ASTM B366 est la norme pour les raccords à souder bout à bout en nickel forgé et en alliage de nickel--, y compris l'alliage 20 hautement résistant à la corrosion- (UNS N08020).
Ces raccords BW servent de connecteurs essentiels dans les systèmes de tuyauterie nécessitant une résistance exceptionnelle aux fluides agressifs, tels que l'acide sulfurique, les chlorures et l'acide phosphorique.
Alliage 20, également connu sous le nom de « Carpenter 20 », est un alliage de nickel développé à l'origine pour les environnements d'acide sulfurique dans les usines de pâtes et papiers. Les raccords en alliage 20 BW conformes à la norme ASTM B366 comprennent des coudes, des tés, des réducteurs, des capuchons et des croix, conçus pour former des connexions permanentes et sans fuite dans des conditions de service à haute pression et corrosives.
Spécification standard ASTM B366
Portée et objectif de la norme ASTM B366
La norme ASTM B366, intitulée « Spécification standard pour les raccords en nickel forgé et en alliage de nickel fabriqués en usine », établit les exigences relatives aux raccords à souder forgés utilisés dans les systèmes de tuyauterie sous pression. La norme couvre les raccords d'usine-fabriqués à partir de nickel et d'alliages de nickel, y compris les types de soudage bout à bout-et de soudage par emboîtement-.
Le champ d'application comprend spécifiquement les types de raccords courants tels que les coudes à 45 degrés et 90 degrés, les coudes à 180 degrés, les capuchons, les tés, les réducteurs, les extrémités de joint à recouvrement et d'autres types couverts par ASME B16.9, ASME B16.11, MSS SP-43, MSS SP-95 et MSS SP-97. Il est important de noter que la norme ne s'applique pas aux raccords à souder coulés, qui sont couverts par des spécifications différentes.
Le but de cette norme est de garantir que les raccords fabriqués selon ses dispositions répondent systématiquement aux exigences minimales en matière de qualité des matériaux, de précision dimensionnelle, de pression nominale et de normes d'examen.
Classification et qualités de matériaux
Dans la spécification ASTM B366, les matériaux sont désignés par un préfixe basé sur les normes dimensionnelles et nominales applicables. Pour les alliages de nickel, y compris l'alliage 20, les principales désignations sont :
Catégories WP (produit forgé) :Ces raccords sont fabriqués selon les exigences des normes ASME B16.9 et B16.11. Pour l'alliage 20, la désignation de nuance spécifique est WP20CB pour les applications sous pression.
Catégories CR (résistantes à la corrosion) :Il s'agit notamment de la désignation CR20CB pour les applications résistantes à la corrosion-.
Pour les nuances WP, la norme classe en outre les raccords en fonction de leur méthode de fabrication et de leur niveau d'examen non destructif :
Classe S :Construction sans couture.
Classe W :Construction soudée.
Classe WU :Construction soudée avec exigences supplémentaires en matière d'examen par ultrasons.
Propriétés et avantages de l'alliage 20
L'alliage 20 combine les avantages des aciers inoxydables austénitiques avec une résistance améliorée à la corrosion :
Résistance à la corrosion :L'alliage résiste aux piqûres, à la corrosion caverneuse et à la fissuration par corrosion sous contrainte dans les environnements riches en chlorures. Sa teneur en cuivre offre une résistance supérieure à l'acide sulfurique, tandis que le molybdène et le chrome se défendent contre les agents oxydants et réducteurs.
Résistance mécanique :Les propriétés mécaniques typiques comprennent une résistance à la traction supérieure ou égale à 551 MPa, une limite d'élasticité supérieure ou égale à 241 MPa et un allongement supérieur ou égal à 30 %. Ces propriétés permettent aux raccords en alliage 20 de résister à des pressions et des températures élevées jusqu'à 400 degrés.
Stabilisation au Niobium :L'ajout de niobium minimise les précipitations de carbure pendant le soudage, garantissant ainsi la résistance à la corrosion intergranulaire à l'état brut de soudage. Cela élimine le besoin de traitement thermique après-soudage dans de nombreuses applications.
Le PRE de l'alliage supérieur à 40 le positionne entre les aciers inoxydables standards et les alliages de nickel - plus coûteux comme l'Hastelloy, offrant une solution aux environnements hautement corrosifs.
Raccord en alliage 20 BWTypes
Conformément à la norme ASTM B366, les fabricants produisent une gamme complète de raccords soudés bout à bout en alliage 20-pour s'adapter à diverses configurations et exigences de systèmes de tuyauterie. Les types les plus courants comprennent :
Coudes :Utilisé pour changer la direction du flux ; disponible dans des angles de 45 degrés, 90 degrés et 180 degrés avec des configurations à rayon long (LR) et à rayon court (SR).
T-shirts :À des fins de branchement ; disponible en tés égaux et en tés réduits.
