Tubo sem costura Inconel 625: especificação ASTM B444, faixa de programação e disponibilidade de fornecimento

O que a ASTM B444 realmente cobre para o tubo Inconel 625?

ASTM B444 é a especificação padrão para tubos-sem costura trabalhados a frio e tubos sem costura em UNS N06625 (Inconel 625), UNS N06852 e UNS N06219 - e, principalmente, abrange apenas produtos sem costura; o tubo soldado Inconel 625 se enquadra na especificação separada ASTM B705, uma distinção que é frequentemente confusa em listagens comerciais, mas é importante para a precisão da aquisição.

O título completo da especificação, "Especificação padrão para ligas de níquel-cromo-molibdênio-colúmbio (UNS N06625 e UNS N06852) e tubos e tubos de níquel-cromo-molibdênio-liga de silício (UNS N06219)", é administrado pelo Comitê ASTM B02 em Metais e ligas não ferrosos, Subcomitê B02.07. Os requisitos gerais para materiais fornecidos sob B444 estão em conformidade com ASTM B829 (Requisitos Gerais para Tubos e Tubos Sem Costura de Níquel e Liga de Níquel), a menos que a especificação do produto individual indique o contrário.

Das três ligas abrangidas, UNS N06625 (Inconel 625) é de longe a mais encomendada; UNS N06219 e UNS N06852 são especificados apenas na condição de solução-recozida e apresentam muito menos volume comercial.

Fonte: Limites de composição ASTM B444 para UNS N06625, conforme reproduzido em trechos técnicos da norma disponíveis publicamente.

Quais são os dois graus de tratamento-térmico de acordo com a ASTM B444 e quais devem ser especificados?

A ASTM B444 reconhece duas condições distintas-de tratamento térmico para UNS N06625: Grau 1 (recozido a um mínimo de 1.600 graus F/871 graus), destinado a serviços de até 1.100 graus F (593 graus), e Grau 2 (solução recozida a um mínimo de 2.000 graus F/1.093 graus), destinado a temperaturas-mais altas serviço onde a resistência à fluência e à ruptura governa o projeto.

O grau 1 é a condição padrão mais comumente solicitada para tubos e tubos Inconel 625, já que a grande maioria das aplicações de processamento químico,-processamento marítimo, marítimo e de petróleo-e-de gás operam bem abaixo de 1.100 graus F. O recozimento de solução de temperatura-mais alta do grau 2 dissolve mais das fases secundárias da liga em solução sólida, melhorando as propriedades de fluência e ruptura em alta-temperatura ao custo de resistência à temperatura-ambiente - um pouco inferior, razão pela qual o Grau 2 apresenta valores mínimos de tração e escoamento mais baixos do que o Grau 1 na tabela de propriedades mecânicas abaixo, embora seja a escolha correta para o serviço térmico mais exigente.

A ASTM B444 também permite que o material de Grau 2 receba um recozimento de estabilização subsequente opcional a um mínimo de 1.800 graus F (982 graus) especificamente para aumentar a resistência à sensibilização, uma opção que vale a pena especificar explicitamente no pedido de compra se a aplicação envolver soldagem subsequente ou exposição aquosa agressiva.

Quais propriedades mecânicas a ASTM B444 exige?

O Grau 1 requer uma resistência mínima à tração e ao escoamento substancialmente maior do que o Grau 2 - 120 ksi (827 MPa) de tração e 60 ksi (414 MPa) de rendimento versus 100 ksi (690 MPa) de tração e 40 ksi (276 MPa) de rendimento - enquanto ambos os graus compartilham o mesmo requisito de alongamento mínimo de 30%.

Fonte: ASTM B444, Tabela 2 (Propriedades de tração à temperatura ambiente e tratamento térmico), conforme reproduzido em trechos técnicos da norma disponíveis publicamente.

Para projetos de sistemas de{0}}tubulação, os valores de tensão de fibra (projeto) permitidos derivados desses mínimos também são codificados na especificação: 30 ksi (207 MPa) para Grau 1 e 25 ksi (172 MPa) para Grau 2. Esses-valores de tensão permitidos - e não os valores de tração mínimos planos - são o que realmente alimentam a tubulação de processo ASME B31.3 cálculos de-espessura da parede, portanto, especificar antecipadamente a classe correta tem um efeito direto e quantificável na espessura da parede (e, portanto, no peso e no custo) do projeto do tubo acabado.

A ASTM B444 também observa que os valores mínimos de resistência se aplicam somente a materiais fornecidos em comprimentos retos, e que tubos e tubulações de qualidade-conformadas-a quente (uma opção sob a especificação) são fornecidos somente de acordo com requisitos de composição química e inspeção de{3}}superfície, sem garantia de propriedade de tração - uma distinção que vale a pena confirmar antes de solicitar produtos-formados a quente para qualquer aplicação de retenção-de pressão.

