ASTM B366 é o padrão para acessórios forjados para soldagem de níquel e-liga de topo-de níquel, incluindo a Liga 20 altamente resistente-à corrosão (UNS N08020).
Essas conexões BW servem como conectores críticos em sistemas de tubulação que exigem resistência excepcional a meios agressivos, como ácido sulfúrico, cloretos e ácido fosfórico.
Liga 20, também conhecido como "Carpenter 20", é uma liga de níquel originalmente desenvolvida para ambientes de ácido sulfúrico em fábricas de celulose e papel. As conexões de liga 20 BW sob ASTM B366 incluem cotovelos, tês, redutores, tampas e cruzes, projetadas para formar conexões permanentes e{4}}livres de vazamentos em alta-pressão e condições de serviço corrosivas.
Especificação padrão ASTM B366
Escopo e finalidade ASTM B366
A ASTM B366, intitulada "Especificação padrão para acessórios de níquel forjado e de liga de níquel feitos na fábrica", estabelece os requisitos para acessórios de soldagem forjados usados em sistemas de tubulação de pressão. A norma abrange conexões feitas de fábrica-de níquel e ligas de níquel, incluindo tipos de soldagem-de topo e de soquete-.
O escopo inclui especificamente tipos de acessórios comuns, como cotovelos de 45 graus e 90 graus, curvas de 180 graus, tampas, tees, redutores, pontas de juntas sobrepostas e outros tipos, conforme coberto pela ASME B16.9, ASME B16.11, MSS SP-43, MSS SP-95 e MSS SP-97. É importante observar que a norma não se aplica a acessórios fundidos para soldagem, que são cobertos por especificações diferentes.
O objetivo desta norma é garantir que as conexões fabricadas de acordo com suas disposições atendam consistentemente aos requisitos mínimos de qualidade do material, precisão dimensional, classificações de pressão e padrões de exame.
Classificação e classes de materiais
Dentro da especificação ASTM B366, os materiais são designados com um prefixo baseado nos padrões dimensionais e de classificação aplicáveis. Para ligas de níquel, incluindo Liga 20, as designações primárias são:
Classes WP (produto forjado):Essas conexões são fabricadas de acordo com os requisitos da ASME B16.9 e B16.11. Para a Liga 20, a designação de classe específica é WP20CB para aplicações de pressão.
Classes CR (resistentes à corrosão):Isso inclui a designação CR20CB para aplicações-resistentes à corrosão.
Para graus WP, a norma classifica ainda os acessórios com base no seu método de fabricação e nível de exame não destrutivo:
Classe S:Construção perfeita.
Classe W:Construção soldada.
Classe WU:Construção soldada com requisitos adicionais de exame ultrassônico.
Propriedades e vantagens da liga 20
A Liga 20 combina os benefícios dos aços inoxidáveis austeníticos com maior resistência à corrosão:
Resistência à corrosão:A liga resiste a corrosão por pite, corrosão em frestas e corrosão sob tensão em ambientes-ricos em cloreto. Seu conteúdo de cobre proporciona resistência superior ao ácido sulfúrico, enquanto o molibdênio e o cromo defendem contra agentes oxidantes e redutores.
Resistência Mecânica:As propriedades mecânicas típicas incluem uma resistência à tração maior ou igual a 551 MPa, resistência ao escoamento maior ou igual a 241 MPa e alongamento maior ou igual a 30%. Essas propriedades permitem que as conexões Alloy 20 suportem altas pressões e temperaturas de até 400 graus.
Estabilização com Nióbio:A adição de nióbio minimiza a precipitação de carboneto durante a soldagem, garantindo resistência à corrosão intergranular na condição-soldada. Isso elimina a necessidade de tratamento térmico pós{2}}soldagem em muitas aplicações.
O PRE superior a 40 da liga a posiciona entre os aços inoxidáveis padrão e ligas de níquel-de custo mais alto, como Hastelloy, oferecendo uma solução para ambientes altamente corrosivos.
Encaixe de liga 20 BWTipos
De acordo com a ASTM B366, os fabricantes produzem uma linha abrangente de conexões soldadas de topo em liga 20-para acomodar vários layouts e requisitos de sistemas de tubulação. Os tipos mais comuns incluem:
Cotovelos:Usado para alterar a direção do fluxo; disponível em ângulos de 45 graus, 90 graus e 180 graus com configurações de raio longo (LR) e raio curto (SR).
Camisetas:Para fins de ramificação; disponíveis como tees iguais e tees redutores.