Réducteurs :Pour connecter des tuyaux de différents diamètres ; disponible sous forme de réducteurs concentriques et de réducteurs excentriques.
Casquettes :Utilisé pour terminer les extrémités des tuyaux.
Extrémités du talon :Utilisé avec des brides à recouvrement pour les systèmes nécessitant un démontage fréquent ; disponible en modèles longs et courts.
Croix :Pour les connexions de branchement à quatre-voies.
Ces raccords sont fabriqués dans des gammes de tailles allant de ½" NB (alésage nominal) à 48" NB, avec différentes épaisseurs de paroi, notamment SCH 10S, 40S, 80S, 160S et XXS.
Processus de fabrication des raccords BW
La fabrication des raccords ASTM B366 Alloy 20 implique plusieurs processus :
Sélection des matériaux :Les matières premières doivent être conformes aux normes ASTM pertinentes telles que ASTM B464/B468 pour les tuyaux, ASTM B463 pour les plaques/feuilles et ASTM B472/B473 pour les barres/pièces forgées.
Opérations de formage :Les raccords peuvent être fabriqués à l'aide de méthodes de construction sans soudure ou soudées. Les opérations de formage peuvent inclure le pressage à chaud ou à froid, le pliage, le forgeage ou une combinaison de ces méthodes.
Traitement thermique :Tous les raccords doivent subir un recuit de solution à 1 700-1 850 degrés F (927-1 010 degrés) suivi d'un refroidissement rapide pour optimiser la résistance à la corrosion et les propriétés mécaniques.
Tests et examens :La norme exige divers tests, notamment des tests hydrostatiques, des analyses chimiques et des tests de propriétés mécaniques. Des exigences supplémentaires facultatives peuvent inclure des méthodes d'examen non destructives supplémentaires telles que la radiographie ou les tests par ultrasons.
État des surfaces :Les finitions de surface finales peuvent inclure des conditions décapées, polies ou sablées-, en fonction des exigences de l'application.
ASTM B366 Alliage 20PCRaccords : types et applications
ASTM B366 couvre une large gamme de types de raccords requis pour les systèmes de canalisations soudées afin de répondre à divers besoins de changement de direction d'écoulement, de branchement, de réduction de diamètre et d'étanchéité. Les principaux types de raccords sont les suivants :
Coudes : Utilisés pour changer la direction des tuyaux ; les types courants incluent les coudes à 45 degrés, 90 degrés et 180 degrés, disponibles en séries à rayon long et court.
Tés : utilisés pour ramifier les fluides ; disponible en tés-de diamètre égal et en tés réduits.
Réducteurs : Utilisés pour connecter des tuyaux de différents diamètres ; disponible en réducteurs concentriques et excentriques.
Bouchons de tuyaux : utilisés pour sceller les extrémités des tuyaux.
Autres raccords : tels que les sections courtes à brides, souvent utilisées conjointement avec des brides à enfiler-.
Ces raccords de tuyauterie soudés en alliage 20 sont largement utilisés dans plusieurs industries critiques en raison de leur excellente résistance à la corrosion.
Dans l'industrie de transformation chimique, il est utilisé dans les réacteurs, les réservoirs de stockage d'acide et les systèmes de tuyauterie pour le transport de milieux corrosifs ;
Dans les plateformes pétrochimiques et offshore, il est utilisé pour manipuler des milieux contenant du sulfure d'hydrogène et des chlorures ;
Dans les industries pharmaceutique et alimentaire, il est utilisé pour les tuyauteries de process.
FAQ
Q1 : Comment l'alliage 20 se compare-t-il au 316L dans les environnements chlorés ?
L'alliage 20 surpasse considérablement le 316L en raison de sa teneur plus élevée en Mo, Cu et Ni, offrant une résistance supérieure aux piqûres et au SCC. Alors que le 316L convient aux environnements doux, l'alliage 20 est préféré pour les acides et chlorures concentrés.
Q2 : Quelles sont les considérations en matière de soudage pour les raccords ASTM B366 en alliage 20 ?
Le soudage doit utiliser des métaux d'apport correspondants (par exemple, ER320LR) et un faible apport de chaleur pour éviter les fissures à chaud. La stabilisation au niobium permet le soudage sans recuit post-soudage, mais une relaxation des contraintes-peut être nécessaire pour les sections épaisses.
Q3 : Comment éviter les raccords contrefaits ou non-conformes ?
Demandez toujours des certificats d’essais en usine validant la composition chimique et les propriétés mécaniques. L'inspection par un tiers-ajoute une assurance.
Q4 : Quelles sont les limites de l’alliage 20 ?
L'alliage 20 n'est pas recommandé pour l'acide chlorhydrique ou les chlorures oxydants. À des températures supérieures à 400 degrés, une exposition prolongée peut provoquer une fragilisation.
