Blankgeglühtes, nahtloses Rohr aus Nickellegierung mit hohem Nickelgehalt für korrosionsbeständige Wärmetauscher

Das nahtlose Rohr ASTM B167 UNS N06600 ist ein Rohr aus einer Nickel-Chrom-Eisen-Legierung, das für korrosionsbeständige und hitzebeständige Zwecke vorgesehen ist. Sein minimaler Nickelgehalt von 72 % sorgt für Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion durch Chloridionen, während 14,0–17,0 % Chrom die Oxidationsbeständigkeit in Umgebungen mit erhöhten Temperaturen unterstützen.

Für den Wärmetauscherbau kann das Rohr in kaltverformtem und geglühtem Zustand mit einer hellen, glatten Oberfläche geliefert werden, die sich zum Aufweiten, Biegen, Schweißen und Zusammenbauen von Rohren in Rohrbündel eignet. ASTM B167 deckt nahtlose Rohre und Röhren aus Nickellegierungen ab, während Maßtoleranzen und allgemeine Anforderungen durch ASTM B829 geregelt werden.

ASTM B167 verlangt, dass das fertige Material in Qualität und Zustand einheitlich, glatt, handelsüblich gerade und frei von schädlichen Mängeln ist. Jedes Rohr muss entweder einer hydrostatischen Prüfung oder einer zerstörungsfreien elektrischen Prüfung unterzogen werden, sofern in der Bestellung nichts anderes angegeben ist.

UNS N06600 enthält mindestens 72,0 % Nickel. Der hohe Nickelgehalt sorgt für eine starke Beständigkeit gegen Chlorid-Ionen-Spannungskorrosionsrisse und trägt zu einer zuverlässigen Leistung in vielen alkalischen und reduzierenden Umgebungen bei.

Die Legierung enthält 14,0–17,0 % Chrom. Chrom bildet einen schützenden Oxidfilm, der die Beständigkeit gegen Oxidation und viele Hochtemperaturatmosphären verbessert.

Für kaltverformte und geglühte Rohre mit einem Außendurchmesser von 127 mm oder weniger legt ASTM B167 Folgendes fest:

• Mindestzugfestigkeit: 550 MPa
• Mindeststreckgrenze von 0,2 %: 240 MPa
• Mindestdehnung: 30 %

Diese Mindestwerte sorgen für ausreichende Duktilität beim Biegen, bei der Rohrausdehnung und beim Zusammenbau von Rohr und Rohrboden.

UNS N06600 wird häufig dort eingesetzt, wo sowohl Korrosionsbeständigkeit als auch Festigkeit bei erhöhter Temperatur erforderlich sind. In den technischen Daten des Herstellers wird beschrieben, dass die Legierung für Anwendungen geeignet ist, die Korrosions- und Hitzebeständigkeit erfordern, einschließlich Ofenkomponenten, Ausrüstung für die chemische Verarbeitung und Wärmebehandlungsausrüstung. Die tatsächliche Auslegungstemperatur muss anhand von Druck, Wandstärke, Umgebung und geltenden Konstruktionsvorschriften ermittelt werden.

Das Blankglühen wird in einer kontrollierten Schutzatmosphäre durchgeführt, um die Oberflächenoxidation zu begrenzen. Der Prozess erzeugt eine saubere Innen- und Außenoberfläche, die zusätzliches Entzundern reduziert und Inspektion, Fertigung und Schweißen unterstützt.

Ein häufiges Beschaffungsproblem besteht darin, ob der Rohraußendurchmesser und die Wandstärke ausreichend konsistent sind, um die Rohrbodenausdehnung und den Bündelzusammenbau zu ermöglichen.

Die Produktionskontrolle kann Folgendes umfassen:

• Kontinuierliche Überwachung des Außendurchmessers und der Wandstärke
• Wirbelstromprüfung in voller Länge
• Maßkontrolle im Endbereich
• Ovalitätsmessung
• Schneiden mit fester Länge
• Kundenspezifische Toleranzkontrolle

Inspektionsberichte können den tatsächlichen Außendurchmesser, die Wandstärke, die Ovalität und die Länge ermitteln, anstatt nur Nennmaße anzugeben.

Käufer benötigen häufig eine Bestätigung, dass blankgeglühte Rohre frei von starkem Oxidzunder, eingebetteten Eisenverunreinigungen, Schmiermittelrückständen und Oberflächenfehlern sind.

Das Lieferverfahren kann daher Folgendes umfassen:

• Glühen in kontrollierter Atmosphäre
• Oberflächenreinigung nach dem Formen
• Sichtprüfung unter kontrollierter Beleuchtung
• Inspektion der Innenoberfläche
• Rauheitsmessung, sofern angegeben
• Schützende Endkappen und feuchtigkeitsbeständige Verpackung

Das Blankglühen sollte als kontrollierter Herstellungszustand und nicht nur als kosmetisches Finish betrachtet werden.

Der Ersatz von Nickellegierungen kann zu ernsthaften Betriebsrisiken führen. Jede Produktionscharge sollte daher vom Rohmaterial bis zur endgültigen Lieferung rückverfolgbar bleiben.

Zu den verfügbaren Qualitätskontrollen gehören:

• Rückverfolgbarkeit der Schmelzzahl
• Positive Materialidentifikation
• Chemische Analyse von Pfannen und Produkten
• Mechanische Prüfung
• Hydrostatische oder Wirbelstromprüfung
• Zertifizierung nach EN 10204 3.1
• Inspektion durch Dritte
• Kennzeichnung von Güteklasse, Größe, Schmelzenummer und Standard

ASTM B167 erfordert, dass in der Bestellung die Legierung, die Spezifikationsausgabe, der Zustand, das Finish, die Abmessungen, die Testmethode und die Zertifizierungsanforderungen angegeben werden.

In der Bestellung sollte die genaue Standardausgabe angegeben werden, da sich der Legierungsumfang, die referenzierten Standards und ergänzenden Anforderungen zwischen den Revisionen ändern können. ASTM B167-23 umfasst UNS N06600 und andere Nickel-Chrom-Legierungen für nahtlose korrosionsbeständige und hitzebeständige Rohre und Rohre.

Nahtlose Rohre UNS N06600 können als Wärmeübertragungsrohre in einem Rohrbündelwärmetauscher installiert werden, der zum Erhitzen oder Kühlen korrosiver Prozessflüssigkeiten verwendet wird.

Zu den Beschaffungsanforderungen für diese Anwendung gehören normalerweise:

• Kontrollierter Außendurchmesser für präzisen Rohrboden-Lochabstand
• Stabile Wandstärke für Druckausführung
• Oberfläche blank oder sauber geglüht
• Zerstörungsfreie elektrische Prüfung in voller Länge
• Biegbarkeit für U-Rohr-Konfigurationen
• Rückverfolgbarkeit der Schmelzzahl
• Sauberkeit der Rohrenden beim Orbitalschweißen oder Aufweiten
• Hydrostatische Prüfung, sofern angegeben

Bei der endgültigen Materialauswahl müssen die Zusammensetzung der Prozessflüssigkeit, die Betriebstemperatur, die Chloridkonzentration, der Druck, die Strömungsgeschwindigkeit und die Reinigungsmethode berücksichtigt werden.