Como o tubo sem costura Inconel 625 é dimensionado - NPS/programação versus tubo OD/parede?

A ASTM B444 cobre tubos e tubos sob uma única especificação, mas as duas formas de produto são dimensionadas de forma diferente: o tubo é dimensionado pelo tamanho nominal do tubo (NPS) e número de programação de acordo com ASME B36.19M (o padrão de dimensão de tubo de liga de aço inoxidável e níquel), enquanto o tubo é dimensionado diretamente pelo diâmetro externo real e espessura da parede - uma distinção que determina exatamente como você deve escrever a chamada de tamanho em um pedido de compra.

Esse é um ponto comum de confusão para compradores que mudam entre projetos de tubulação de-aço carbono e liga-de níquel.

Um tubo encomendado como "NPS 4, Cronograma 40S" tem um diâmetro externo fixo e padronizado (4.500 pol.) e uma espessura de parede definida pela tabela de cronograma, independentemente da liga de que é feito - o sistema de cronograma existe precisamente para que tubos de materiais diferentes, mas com o mesmo NPS e cronograma, se encaixem nos mesmos acessórios e flanges. O tubo, por outro lado, é especificado como um par exato de DE e espessura de parede (por exemplo, 1.000 pol. DE x 0,065 pol. de parede) sem nenhuma designação de programação e normalmente é a forma de produto correta para-tubulação de trocador de calor, linhas de instrumentação e outras aplicações onde o tubo em si - não é uma conexão flangeada aparafusada - é o uso final.

Qual faixa de programação está disponível para tubo sem costura Inconel 625?

O tubo sem costura Inconel 625 é comumente produzido na mesma faixa de programação usada para tubos de aço inoxidável sob ASME B36.19M - normalmente Schedule 5S, 10S, 40S, 80S e designações de parede XS/XXS mais pesadas - em tamanhos de aproximadamente NPS 1/8 até NPS 8-12 como a faixa mais prontamente disponível, com tamanhos de parede maiores e mais pesados disponíveis, mas sujeitos a condições reais restrições de fabricação discutidas na próxima seção.

Como o tubo ASTM B444 segue o padrão de dimensão ASME B36.19M, as mesmas combinações de tabela NPS-e-familiares no projeto de tubulação de aço inoxidável se aplicam diretamente ao Inconel 625: um tubo Schedule 40S em um determinado NPS tem o mesmo diâmetro externo e espessura de parede, seja ele feito de aço inoxidável 316L ou Inconel 625. Esta é uma conveniência genuína para engenheiros que convertem um projeto de tubulação de aço inoxidável existente. a uma liga de níquel para um serviço mais corrosivo, uma vez que a compatibilidade do encaixe e do flange (dimensionalmente, embora não necessariamente no material dos parafusos ou da gaxeta) é preservada.

Qual processo de fabricação a ASTM B444 exige e por que isso é importante?

A ASTM B444 exige que todos os produtos sejam trabalhados a frio-trabalhados - especificamente a frio-estirados ou a frio-pilgerados - e depois tratados termicamente para a condição de Grau 1 ou Grau 2; ele não aceita um produto acabado-a quente como condição padrão, mecanicamente{9}}garantida, embora exista uma opção de qualidade-de conformação-a quente não garantida para aplicações não-críticas, somente químicas-.

O trabalho a frio seguido de recozimento controlado produz uma estrutura de grãos mais fina e uniforme e tolerâncias dimensionais mais restritas do que apenas o acabamento a quente, o que é parte do motivo pelo qual o material B444 comanda as garantias de propriedades mecânicas mostradas acima. Esse requisito também está diretamente conectado à discussão sobre-disponibilidade de fornecimento abaixo: tubos de liga de níquel-de grande-diâmetro e paredes pesadas-de diâmetro e paredes pesadas exigem tonelagem substancial e ferramentas especializadas, e o número de instalações em todo o mundo equipadas para trabalhar-a frio o Inconel 625 nos maiores tamanhos de tubos é genuinamente limitado - uma restrição de fabricação física real, não apenas uma consideração de preço.

Quais testes e inspeção a ASTM B444 exige?

A ASTM B444 exige análise química (um teste por lote),-teste de tensão em temperatura ambiente, teste de dureza, inspeção dimensional e visual e um teste hidrostático ou um teste elétrico não destrutivo (exame ultrassônico ou de correntes parasitas) - dando aos compradores uma opção de método de inspeção que deve ser especificado explicitamente no pedido de compra, em vez de ser deixado como padrão da fábrica.

