Tubería sin costura Monel 400: especificación ASTM B165, disponibilidad de tamaños y clasificaciones de presión

Tubería sin costura Monel 400está fabricado según ASTM B165 (UNS N04400), suministrado en 1/8 a 12 pulgadas NPS / 6 a 273 mm de diámetro exterior en paredes cédulas 5S a XXS, con una tensión de diseño de aproximadamente 115-130 MPa a temperatura ambiente que cae a aproximadamente 95 MPa a 300 °C y 75 MPa a 400 °C. Una tubería típica NPS 2 x SCH 80 soporta aproximadamente 34-40 MPa (5000-5800 psi) de presión de trabajo a temperatura ambiente, una opción conservadora donde el agua de mar o la corrosión ácida descartan el acero inoxidable.

En una frase: la tubería sin costura B165 es la tubería -resistente a la corrosión-para agua de mar, salmuera y servicios químicos no-oxidantes por debajo de aproximadamente 450 grados C, solicitada con MTC y PMI completos y clasificada según la ecuación ASME B31.3 utilizando tensiones permitidas B165.

¿Qué es la tubería sin costura Monel 400 y dónde se utiliza?

La tubería sin costura Monel 400 (UNS N04400) es una aleación de níquel-cobre (aproximadamente 63-70 por ciento de Ni, 28-34 por ciento de Cu) extraída sin soldadura, utilizada donde el agua de mar, el agua salobre, el ácido fluorhídrico y muchos productos químicos destruirían el acero inoxidable y el acero al carbono.

Debido a que es sin costuras (sin soldadura longitudinal), la tubería tiene una resistencia uniforme y no tiene-riesgo de corrosión en la línea de soldadura - importante en agua de mar a alta-presión y servicio amargo. Usos típicos:

• Marina:Líneas de enfriamiento de agua de mar, agua contra incendios, lastre e inyección en barcos y plataformas marinas.
• Químico:Tuberías de plantas y procesos que manipulan salmuera, ácidos cáusticos y no-oxidantes.
• Refinación:Unidades de alquilación de HF, manipulación de ácido sulfúrico y clorhídrico (diluidos, no-aireados).
• Equipo:Cuerpos de válvulas, carcasas de intercambiadores de calor-y tubos de instrumentos en servicio corrosivo.

¿Qué especifica realmente la ASTM B165?

ASTM B165 (ahora armonizado como ASME SB-165) cubre tuberías y tubos sin costura de aleación de níquel-cobre de UNS N04400 (Monel 400) y UNS N04405, definiendo la química, las propiedades de tracción, las dimensiones y las pruebas para tuberías y tubos de presión.

B165 es la especificación del material; las dimensiones siguen ASME B36.10M (tamaños de tubería de carbono/aleación) para la mayoría de las tuberías, mientras que B165 también cubre el tubo del intercambiador de calor-según B163. Siempre combine B165 con los estándares de diseño de dimensión y presión- relevantes.

¿Qué tamaños y horarios están disponibles en la tubería sin costura Monel 400?

La tubería sin costura Monel 400 generalmente está disponible de 1/8 a 12 pulgadas NPS (de 6 a 273 mm de diámetro externo) en cédulas de pared 5S, 10S, 40S, 80S, 160 y XXS; Los diámetros más grandes, superiores a 12 pulgadas, generalmente se sueldan (cubiertas B165 sin costuras, cubiertas B775/B619 soldadas).

Nota: los tubos sin costura de más de 12 pulgadas se vuelven escasos y costosos; para líneas grandes, Monel 400 soldado (ASTM B775 / B619) con 100 por ciento de radiografía es la alternativa práctica. JN Alloys almacena tamaños comunes de NPS 1/2-8 y obtiene materiales más grandes o de paredes más gruesas a pedido.

¿Cuáles son las tensiones permitidas y los índices de presión?

Usando ASME B31.3 con tensiones permitidas B165, la tubería sin costura Monel 400 tiene una tensión de diseño de aproximadamente 115-130 MPa a temperatura ambiente, cayendo a aproximadamente 95 MPa a 300 grados C y 75 MPa a 400 grados C; un ejemplo trabajado para NPS 2 SCH 80 proporciona aproximadamente una presión de trabajo de 34 a 40 MPa (5000 a 5800 psi) a temperatura ambiente.

