ASTM B366 ist der Standard für Stumpfschweißfittings aus Nickel und Nickellegierungen, einschließlich der hochkorrosionsbeständigen Legierung 20 (UNS N08020).
Diese BW-Fittings dienen als kritische Verbindungen in Rohrleitungssystemen, die eine außergewöhnliche Beständigkeit gegenüber aggressiven Medien wie Schwefelsäure, Chloriden und Phosphorsäure erfordern.
Legierung 20, auch bekannt als „Carpenter 20“, ist eine Nickellegierung, die ursprünglich für Schwefelsäureumgebungen in Zellstoff- und Papierfabriken entwickelt wurde. Zu den Alloy 20 BW-Fittings gemäß ASTM B366 gehören Winkelstücke, T-Stücke, Reduzierstücke, Kappen und Kreuzstücke, die für die Bildung dauerhafter, leckagefreier Verbindungen bei hohen Drücken und korrosiven Betriebsbedingungen konzipiert sind.
ASTM B366 Standardspezifikation
ASTM B366 Umfang und Zweck
ASTM B366 mit dem Titel „Standard Specification for Factory-Made Wrought Nickel and Nickel Alloy Fittings“ legt die Anforderungen für Schmiedeschweißfittings fest, die in Druckrohrsystemen verwendet werden. Die Norm gilt für werkseitig-aus Nickel und Nickellegierungen hergestellte Fittings, einschließlich Stumpf--Schweiß- und Muffenschweißarten.
Der Umfang umfasst insbesondere gängige Fittingtypen wie 45-Grad- und 90-Grad-Winkel, 180-Grad-Bögen, Kappen, T-Stücke, Reduzierstücke, Überlappungsmuffenenden und andere Typen, die in ASME B16.9, ASME B16.11, MSS SP-43, MSS SP-95 und MSS SP-97 abgedeckt sind. Es ist wichtig zu beachten, dass die Norm nicht für gegossene Schweißfittings gilt, für die andere Spezifikationen gelten.
Der Zweck dieser Norm besteht darin, sicherzustellen, dass die nach ihren Bestimmungen hergestellten Armaturen stets die Mindestanforderungen an Materialqualität, Maßhaltigkeit, Druckstufen und Prüfnormen erfüllen.
Klassifizierung und Materialqualitäten
Innerhalb der ASTM B366-Spezifikation werden Materialien mit einem Präfix gekennzeichnet, das auf den geltenden Maß- und Bewertungsstandards basiert. Für Nickellegierungen, einschließlich Alloy 20, lauten die primären Bezeichnungen:
WP-Sorten (Knetprodukt):Diese Armaturen werden gemäß den Anforderungen von ASME B16.9 und B16.11 hergestellt. Für Alloy 20 lautet die spezifische Sortenbezeichnung WP20CB für Druckanwendungen.
CR-Typen (korrosionsbeständig):Dazu gehört die Bezeichnung CR20CB für korrosionsbeständige Anwendungen.
Für WP-Qualitäten klassifiziert die Norm die Fittings weiter anhand ihrer Herstellungsmethode und dem Grad der zerstörungsfreien Prüfung:
Klasse S:Nahtlose Konstruktion.
Klasse W:Schweißkonstruktion.
Klasse WU:Schweißkonstruktion mit zusätzlichen Ultraschallprüfungsanforderungen.
Eigenschaften und Vorteile von Alloy 20
Alloy 20 vereint die Vorteile austenitischer Edelstähle mit erhöhter Korrosionsbeständigkeit:
Korrosionsbeständigkeit:Die Legierung widersteht Lochfraß, Spaltkorrosion und Spannungsrisskorrosion in chloridreichen Umgebungen. Sein Kupfergehalt bietet eine hervorragende Beständigkeit gegen Schwefelsäure, während Molybdän und Chrom vor Oxidations- und Reduktionsmitteln schützen.
Mechanische Festigkeit:Zu den typischen mechanischen Eigenschaften gehören eine Zugfestigkeit von mehr als oder gleich 551 MPa, eine Streckgrenze von mehr als oder gleich 241 MPa und eine Dehnung von mehr als oder gleich 30 %. Aufgrund dieser Eigenschaften können Alloy 20-Fittings hohen Drücken und Temperaturen von bis zu 400 Grad standhalten.
Stabilisierung mit Niob:Der Zusatz von Niob minimiert die Karbidausfällung beim Schweißen und gewährleistet so die Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion im geschweißten Zustand. Dadurch entfällt in vielen Anwendungen die Notwendigkeit einer Wärmebehandlung nach dem Schweißen.
Mit einem PRE von über 40 liegt die Legierung zwischen Standard-Edelstählen und teureren Nickellegierungen wie Hastelloy und bietet eine Lösung für stark korrosive Umgebungen.
Alloy 20 BW Fittings Typen
Gemäß ASTM B366 produzieren Hersteller ein umfassendes Sortiment an stumpfgeschweißten Formstücken aus Alloy 20, um den unterschiedlichen Anordnungen und Anforderungen von Rohrleitungssystemen gerecht zu werden. Zu den häufigsten Typen gehören:
Ellenbogen:Wird zum Ändern der Durchflussrichtung verwendet; Erhältlich in den Winkeln 45 Grad, 90 Grad und 180 Grad mit Konfigurationen mit langem Radius (LR) und kurzem Radius (SR).
Abschläge:Für Verzweigungszwecke; als gleiche T-Stücke und Reduzier-T-Stücke erhältlich.