• Os testes padrão ASTM B444 incluem:Composição química - um teste por bateria/lote, verificando os limites do elemento na tabela de composição acima.
• Os testes padrão ASTM B444 incluem:Teste de tensão (conforme ASTM E8) - confirmando a resistência à tração, resistência ao escoamento e alongamento mínimo para o grau especificado.
• Os testes padrão ASTM B444 incluem:Teste de dureza (conforme ASTM E18).
• Os testes padrão ASTM B444 incluem:Inspeção dimensional e exame visual - diâmetro externo, espessura da parede, diâmetro interno, comprimento, retilineidade, condição final e acabamento superficial.
• Os testes padrão ASTM B444 incluem:Um ou mais exames não destrutivos conforme especificado - teste hidrostático, exame ultrassônico (ASTM E213) ou exame de correntes parasitas (ASTM E426/E571).

Para aplicações de serviço-críticas ou ácidas-de corrosão, os compradores geralmente adicionam testes complementares não exigidos pelo próprio B444 - suscetibilidade à corrosão intergranular de acordo com ASTM G28, resistência à corrosão por pites e frestas de acordo com ASTM G48 ou-verificação de tamanho de grão de acordo com ASTM E112 - e estes devem ser mencionados explicitamente no pedido de compra ou no plano de inspeção e teste, já que são adições opcionais à especificação básica em vez de padrão requisitos.

Como a disponibilidade de fornecimento difere em toda a faixa de tamanho?

O tubo sem costura Inconel 625 de diâmetro pequeno- e médio-(aproximadamente NPS 1/8 a NPS 8-12) em programações comuns é o segmento com maior probabilidade de estar disponível no estoque da fábrica ou do distribuidor com prazos de entrega comparativamente curtos, enquanto o tubo sem costura de parede-de diâmetro maior e mais pesado-é genuinamente limitado pelo número limitado de perfurações e{9}}furações a frio-em todo o mundo com o tonelagem e ferramentas para produzi-lo - e é precisamente por isso que projetos de tubulação Inconel 625 de grande diâmetro frequentemente recorrem a tubos soldados ASTM B705 em vez de buscarem tubos sem costura.

Esta não é apenas uma questão de preço; reflete o processo físico de fabricação. A produção de tubos sem costura de grande-diâmetro em uma liga de molibdênio-níquel-cromo-de alta resistência e endurecimento por trabalho requer capacidade de perfuração ou extrusão que apenas um pequeno número de fábricas especializadas mantém em todo o mundo, e a programação de campanhas nessas fábricas significa que pedidos sem costura grandes ou incomuns são frequentemente cotados com prazos de entrega de moagem medidos em meses, em vez de dias ou semanas típicos de tamanhos de furos pequenos- estocados.

Como o Inconel 625 solda com excelente{1}}resistência à corrosão soldada e não requer tratamento térmico pós{2}}soldagem para restaurá-lo, o tubo soldado ASTM B705 (quase sempre especificado com 100% de inspeção radiográfica da costura de solda) é uma alternativa tecnicamente sólida e muito mais prontamente disponível para trechos de grande-diâmetro e é a escolha padrão de fato acima dos diâmetros onde a capacidade de perfuração contínua se torna escassa.

• Orientação prática de fornecimento:Confirme o tempo real de entrega da fábrica e a quantidade mínima do pedido antes de se comprometer com um cronograma do projeto - as declarações de "em-estoque" publicadas pelos distribuidores geralmente se aplicam apenas aos tamanhos de furos-pequenos mais comuns e às programações.
• Orientação prática de fornecimento:Para requisitos de paredes de grande-diâmetro ou excepcionalmente pesadas-, solicite orçamentos para produtos sem costura ASTM B444 e produtos soldados ASTM B705 lado a lado, já que a alternativa soldada pode ser mais rápida de obter e, para muitos serviços, mecanicamente e metalurgicamente equivalente na prática.
• Orientação prática de fornecimento:Solicite uma amostra atual do certificado de teste de fábrica (MTC) e confirme a certificação EN 10204 3.1 (ou 3.2, se for necessária uma testemunha independente-de terceiros) antes de finalizar um pedido, uma vez que os requisitos de documentação podem afetar o preço e o prazo de entrega.

Como você especifica corretamente o tubo sem costura Inconel 625 em um pedido de compra?

Um pedido de compra completo e inequívoco deve indicar a designação UNS, a especificação e classe ASTM exatas, o tamanho (NPS e cronograma para tubo, ou diâmetro externo e espessura de parede para tubo), comprimento, acabamento final, nível de certificação exigido e qualquer END suplementar ou teste de corrosão - omitir qualquer um deles é a fonte mais comum de chegada de material errado ao local.

