, para soldadura por encaje, roscada, junta traslapada y ciega -; el cuello para soldar sigue siendo la opción preferida para la más alta-presión, la más alta-temperatura y la mayoría de los servicios críticos-para la corrosión debido a su soldadura a tope de total-penetración para la tubería y una ruta de flujo interno más suave.
- Cuello soldado - a tope-soldado a la tubería, cubo cónico para una transición de tensión suave; preferido para alta-presión, alta-temperatura o servicio cíclico.
- La tubería -deslizante - se desliza dentro del orificio de la brida y se suelda en ángulo-en la parte superior e inferior; Menor costo y alineación más fácil, pero menor índice de fatiga que el cuello soldado.
- Tubería - soldada a encaje insertada en un hueco mecanizado y soldada en ángulo-; común en líneas de menor-diámetro y mayor-presión donde la soldadura de penetración total no es práctica.
- Roscado - no requiere soldadura; útil para reparaciones en el campo o trabajos en áreas-peligrosas donde la soldadura está restringida, a costa de la concentración de tensión en la raíz de la rosca-.
- Junta traslapada - que se utiliza con un extremo separado, lo que permite reutilizar o girar la propia brida (a menudo de menor costo-de acero al carbono o de aleación) para alinear los orificios de los pernos-.
- Disco sólido - ciego que se utiliza para cerrar un tramo de tubería, una rama o la abertura de un recipiente.
¿Qué debe especificar en una orden de compra de bridas Incoloy 825?
Una orden de compra completa debe indicar la designación UNS, ASTM B564 como especificación rectora, la clase ASME B16.5 y el tipo de revestimiento, el tamaño, la temperatura de diseño verificada explícitamente con el techo de 538 grados de N08825 y la certificación y pruebas complementarias requeridas - dejar cualquiera de estos implícitos es la fuente más común de una entrega no coincidente o no conforme.
- UNS N08825, con referencia a ASTM B564 (forjados) y, en su caso, ASTM B424 (placa para bridas ciegas o reductoras).
- Clase ASME B16.5 (150 a 2500), tipo de revestimiento (cara elevada, junta tipo anillo-, cara plana) y tipo de brida (cuello soldado, deslizable-, encaje para soldar, roscado, junta traslapada o ciego).
- NPS y, para bridas con cuello soldado, la tabla de tubería/espesor de pared correspondiente.
- La presión y la temperatura de diseño, confirmadas explícitamente con la tabla de clasificación N08825 y su techo de 538 grados (1000 grados F) - no simplemente "clasificación del Grupo 3.8".
- Nivel de certificado de prueba de fábrica requerido (EN 10204 3.1 o 3.2) y cualquier prueba complementaria (NACE MR0175, PMI, ASTM G28/G48).
Preguntas frecuentes
P: ¿Qué especificación ASTM cubre las bridas Incoloy 825?
R: ASTM B564, la especificación estándar para piezas forjadas de aleación de níquel, cubre bridas, accesorios, válvulas y formas forjadas similares de Incoloy 825 (UNS N08825), que requieren una resistencia a la tracción mínima de 85 ksi (586 MPa), un límite elástico mínimo de 35 ksi (241 MPa) y un alargamiento mínimo del 30 %.
P: ¿A qué grupo de materiales ASME B16.5 pertenece Incoloy 825?
R: Grupo de materiales 3.8, el mismo grupo que cubre Inconel 625, Hastelloy C-276, Hastelloy C-22 y Hastelloy C-2000. Todas las aleaciones de este grupo comparten las mismas clasificaciones de presión tabuladas por clase y temperatura.
P: ¿Cuál es la temperatura máxima para las bridas Incoloy 825 según ASME B16.5?
R: 538 grados (1000 grados F). Esto es más bajo que otras aleaciones que comparten la misma tabla de clasificación del Grupo 3.8. - Hastelloy C-276 tiene una clasificación de 675 grados (1247 grados F) y Inconel de 625 a 645 grados (1193 grados F) en la misma tabla.
P: ¿Cuál es la presión nominal de una brida Incoloy 825 Clase 150?
R: Aproximadamente 290 psi (20,0 bar) a 38 grados (100 grados F), cayendo a aproximadamente 20 psi (1,4 bar) en el techo de 538 grados (1000 grados F) del N08825. Las clasificaciones para las clases 300 a 2500 siguen el mismo patrón descendente a presiones correspondientemente más altas.
P: ¿Se puede utilizar una brida Incoloy 825 a la misma temperatura que una brida Inconel 625 o Hastelloy C-276 de la misma clase?
R: Sólo hasta 538 grados (1000 grados F). Por encima de esa temperatura, N08825 ya no es un material calificado según ASME B16.5 a pesar de que la tabla del Grupo 3.8 continúa mostrando clasificaciones de presión para Inconel 625 (a 645 grados) y Hastelloy C-276 (a 675 grados) a esas temperaturas más altas.
P: ¿Qué pruebas requiere ASTM B564 para las bridas Incoloy 825?
R: Análisis químico mediante calor, pruebas de tensión y determinación del tamaño de grano-por lote, y examen ultrasónico de cada pieza forjada. La calificación de servicio ácido NACE MR0175-, el PMI y las pruebas de corrosión (ASTM G28/G48) son adiciones complementarias comunes, no requisitos predeterminados.