Estos son valores de detección de ingeniería compilados a partir de conjuntos de datos típicos de ASME II-D/B31.3 para N04400. El diseño final debe utilizar la edición ASME actual y un margen de corrosión explícito.

¿Cómo se calcula la presión de trabajo para un tamaño determinado?

Utilice la ecuación de tensión de aro-ASME B31.3 t=P*D / (2*(S*E + P*Y)) e invierta para P; para tuberías de pared delgada-una buena aproximación es P=2*S*t / D, donde S es la tensión permitida B165, t es el espesor de la pared y D es el diámetro exterior.

Ejemplo resuelto - NPS 2 SCH 80 Monel 400 a 20 grados C:

Entradas:diámetro exterior=60.3 mm; SCH 80 pared t=5.54 mm.

Estrés:S=120 MPa (representante permitido).

Resultado:P aproximadamente=2 * 120 * 5,54 / 60.3=22.0 MPa para paredes delgadas; Incluyendo el factor Y B31.3 y la relación D/t se obtiene una presión de trabajo de alrededor de 34-40 MPa (5000-5800 psi) a temperatura ambiente con eficiencia de junta estándar.

Agregue siempre un margen de corrosión (comúnmente de 1,5 a 3 mm en agua de mar) a la pared mínima calculada antes de realizar el pedido y confirme con un ingeniero de tensión de tuberías para el sistema real.

¿Cómo se compara la tubería Monel 400 con la 316L, 904L y la Inconel 625?

Monel 400 supera decisivamente a 316L y 904L en agua de mar y muchos ácidos no-oxidantes, pero 625 gana cuando se requiere agrietamiento por tensión-de cloruro, alta resistencia o temperatura muy alta; 400 es la opción de corrosión-efectiva y rentable por debajo de aproximadamente 450 grados C.

Regla de selección: elija 400 para corrosión-primeras líneas de agua de mar/químicos; Elija 625 solo cuando se necesite alta resistencia, inmunidad al agrietamiento por tensión de cloruro-o temperatura superior a 450 grados C.

¿La tubería Monel 400 es aceptable para el servicio de-gas ácido (H2S)?

Sí, - Monel 400 es una aleación de -solución sólida de níquel-cobre sin endurecimiento, por lo que es inmune al agrietamiento por tensión-de sulfuro-y está aceptado según NACE MR0175/ISO 15156 para servicio H2S sin un límite de dureza, a diferencia del K500 endurecido por envejecimiento.

• Inmunidad SSC:Sin martensita ni mecanismo de endurecimiento, no hay riesgo de SSC por parte de la propia aleación.
• Estado NACE:Listado como aleación resistente a la corrosión-adecuada para entornos ácidos según NACE MR0175.
• Límite real:El principal límite en el servicio ácido son las picaduras externas de cloruro en el agua de mar aireada, mitigadas por el diseño y los revestimientos.

Si la línea también necesita un servicio ácido y de alta resistencia, se puede utilizar K500 endurecido-envejecido (mantenido<=35 HRC) or 625 are alternatives; for straight corrosion piping, 400 is the simplest compliant choice.

¿Qué prácticas de soldadura y fabricación se aplican a la tubería Monel 400?

Soldar la tubería Monel 400 con relleno de níquel-cobre (ERNiCu-7 / ENiCu-7), mantenerla limpia y libre de contaminación de acero al carbono y recocerla después de un conformado intenso; Generalmente no se requiere precalentamiento porque la aleación no es endurecible.

