Este blog fornece uma visão técnica abrangente de cotovelos de raio longo fabricados a partir deLiga de níquel UNS N08031de acordo com a norma ASME B16.9. Ele detalha as especificações dimensionais, propriedades dos materiais, aplicações industriais e marcações de conformidade importantes para esses componentes críticos da tubulação.
ASME B16.9 e liga de níquel 31 Introdução
O padrão ASME B16.9 rege as dimensões, tolerâncias e classificações de pressão de acessórios para soldagem-de topo forjado-fabricados em fábrica, garantindo integração perfeita em sistemas de tubulação. Cotovelos de raio longo sob este padrão apresentam um raio de curvatura de 1,5 vezes o diâmetro nominal do tubo, minimizando a queda de pressão e os riscos de erosão-corrosão em fluxos de alta-velocidade.
UNS N08031, comumente conhecido como Alloy 31, é uma liga de níquel projetada para extrema resistência à corrosão.
Dimensões e tolerâncias dos cotovelos de raio longo ASME B16.9
A ASME B16.9 define as dimensões e tolerâncias gerais precisas para acessórios-de solda de topo, incluindo cotovelos de raio longo, que estão disponíveis em tamanhos de NPS 1/2 a NPS 48 (DN 15 a DN 1200).
Características dimensionais:
ASME B16.9 especifica dimensões precisas para cotovelos de raio longo (90 graus e 45 graus) em tamanhos de NPS ½" a 48" (DN 15 a DN 1200). As dimensões críticas incluem:
- Distância do centro-à-final: para um cotovelo de 90 graus, isso equivale a 1,5 vezes o tamanho nominal do tubo (por exemplo, 152 mm para NPS 4).
- Raio de curvatura: Fixado em 1,5D, garantindo um fluxo suave do fluido.
- Espessura da parede: Deve estar entre +22% e –12,5% da espessura do tubo solicitado, com tolerâncias de zona crítica rigorosamente controladas para evitar pontos fracos.
- Diâmetro Externo e Ovalidade: Desvio máximo de ±1,5% do diâmetro externo nominal para manter o alinhamento da solda.
Tabela: Exemplo de dados dimensionais para cotovelos de raio longo ASME B16.9 (90 graus)
|
NPS |
Centralizar-na-dimensão da face (A) |
Diâmetro Externo (DE) |
Espessura da parede |
|
1/2 |
38,1 mm (1,5 pol.) |
21,34 mm (0,840 pol.) |
Sch 5S/10S |
|
1 |
76,2 mm (3 pol.) |
33,40 mm (1,315 pol.) |
Sch 5S/10S |
|
2 |
152,4 mm (6 pol.) |
60,33 mm (2,375 pol.) |
Sch 5S/10S |
|
4 |
304,8 mm (12 pol.) |
114,30 mm (4.500 pol.) |
Sch 5S/10S |
|
8 |
609,6 mm (24 pol.) |
219,08 mm (8,625 pol.) |
Sch 5S/10S |
|
12 |
914,4 mm (36 pol.) |
323,85 mm (12,750 pol.) |
Sch 5S/10S |
Observação:A espessura da parede (tabela) deve corresponder ao tubo de conexão. As dimensões são ilustrativas; consulte sempre a norma completa para obter valores e tolerâncias precisos.
Vantagens da liga 31 de UNS N08031
UNS N08031, muitas vezes referida como Liga 31, é uma liga de níquel com adição de cobre e nitrogênio. É conhecido por sua resistência superior a uma ampla gama de meios corrosivos.
Vantagens materiais:
Excelente resistência à corrosão: Oferece excelente resistência a ácidos oxidantes e redutores, como ácido sulfúrico e ácido fosfórico. Também é altamente resistente a corrosão por pite, corrosão em frestas e fissuração por corrosão sob tensão.
Alta Resistência: A adição de nitrogênio proporciona fortalecimento da solução sólida, resultando em maior resistência ao escoamento em comparação com muitos outros aços inoxidáveis austeníticos e ligas de níquel.
Versatilidade: é eficaz no manuseio de ácido fosfórico de processos úmidos, fluxos de processos químicos complexos e meios contendo cloreto ácido-, tornando-o uma escolha versátil para indústrias químicas e offshore.