• Incluir em cada pedido de compra:UNS N06625 (ou o UNS alternativo aplicável para N06852/N06219).
• Incluir em cada pedido de compra:ASTM B444 e o grau específico - Grau 1 (recozido) ou Grau 2 (recozido em solução) - não apenas "tubo Inconel 625".
• Incluir em cada pedido de compra:Pipe: NPS e cronograma (por exemplo, NPS 4, cronograma 40S). Tubo: diâmetro externo e espessura de parede exatos (por exemplo, diâmetro externo de 1.000 pol. x parede de 0,065 pol.).
• Incluir em cada pedido de compra:Comprimento e tolerância, e se comprimentos aleatórios ou cortados-de-comprimento são aceitáveis.
• Incluir em cada pedido de compra:Acabamento final (extremidade lisa, chanfrada para soldagem, etc.).
• Incluir em cada pedido de compra:Nível de certificado de teste de fábrica exigido (EN 10204 3.1 ou 3.2) e qualquer END suplementar (ultrassônico, corrente parasita, radiográfico para produto soldado) ou teste de corrosão (ASTM G28, G48).

Uma especificação precisa protege ambos os lados da transação: dá à fábrica ou ao distribuidor tudo o que é necessário para cotar um prazo de entrega e um preço precisos, e dá ao comprador uma base clara e auditável para rejeitar materiais não conformes no recebimento.

Perguntas frequentes

P: A ASTM B444 cobre tubos soldados Inconel 625?

A: Não. A ASTM B444 cobre apenas tubos- sem costura trabalhados a frio e tubos sem costura. O tubo soldado Inconel 625 é coberto pela especificação ASTM B705 separada. Se um fornecedor listar "tubo soldado ASTM B444", esclareça a especificação real antes de fazer o pedido.

P: Qual é a diferença entre Grau 1 e Grau 2 de acordo com ASTM B444?

A: O grau 1 é recozido a um mínimo de 1.600 graus F (871 graus) e é destinado a serviços de até 1.100 graus F (593 graus), com resistência mínima à tração/ escoamento de 120 ksi (827 MPa) / 60 ksi (414 MPa). O grau 2 é recozido por solução a um mínimo de 2.000 graus F (1.093 graus) para temperatura mais alta,-serviço limitado de fluência-, com resistência mínima inferior de 100 ksi (690 MPa) / 40 ksi (276 MPa).

P: Quais tamanhos de tubo sem costura Inconel 625 estão disponíveis?

A: Aproximadamente NPS 1/8 a NPS 8-12 em programações ASME B36.19M comuns (5S, 10S, 40S, 80S) é a faixa com maior probabilidade de estar disponível no estoque da fábrica ou do distribuidor. Diâmetros maiores e espessuras de parede mais pesadas são produzíveis, mas enfrentam restrições reais de capacidade de perfuração contínua e normalmente exigem tempos de produção mais longos.

P: Devo encomendar o Inconel 625 como tubo ou tubo?

A: Solicite tubos (dimensionados por NPS e programados de acordo com ASME B36.19M) quando o produto for conectado a flanges e conexões padrão. Solicite tubos (dimensionados de acordo com o diâmetro externo exato e a espessura da parede) para conjuntos-de trocadores de calor, linhas de instrumentação ou outras aplicações em que o uso final seja o tubo em si, e não uma conexão flangeada.

P: Quais testes são necessários para o tubo ASTM B444 e o que é opcional?

A: Análise química, teste de tensão, teste de dureza, inspeção dimensional/visual e um teste hidrostático ou teste elétrico não destrutivo (ultrassônico ou corrente parasita) são os requisitos básicos da especificação. Testes de corrosão intergranular (ASTM G28), testes de corrosão/fendas (ASTM G48) e verificação do tamanho-de grão (ASTM E112) são adições complementares comuns para serviços críticos-de corrosão, e não padrões.

P: Por que é mais difícil obter tubos sem costura Inconel 625 de grande diâmetro-de diâmetro do que tubos pequenos?

A: A ASTM B444 exige que todos os produtos sejam trabalhados-a frio (estirados-a frio ou-peregrinados a frio), e apenas um número limitado de fábricas em todo o mundo tem tonelagem e ferramentas para trabalhar-a frio tubos de liga de níquel de grande-diâmetro e parede-pesada. É por isso que projetos de tubulação Inconel 625 de grande diâmetro frequentemente especificam tubos soldados ASTM B705 em vez de insistir em tubos sem costura.