Tuyau sans couture AL6XN

Tuyau sans couture AL6XNest l'acier inoxydable super-austénitique que les ingénieurs maritimes et chimiques spécifient lorsque l'eau de mer est le milieu et que le 316L pose un problème de maintenance. L'alliage, UNS N08367, contient environ deux fois plus de molybdène que le 316L, un ajout délibéré d'azote et du nickel à 23,5-25,5 % - la combinaison qui le fait sortir de la famille austénitique ordinaire et dans la classe des matériaux qui résistent à l'eau de mer chaude, aux saumures de chlorure et aux flux de processus oxydants-réducteurs.

Spécifications des tuyaux en acier inoxydable ASTM A312 AL6XN

Caractéristiques	ASTM A312/ASME SA312
Spécification dimensionnelle	ANSI/ASME B36.19M, ANSI/ASME B36.10M
Taille des tuyaux sans soudure/soudés	1 / 8″ N.-B. – 24″ N.-B.
Taille du tuyau EFW	6″ N.-B. – 48 ″ N.-B.
Diamètre extérieur	6,00 mm OD jusqu'à 914,4 mm OD, tailles jusqu'à 24" NB
Formes de fabrication	Hydraulique, rond, rectangulaire, carré, hexagonal, aiguisé
Techniques de fabrication	Sans soudure / soudé / ERW / fabriqué / CDW / 100 % soudé aux rayons X
Plage d'épaisseur du programme	SCH 5, SCH10, SCH 40, SCH 80, SCH 80S, SCH 160, SCH XXS, SCH XS
Types d'extrémité de tuyaux	Extrémité simple, extrémité biseautée, une extrémité filetée, TBE (filetée aux deux extrémités)
Matériaux équivalents	00Cr20Ni24Mo6N, AL6XN, AL6XN plus(ATI)

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Où se trouve AL6XN : la famille des super-austénitiques 6Mo

Le raccourci « 6Mo » désigne la famille : les aciers inoxydables super-austénitiques à 6 % de molybdène, dont AL6XN, 254SMO et Alloy 926 sont les membres les plus connus.

 

Ce qui distingue l'AL6XN au sein de la famille est son équilibre : le nickel à 24 %, le molybdène à 6,3 % et l'azote à 0,22 % lui confèrent une structure entièrement austénitique et stable qui résiste aux problèmes de phase sigma des nuances fortement alliées, et il est fourni dans un état recuit qui maintient l'alliage ductile et soudable.

 

Le résultat pratique est un alliage qui surpasse largement le 316L en termes de corrosion par piqûres et fissures, qui se rapproche des alliages à base de nickel en termes de performances dans l'eau de mer et qui coûte une fraction des alliages de nickel.

 

Les chiffres cités par les ingénieurs pour AL6XN sont ses indices de corrosion. Le PREN (équivalent de résistance aux piqûres) est d'environ 47, calculé comme Cr + 3.3Mo + 16N - bien au-dessus des 22-25 du 316L et au-dessus de la plupart des qualités duplex - et la température critique de piqûre dans l'essai standard au chlorure est bien supérieure aux qualités austénitiques.

 

En pratique, cela signifie que le tuyau AL6XN peut transporter de l'eau de mer chaude et aérée là où le 316L s'accumule en quelques mois, et qu'il résiste aux attaques de crevasses sous les joints et aux dépôts qui sont le mode de défaillance habituel des canalisations en acier inoxydable dans le service maritime.

 

Composition chimique selon ASTM B804

Les limites de composition ci-dessous suivent ASTM B804, la spécification des tuyaux sans soudure pour UNS N08367. Le fer est l'élément d'équilibre.

 

Élément	Limite de composition, %
Cr	20.0 - 22.0
Ni	23.5 - 25.5
Mo	6.0 - 7.0
N	0.18 - 0.25
C	0.03 max
Mn	2.0 max
Si	1.0 max
P	0.04 max
S	0.03 max
Cu	0.75 max
Fe	Équilibre

 

Trois rangées définissent les performances de corrosion. La rangée de molybdène à 6,0-7,0 % constitue la principale défense : elle stabilise le film passif dans les milieux chlorés et est le principal moteur de la résistance aux piqûres et aux crevasses.

 

La rangée d'azote à 0,18-0,25 % fonctionne avec le molybdène – l'azote augmente la résistance aux piqûres et, en solution solide, ajoute de la résistance : le rendement minimum de 310 MPa est d'environ 40 % supérieur à celui du 316L sans aucune perte de ductilité.

 

La rangée de nickel à 23,5-25,5 % maintient la structure entièrement austénitique et confère à l'alliage une résistance à la fissuration par corrosion sous contrainte de chlorure bien au-delà des qualités austénitiques ordinaires. La faible teneur en carbone de 0,03 % maximum signifie que l'alliage ne se sensibilise pas pendant le soudage, il peut donc être mis en service au chlorure à l'état brut de soudure.