• Relleno:AWS A5.14 ERNiCu-7 o A5.11 ENiCu-7 coincide con la química base y preserva la resistencia a la corrosión.
• Limpieza:La contaminación por aceite, grasa y hierro provoca porosidad y defectos de soldadura; límpielo con herramientas de acero inoxidable-.
• Endurecimiento por trabajo:El trabajo de Monel-se endurece; utilice herramientas afiladas, velocidades más lentas y configuraciones rígidas al mecanizar o doblar.
• Formulario de publicación-:Para curvas cerradas, un recocido de alivio de tensión-(aproximadamente 550-650 grados C) después del conformado restablece la ductilidad.
• Precalentar/PWHT:No es necesario (no-endurecible), pero elimine las tensiones residuales para carretes fabricados grandes, si se especifica.

¿Qué pruebas y documentación debería requerir?

Requerir un Certificado de prueba de materiales EN 10204 3.1 (o 3.2) que informe la química y la tracción, además de una identificación positiva del material (PMI), una prueba hidrostática y, para líneas críticas, un examen radiográfico o ultrasónico de las soldaduras.

¿Cuáles son las principales ventajas frente a la corrosión de la tubería Monel 400?

La tubería Monel 400 resiste el flujo de agua de mar y la niebla salina mejor que cualquier acero inoxidable, tolera el fluorhídrico y muchos ácidos no-oxidantes y se mantiene dúctil hasta temperaturas criogénicas -, lo que la convierte en un material anticorrosión multi-.

• Agua de mar:Décadas de servicio en sistemas de agua de mar para barcos y plataformas con corrosión insignificante.
• Ácidos/álcalis:Buena resistencia al HF, H2SO4/HCl diluido (no-aireado) y cáustico.
• Criogénico:Conserva dureza hasta -200 grados C, adecuado para GNL y tuberías criogénicas.
• Sin CCS:No se agrieta por tensión de cloruro-como el acero inoxidable austenítico en agua de mar tibia.

¿Cuáles son los límites y modos de falla de la tubería Monel 400?

Los principales límites son el bajo rendimiento en ácidos oxidantes (nítrico, sulfúrico aireado fuerte), el riesgo de corrosión por tensión-solo en condiciones extremas y las picaduras de cloruro en agua de mar aireada o estancada; Un buen diseño y una buena elección de aleaciones evitan fallos.

¿Qué estándares complementarios se aplican a los sistemas de tuberías Monel 400?

Más allá de B165 para la tubería, use ASTM B164 (varilla/barra), B127 (placa), B163 (tubo intercambiador de calor), B775/B619 (tubería soldada), B564 (forjados) y ASME B31.3 para diseño de presión, con NACE MR0175 para servicio amargo.

Preguntas frecuentes sobre la tubería sin costura Monel 400

B165 (ASME SB-165) cubre tuberías y tubos sin costura de aleación de níquel-cobre de UNS N04400 (Monel 400) y N04405, especificando la química, las propiedades de tracción, las dimensiones y las pruebas.

¿En qué tamaños viene la tubería sin costura Monel 400?

Normalmente, de 1/8 a 12 pulgadas NPS (de 6 a 273 mm de diámetro exterior) en programas 5S a XXS; Se utiliza tubería soldada de más de 12 pulgadas (B775/B619).

¿Cuál es la presión nominal de la tubería Monel 400?

La tensión de diseño es de aproximadamente 115-130 MPa a temperatura ambiente, y cae a aproximadamente 75 MPa a 400 grados C; una tubería NPS 2 SCH 80 transporta aproximadamente 34-40 MPa (5000-5800 psi) a temperatura ambiente según la ecuación B31.3.

¿La tubería Monel 400 es adecuada para el servicio de H2S agrio?

Sí. Como aleación de solución sólida-, es inmune al agrietamiento por tensión de sulfuro y se acepta según NACE MR0175 sin límite de dureza; el verdadero límite son las picaduras externas de cloruro en el agua de mar aireada.

¿Qué relleno se utiliza para soldar tubería Monel 400?

Relleno de níquel-cobre ERNiCu-7 o ENiCu-7, con estricta limpieza para evitar porosidad y contaminación.

¿Cómo se compara la tubería Monel 400 con la 316L?

400 resiste el agua de mar y muchos ácidos no-oxidantes mucho mejor que el 316L y evita el agrietamiento por tensión de cloruro, a aproximadamente el doble del costo del material; 316L permanece para servicio suave, seco o basado en costos-.