Reduzierstücke:Zum Verbinden von Rohren unterschiedlicher Durchmesser; erhältlich als konzentrische Reduzierstücke und exzentrische Reduzierstücke.
Kappen:Wird zum Abschließen von Rohrenden verwendet.
Stub-Enden:Wird mit Überlappungsflanschen für Systeme verwendet, die eine häufige Demontage erfordern. Erhältlich in langen und kurzen Mustern.
Kreuze:Für Vier--Zweigverbindungen.
Diese Fittings werden in Größenbereichen von ½" NB (Nennbohrung) bis 48" NB hergestellt, mit verschiedenen Wandstärkenplänen, einschließlich SCH 10S, 40S, 80S, 160S und XXS.
Herstellungsprozesse für BW-Armaturen
Die Herstellung von ASTM B366 Alloy 20-Fittings umfasst mehrere Prozesse:
Materialauswahl:Rohstoffe müssen den relevanten ASTM-Standards entsprechen, z. B. ASTM B464/B468 für Rohre, ASTM B463 für Platten/Bleche und ASTM B472/B473 für Stangen/Schmiedeteile.
Umformvorgänge:Beschläge können in nahtloser oder geschweißter Bauweise hergestellt werden. Umformvorgänge können Warm- oder Kaltpressen, Biegen, Schmieden oder eine Kombination dieser Methoden umfassen.
Wärmebehandlung:Alle Armaturen müssen einem Lösungsglühen bei 1700–1850 Grad F (927–1010 Grad) unterzogen werden, gefolgt von einer schnellen Abkühlung, um die Korrosionsbeständigkeit und die mechanischen Eigenschaften zu optimieren.
Prüfung und Prüfung:Die Norm erfordert verschiedene Tests, darunter hydrostatische Tests, chemische Analysen und Tests der mechanischen Eigenschaften. Optionale Zusatzanforderungen können zusätzliche zerstörungsfreie Untersuchungsmethoden wie Radiographie oder Ultraschallprüfung sein.
Oberflächenzustand:Die endgültige Oberflächenbearbeitung kann je nach Anwendungsanforderungen gebeizte, polierte oder sandgestrahlte -Zustände umfassen.
ASTM B366 Legierung 20BWArmaturen: Typen und Anwendungen
ASTM B366 deckt ein breites Spektrum an Fittingtypen ab, die für geschweißte Rohrsysteme erforderlich sind, um verschiedene Anforderungen an Strömungsrichtungsänderungen, Verzweigungen, Durchmesserreduzierungen und Dichtungen zu erfüllen. Die wichtigsten Fitting-Typen sind wie folgt:
Bögen: Wird verwendet, um die Richtung von Rohren zu ändern. Zu den gängigen Typen gehören 45-Grad-, 90-Grad- und 180-Grad-Bögen, die in Serien mit langem und kurzem Radius erhältlich sind.
T-Stücke: Zur Verzweigung von Flüssigkeiten; Erhältlich mit gleichem-Durchmesser und Reduzier-T-Stücken.
Reduzierstücke: Zum Verbinden von Rohren mit unterschiedlichen Durchmessern; erhältlich in konzentrischen und exzentrischen Reduzierstücken.
Rohrkappen: Werden zum Verschließen der Rohrenden verwendet.
Andere Fittings: Zum Beispiel kurze Flanschabschnitte, die häufig in Verbindung mit Aufsteckflanschen verwendet werden.
Diese geschweißten Rohrverbindungsstücke aus Alloy 20 werden aufgrund ihrer hervorragenden Korrosionsbeständigkeit häufig in mehreren kritischen Branchen eingesetzt.
In der chemischen Industrie wird es in Reaktoren, Säurelagertanks und Rohrleitungssystemen zum Transport korrosiver Medien eingesetzt;
In petrochemischen und Offshore-Plattformen wird es zur Förderung von Medien eingesetzt, die Schwefelwasserstoff und Chloride enthalten;
In der Pharma- und Lebensmittelindustrie wird es für Prozessrohrleitungen verwendet.
FAQs
F1: Wie schneidet Alloy 20 im Vergleich zu 316L in Chloridumgebungen ab?
Alloy 20 übertrifft 316L aufgrund seines höheren Mo-, Cu- und Ni-Gehalts deutlich und bietet eine hervorragende Beständigkeit gegen Lochfraß und SCC. Während 316L für milde Umgebungen geeignet ist, wird Alloy 20 für konzentrierte Säuren und Chloride bevorzugt.
F2: Was sind die Schweißüberlegungen für ASTM B366 Alloy 20-Fittings?
Beim Schweißen sollten passende Zusatzwerkstoffe (z. B. ER320LR) und eine geringe Wärmezufuhr verwendet werden, um Heißrisse zu vermeiden. Die Niob-Stabilisierung ermöglicht das Schweißen ohne Glühen nach dem Schweißen, bei dicken Abschnitten kann jedoch eine Spannungsentlastung erforderlich sein.
F3: Wie kann man gefälschte oder nicht-konforme Armaturen vermeiden?
Fordern Sie stets Werkstestzertifikate an, die die chemische Zusammensetzung und die mechanischen Eigenschaften bestätigen. Die Inspektion durch Dritte- erhöht die Sicherheit.
F4: Welche Einschränkungen gibt es bei Alloy 20?
Alloy 20 wird nicht für Salzsäure oder oxidierende Chloride empfohlen. Bei Temperaturen über 400 Grad kann eine längere Einwirkung zu Versprödung führen.