Redutores:Para conectar tubos de diferentes diâmetros; disponíveis como redutores concêntricos e redutores excêntricos.
Bonés:Usado para terminar extremidades de tubos.
Extremidades do esboço:Usado com flanges de junta sobreposta para sistemas que requerem desmontagem frequente; disponível em padrões longos e curtos.
Cruzes:Para conexões ramificadas-de quatro vias.
Essas conexões são fabricadas em faixas de tamanho de ½" NB (furo nominal) a 48" NB, com várias espessuras de parede, incluindo SCH 10S, 40S, 80S, 160S e XXS.
Processos de fabricação de conexões BW
A fabricação de conexões ASTM B366 Alloy 20 envolve vários processos:
Seleção de materiais:As matérias-primas devem estar em conformidade com os padrões ASTM relevantes, como ASTM B464/B468 para tubos, ASTM B463 para placas/folhas e ASTM B472/B473 para barras/forjadas.
Operações de formação:Os acessórios podem ser fabricados usando métodos de construção sem costura ou soldados. As operações de conformação podem incluir prensagem a quente ou a frio, dobra, forjamento ou uma combinação desses métodos.
Tratamento térmico:Todas as conexões devem passar por recozimento em solução a 1700-1850 graus F (927-1010 graus) seguido de resfriamento rápido para otimizar a resistência à corrosão e as propriedades mecânicas.
Teste e exame:A norma exige vários testes, incluindo testes hidrostáticos, análises químicas e testes de propriedades mecânicas. Requisitos suplementares opcionais podem incluir métodos de exame não destrutivos adicionais, como radiografia ou testes ultrassônicos.
Condição da superfície:Os acabamentos finais da superfície podem incluir condições de decapagem, polimento ou jato de areia, dependendo dos requisitos da aplicação.
Liga 20 de ASTM B366PNAcessórios: Tipos e Aplicações
ASTM B366 cobre uma ampla gama de tipos de acessórios necessários para sistemas de tubos soldados para atender a diversas mudanças de direção de fluxo, ramificação, redução de diâmetro e necessidades de vedação. Os principais tipos de acessórios são os seguintes:
Cotovelos: Utilizados para mudar a direção dos tubos; os tipos comuns incluem cotovelos de 45 graus, 90 graus e 180 graus, disponíveis em séries de raios longos e curtos.
Tees: Usado para ramificar fluidos; disponível em tês-iguais e com redução.
Redutores: Utilizados para conectar tubos de diferentes diâmetros; disponível em redutores concêntricos e excêntricos.
Tampas de tubos: Usadas para vedar as extremidades dos tubos.
Outros acessórios: como seções curtas flangeadas, geralmente usadas em conjunto com flanges deslizantes-.
Essas conexões para tubos soldados Alloy 20 são amplamente utilizadas em diversas indústrias críticas devido à sua excelente resistência à corrosão.
Na indústria de processamento químico, é utilizado em reatores, tanques de armazenamento de ácido e sistemas de tubulação para transporte de meios corrosivos;
Nas plataformas petroquímicas e offshore, é utilizado para lidar com meios contendo sulfeto de hidrogênio e cloretos;
Nas indústrias farmacêutica e alimentícia, é utilizado em tubulações de processo.
Perguntas frequentes
Q1: Como a Liga 20 se compara ao 316L em ambientes de cloreto?
A liga 20 supera significativamente o 316L devido ao seu maior teor de Mo, Cu e Ni, proporcionando resistência superior à corrosão e SCC. Embora o 316L seja adequado para ambientes amenos, a Liga 20 é preferida para ácidos e cloretos concentrados.
Q2: Quais são as considerações de soldagem para conexões ASTM B366 Alloy 20?
A soldagem deve usar metais de adição correspondentes (por exemplo, ER320LR) e baixo aporte de calor para evitar trincas a quente. A estabilização do nióbio permite a soldagem sem recozimento pós{4}}soldagem, mas o alívio-de tensão pode ser necessário para seções espessas.
P3: Como evitar acessórios falsificados ou-não conformes?
Solicite sempre certificados de testes de moinho que validem a composição química e as propriedades mecânicas. A inspeção-de terceiros acrescenta garantia.
Q4: Quais são as limitações do Alloy 20?
A Liga 20 não é recomendada para ácido clorídrico ou cloretos oxidantes. Em temperaturas acima de 400 graus, a exposição prolongada pode causar fragilização.