 

Propriétés mécaniques selon ASTM B804

ASTM B804 exige les propriétés mécaniques minimales suivantes pour les tuyaux sans soudure AL6XN à l'état recuit :

 

Propriété	Valeur minimale (ASTM B804)
Résistance à la traction	655 MPa (95 ksi)
Limite d'élasticité, compensation de 0,2 %	310 MPa (45 ksi)
Élongation	30%

 

Les valeurs de production typiques sont d'environ 760 MPa en traction et 380 MPa en rendement avec un allongement de 40 %. Le renforcement par l'azote est la raison pour laquelle le rendement est élevé pour une nuance austénitique, ce qui se traduit directement par des parois de pression plus minces pour le même usage. L'allongement est suffisant pour le pliage et le laminage, et l'alliage est fabriqué selon les pratiques d'atelier austénitiques standard.

 

Propriétés physiques et indices de corrosion

Propriété	Valeur
Densité	8,06 g/cm³
PREN (Cr + 3.3 Mo + 16 N)	Environ. 47
Structure	Entièrement austénitique, non magnétique
Module d'élasticité	195 GPa (environ)
Plage de température de service	Cryogénique jusqu'à ~ 540 degrés en continu

 

Tailles de tuyaux et formes de livraison

Le tube sans soudure AL6XN est fourni dans l'enveloppe suivante, avec des tailles de projet sur demande :

 

Paramètre	Gamme
Diamètre extérieur	6,0 mm à 273 mm (plus grand sur demande)
Épaisseur de paroi	0,5 mm à 25,4 mm, horaires et personnalisés
Longueur	Fixe 6 m / 12 m, ou coupé à longueur
Finition finale	Extrémité lisse, biseautée ou filetée sur demande
État de livraison	Solution recuite et décapée

 

L'état recuit est la norme et la seule condition utilisée pour le service au chlorure : la structure à faible teneur en carbone et entièrement austénitique est ce qui rend la résistance à la corrosion de l'alliage fiable, et aucun autre traitement thermique n'est appliqué par le fabricant. Pour la conception sous pression, le rendement renforcé à l'azote permet des parois plus minces que le 316L pour le même service, ce qui fait partie de l'équation du coût de l'alliage par rapport aux nuances austénitiques.

 

Applications typiques

Le tuyau AL6XN est spécifié lorsque les milieux chlorés et l'historique de défaillance des qualités inférieures déterminent le matériau :

 

Application	Pourquoi AL6XN est utilisé
Systèmes de canalisations et de prise d'eau de mer	Résistance aux piqûres et aux crevasses dans l'eau de mer chaude et aérée
Services publics de plate-forme offshore et eau d'incendie	Fiabilité en service chlorure sans coût d'alliage de nickel
Usines de dessalement (thermique et osmose inverse)	Résistance au dosage de saumure concentrée et de chlore
Tuyauterie de procédés chimiques avec chlorures et acides	Large résistance en milieux mixtes oxydants-réducteurs
Échangeurs de chaleur et condenseurs	Performance dans les crevasses aux emplacements des plaques tubulaires et des joints
Tuyauterie de désulfuration des fumées et d'épurateur	Résistance aux condensats acides riches en chlorures

 

Dans chaque service, l'alliage est sélectionné sur la base de données de défaillance documentées : là où les piqûres de 316L ou les fissures SCC en service de chlorure chaud, l'AL6XN comble l'écart à un coût bien inférieur aux alliages à base de nickel. Cet alliage constitue également une réponse standard lorsque les performances du 6Mo sont requises, mais que l'approvisionnement en 254SMO ou 926 n'est pas pratique, car les trois qualités sont fréquemment interchangeables dans leur conception.

 

Soudure et fabrication

AL6XN est soudé avec une charge de nickel suralliée, le plus souvent ERNiCrMo-3 (type alliage 625) selon AWS A5.14, qui produit un métal soudé avec une résistance à la corrosion au moins égale à celle du matériau de base.

 

Aucun préchauffage n'est requis et la base à faible teneur en carbone signifie que la zone affectée par la chaleur conserve sa résistance à la corrosion dans l'état brut de soudure. La pratique du soudage suit la discipline austénitique : surfaces propres, apport de chaleur contrôlé et support de gaz inerte sur la racine.

 

L'alliage se plie et se roule facilement à froid avec un outillage austénitique standard, et il est usiné selon des pratiques similaires à celles des nuances d'acier inoxydable à haute teneur en molybdène.

 

Que préciser sur la commande

Pour garder une requête AL6XN propre, indiquez ce qui suit :

 

• Qualité et norme : « Tuyau sans soudure AL6XN, UNS N08367, selon ASTM B804 »
• Taille : OD x mur en millimètres, ou NPS + planning
• Condition : solution recuite et décapée
• Longueur et finition des extrémités : longueurs fixes ou aléatoires, bout uni ou biseauté
• Certificat : EN 10204 3.1 avec chimie thermique, résultats de traction et analyse de l'azote rapportés

 

L'AL6XN est l'alliage 6Mo que les acheteurs de services maritimes et de chlorure choisissent pour le milieu du tableau coût-performance : ce n'est pas l'option la moins chère - 316L est - et ce n'est pas l'option ultime - les alliages de nickel le sont - mais c'est l'alliage qui retient l'eau de mer chaude sans devenir un programme de maintenance. La décision de spécification est une décision concernant le chlorure : lorsque le milieu est de l'eau de mer, de la saumure ou de l'eau de traitement chargée de chlorure, l'AL6XN est l'alliage à comparer.

 

 

 

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