Tuyau en alliage 20 UNS N08020

Tuyau en alliage 20 UNS N08020se trouve dans un espace spécifique : il s'agit d'un alliage de nickel-fer-chrome additionné de cuivre et de molybdène, conçu pour un ennemi dominant : l'acide sulfurique -. Les aciers inoxydables 304 et 316 ordinaires survivent à l'acide sulfurique dilué à basse température, mais la fenêtre de concentration utile est étroite et sensible à la température. L'alliage 20 élargit considérablement cette fenêtre, c'est pourquoi il constitue le matériau par défaut pour les canalisations d'acide sulfurique, les conduites de transfert d'acide, les cuves de mélange et les composants internes des réacteurs des usines chimiques. Cette page couvre ce que spécifie la norme ASTM B729, comment fonctionne la chimie et où l'alliage est le bon choix.

Spécifications du tuyau en alliage 20

Spécification	ASTM B729, ASME SB 729, ASTM B468, ASME SB 468
Standard	GB, EN, DIN, DS, DTD, ASTM, SAE, ASME, AISI, JIS, TOCT, NF, AMS
Tolérances des tubes en alliage 20	+/- 0.030 ; la tolérance peut varier en fonction du grade et de l'épaisseur
Taille du tube sans soudure	15 NB à 150 NB IN 1/2" DE - 12" DE
Taille du tube soudé	1/2" DE - 12" DE Jauge : 25 SWG - 10 SWG
Longueur	Jusqu'à 30 mètres, simple aléatoire, double aléatoire et longueur requise : extrémité unie, extrémité biseautée, filetée ou longueurs coupées sur mesure.
POIDS	0,40 mm - 12.70 mm
Calendrier	5, 10S, 10, 30, 40S, 40, 80, 80S, XS, 160, XXH
Swg et Bwg	10 Swg., 12 Swg., 14 Swg., 16 Swg., 18 Swg., 20 Swg.
Techniques de fabrication	EFW, CDW, ERW, LSAW, DOM, fabriqués, cousus-soudés, sans soudure, CEW, redessinés, soudés

 

Composition chimique de l'alliage 20 (UNS N08020)

La composition ci-dessous suit la norme ASTM B729 pour les tuyaux sans soudure en nickel-fer-chrome. Le cuivre est l’ajout clé de l’acide sulfurique ; le niobium (columbium) stabilise l'alliage contre la corrosion intergranulaire après soudage.

 

Élément	Contenu, %	Ce que ça fait
Nickel (Ni)	32.0 - 38.0	Matrice; résistance à la corrosion et ductilité
Chrome (Cr)	19.0 - 21.0	Résistance aux acides oxydants
Fer (Fe)	Équilibre	Élément de matrice de base
Cuivre (Cu)	3.0 - 4.0	Résistance à l'acide sulfurique selon les concentrations
Molybdène (Mo)	2.0 - 3.0	Résistance aux piqûres et aux crevasses
Niobium + Tantale (Nb+Ta)	8xC min à 1,0 max	Stabilisation contre la corrosion intergranulaire
Carbone (C)	0,07 maximum	Maintenu à un niveau bas pour la soudabilité

 

Propriétés mécaniques selon ASTM B729

L'alliage 20 est fourni à l'état recuit. Les valeurs minimales ci-dessous correspondent à ce qu'un certificat d'essai en usine devrait indiquer pour les tuyaux sans soudure.

 

Propriété	Exigence minimale
Résistance à la traction	550 MPa (80 ksi)
Limite d'élasticité (compensation de 0,2 %)	240 MPa (35 ksi)
Allongement en 50 mm	30%

 

Résistance à l’acide sulfurique : le principal argument de vente

L'ajout de cuivre est ce qui sépare l'alliage 20 de l'acier inoxydable dans l'acide sulfurique. Le cuivre améliore la résistance dans les bandes de concentration critiques où l'acier inoxydable ordinaire échoue - autour de 20 % à 80 % d'acide et à température élevée. En pratique, l'Alloy 20 gère l'acide sulfurique jusqu'à environ 50 °C dans une large plage de concentrations, et bien mieux que le 316L à toutes les températures.

 

Il résiste également à d'autres milieux oxydants et réducteurs : acide phosphorique, acide nitrique, solutions caustiques et piqûres de chlorure. La limite est qu'il ne s'agit pas d'un superalliage à base de nickel - - dans de l'acide sulfurique concentré chaud (au-dessus d'environ 90 % et 80 C), même l'alliage 20 se corrode, et pour ce service, un alliage de molybdène-nickel à teneur plus élevée- tel que le C-276 est nécessaire.

 

Comment cela se compare-t-il au 316L et au 904L

Le 316L est la référence : bon marché, soudable, mais limité à l'acide dilué à basse température. L'alliage 20 coûte plus cher mais survit à des concentrations d'acide et à des températures que le 316L ne peut pas. 904L (N08904) chevauche l'alliage 20 dans la fenêtre de l'acide sulfurique et est souvent un concurrent direct - transportant à la fois du cuivre et du molybdène.

 

La différence pratique est que l'alliage 20 est plus résistant dans les milieux chlorures et a une meilleure résistance à la fissuration par corrosion sous contrainte, tandis que le 904L est légèrement moins cher sous forme de plaques. Le choix se résume généralement à la concentration exacte d'acide, à la température et à la présence ou non de chlorures - une décision technique, et non une valeur par défaut de la fiche technique.

 

Normes, tailles et approvisionnement

Le tuyau en alliage 20 est fourni sous ASTM B729 (sans soudure), B464 (soudé), avec des raccords selon B366. Il est disponible dans la gamme standard NPS et les séries de programmes duplex, recuits en solution et décapés. Le soudage utilise un mastic ER320 ou ERNiCr-3 correspondant ; l'alliage se soude facilement mais, comme la plupart des alliages austénitiques, s'écrouit pendant le formage. Étant donné que la stabilisation (Nb+Ta) maintient l'alliage stable dans l'état brut de soudage, un traitement thermique après soudage n'est normalement pas nécessaire.

 

Ce qui figure sur le bon de commande

• Norme et qualité : ASTM B729, UNS N08020, alliage 20
• Sans soudure ou soudé, NPS et planning
• État recuit et décapé
• Certificat d'essai en usine (EN 10204 3.1)
• Indiquer la concentration d'acide et la température de service pour le dossier de sélection des matériaux

 

 

 

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