Soldabilidade: A liga 31 é facilmente soldável por métodos comuns, o que é crucial para a fabricação e instalação de conexões soldadas.
Processo de fabricação de cotovelo de raio longo UNS N08031
Seleção e preparação de materiais:O tarugo de liga de níquel UNS N08031 deve estar em conformidade com os requisitos da ASTM B366. A matéria-prima é então cortada em tarugos de dimensões predeterminadas usando uma serra ou cortador de plasma para preparar os processos de conformação subsequentes.
Processo de formação:Para cotovelos-de raio longo, a conformação por pressão a quente é um método comum. Este método envolve aquecer o tarugo a uma temperatura específica e, em seguida, usar uma matriz e força de pressão para expandi-lo e dobrá-lo suavemente no formato de cotovelo desejado através de uma zona de deformação.
Tratamento térmico:O cotovelo é aquecido a aproximadamente 1150 graus a 1200 graus e mantido por um período de tempo para permitir que os elementos de liga se dissolvam uniformemente na matriz austenítica, seguido por uma rápida têmpera em água.
Este processo visa dissolver precipitados prejudiciais e restaurar a tenacidade e a resistência geral à corrosão.
Acabamento e Controle Dimensional:Após o tratamento térmico, uma incrustação de óxido se formará na superfície do cotovelo, que precisa ser removida com jato de areia ou decapagem para restaurar uma superfície limpa.
Em seguida, os chanfros em ambas as extremidades são usinados com precisão para garantir que estejam em conformidade com os padrões ASME B16.25 em relação ao formato e aos ângulos do chanfro.
Inspeção e Certificação de Qualidade:Cada cotovelo passa por rigorosa inspeção de qualidade. Isso normalmente inclui testes não{1}}destrutivos, como testes de líquido penetrante, para identificar defeitos de superfície.
Além disso, amostras são retiradas do mesmo lote de materiais para análise química e testes de propriedades mecânicas para verificar a composição do material, resistência à tração e limite de escoamento.
Finalmente, os produtos qualificados são permanentemente marcados com a classificação do material, dimensões, padrões e outras informações, e são acompanhados por certificados detalhados de materiais e documentos de garantia de qualidade.
Aplicações de cotovelos de raio longo Alloy 31
1. Indústrias Químicas e Petroquímicas
Em plantas químicas e petroquímicas, esses cotovelos são usados para lidar com reatores, trocadores de calor e tubulações de alta-intensidade. O longo raio dos cotovelos da Liga 31 reduz a velocidade do fluxo do fluido e evita o acúmulo de substâncias corrosivas.
2. Indústria Farmacêutica
Na indústria farmacêutica, a superfície interna lisa e uniforme do design de raio longo dos cotovelos Alloy 31 facilita-a limpeza e a esterilização in situ, cruciais para manter um ambiente estéril.
3. Sistemas Ambientais e FGD
O alto teor de cromo, molibdênio e nitrogênio da Liga 31 oferece excelente resistência à corrosão sob tensão e corrosão sob tensão nesses ambientes ácidos e com alto teor de-cloreto, garantindo a durabilidade e o tempo de atividade do sistema.
4. Engenharia Marinha
Na produção offshore de petróleo e gás e em aplicações marítimas, os cotovelos de raio longo Alloy 31 são instalados em sistemas de tubulação que manuseiam água do mar, água produzida e outros fluidos de processo com alto teor de cloreto. Sua resistência à corrosão da água do mar é superior a muitos aços inoxidáveis padrão.
Essas conexões para tubos são robustas, projetadas de forma soldável e adequadas para aplicações subaquáticas e sistemas de tubulação de superfície.
5. Indústria de Papel e Celulose
Cotovelos de raio longo-de liga 31 são usados em digestores e plantas de branqueamento. A Liga 31 mantém sua integridade nesses ambientes químicos agressivos, resistindo à corrosão uniforme e localizada. O uso de cotovelos de raio-longo nessas aplicações ajuda a evitar entupimentos e reduz a erosão em linhas de celulose de alta-vazão-de taxa.
6. Mineração e Hidrelétrica metalurgia
A liga 31 resiste a ambientes redutores e oxidantes, enquanto seu design-de raio longo garante um transporte suave de misturas de polpa tipicamente abrasivas, minimizando o desgaste.
