Hastelloy C22 이음매없는 파이프(UNS N06022)는 5S~XXS 일정에 걸쳐 1/8인치~12인치(OD 최대 약 273mm/10.75인치)의 공칭 크기로 니켈{2}}크롬-몰리브덴-텅스텐 합금 파이프를 덮는 ASTM B622에 따라 제조됩니다. 이는 빠른 담금질과 함께 1120-1175°C에서 용액 어닐링이 필요하며 최소 인장 강도 690MPa(100ksi) 및 수율 283MPa(40ksi)를 충족해야 합니다.

압력 등급은 고정된 플랜지 등급이 아니지만 ASME B31.3에 따라 벽 두께와 허용 응력을 기준으로 계산됩니다. 대표적인 NPS 2 SCH 80 파이프는 실온에서 약 39MPa(5,660psi)를 전달하며 온도에 따라 감소합니다.
Hastelloy C22 이음매없는 파이프 란 무엇이며 C276과 어떻게 다릅니까?
Hastelloy C22(UNS N06022)는 C276(14.5~16.5%)보다 더 높은 크롬(20-22.5%)을 함유한 니켈{2}}크롬-몰리브덴-텅스텐 부식-내성 합금으로 산화 및 혼합산 환경에 대한 저항성이 우수하며 C276은 강한 환경에서 약간의 우위를 유지합니다. 더 높은 몰리브덴으로 인해 산을 감소시킵니다.
C22 및 C276은 모두 Hastelloy C 니켈-몰리브덴-크롬 합금 계열에 속하지만 다양한 부식 방식에 최적화되어 있습니다. C22는 C276(산 환원에 가장 좋음)과 C4(산화 매체에 가장 좋음) 사이의 격차를 메우기 위해 개발되었습니다. 크롬 함량이 높기 때문에(약 21% 대 15.5%) 질산, 습염소, 염화제2철과 같은 산화 환경, 특히 혼합 산화-환원 흐름에서 더욱 안정적인 부동태 피막을 형성합니다. 몰리브덴(12.5~14.5%)은 C276(15~17%)보다 약간 낮으므로 강하게 환원되는 산(예: 뜨거운 농축 HCl)에서는 C276이 약간 더 좋지만 차이는 작습니다.
대부분의 FGD, 화학, 펄프-및-종이 응용 분야에서는 서비스 환경이 일반적으로 순수 환원보다는 산화 또는 혼합되기 때문에 C22가 선호되는 선택입니다. 두 합금 모두 완전 오스테나이트이며 용체화-어닐링되고 비슷한 절차로 용접됩니다. 특히 이음매 없는 파이프의 경우 공정 흐름에 염소화 산화제 또는 혼합 산이 포함되어 있는 경우 C22가 선택되는 경우가 많습니다.
표 1. 파이프 서비스의 C22와 C276의 주요 차이점
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재산 |
C22 (UNS N06022) |
C276(UNS N10276) |
|
크롬 |
20.0 - 22.5퍼센트 |
14.5 - 16.5퍼센트 |
|
몰리브덴 |
12.5 - 14.5퍼센트 |
15.0 - 17.0퍼센트 |
|
텅스텐 |
2.5 - 3.5퍼센트 |
3.0 - 4.5퍼센트 |
|
탄소(최대) |
0.015퍼센트 |
0.010퍼센트 |
|
프렌 (대략) |
약 65 |
약 68 |
|
최고 |
산화 + 혼합산 |
강한 환원산 |
|
습식염소/차아염소산염 |
우수하다(선호) |
좋은 |
|
뜨거운 H2SO4(혼합) |
훌륭한 |
좋은 |
|
농축 HCl |
좋은 |
더 나은 |
|
상대 비용 |
100%(기준선) |
95 - 105퍼센트 |
|
일반 파이프 사양 |
ASTM B622 |
ASTM B622 |
출처: ASTM B574/B622; Haynes International C22(H-2014) 및 C276(H-2002) 데이터시트; UNS N06022 / N10276 레지스트리.
ASTM B622는 C22 이음매 없는 파이프에 대해 무엇을 다루고 있습니까?
ASTM B622는 화학, 기계적 특성, 정수압 또는 비파괴 테스트, 치수 및 인증에 대한 요구 사항을 갖춘 용액-어닐링 조건에서 C22 이음매 없는 파이프를 다루는 이음매 없는 니켈 및 니켈-코발트 합금 파이프 및 튜브에 대한 표준 사양입니다.

ASTM B622는 심리스 니켈{1}}합금 파이프 및 튜브의 주요 제품 표준이며, C22(UNS N06022)는 해당 합금에 포함되어 있습니다. 사양에서는 다음을 다룹니다. (1) 화학적 조성 제한(열 분석 및 제품 분석); (2) 기계적 특성(인장 및 항복 최소값, 신장률); (3) 열처리(용체화 어닐링); (4) 외경, 벽 두께 및 길이에 대한 치수 공차; (5) 수압 테스트, 와전류, 초음파 또는 공압 누출 테스트를 포함한 비파괴 테스트 옵션; (6) 표시 및 EN 10204-유형 인증. 압력 배관용 배관의 경우 B622는 설계, 허용 응력 및 용접을 관리하는 해당 배관 코드(공정용 ASME B31.3, 동력용 ASME B31.1)와 함께 사용됩니다. 이음매 없는 파이프는 B622에 속하며, 동일한 합금의 용접 파이프에는 ASTM B619(용접 파이프) 및 B626(용접 튜브)이 적용됩니다. 따라서 직경이 큰 C22 파이프는 이음매 없는 크기가 제한되어 있으므로 일반적으로 용접(B619)됩니다.
표 2. C22 파이프용 ASTM B622 범위 요소
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요구 사항 |
ASTM B622 규정 |
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합금 덮음 |
UNS N06022(Hastelloy C22) 및 기타 Ni{2}}Co 합금 |
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제품형태 |
원활한 파이프 및 튜브 |
|
상태 |
어닐링된 용액 |
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화학 |
표 1 한계에 따른 열 + 제품 분석 |
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인장시험 |
각 로트/열에 필요 |
|
평탄화 시험 |
파이프에 필요함(B622 기준) |
|
비파괴검사 |
정수압 또는 와전류 / UT / 공압식(선택 가능) |
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치수 공차 |
B622 테이블에 따른 OD 및 벽 |
|
인증 |
EN 10204 3.1 / 3.2 사용 가능 |
|
동반 표준 |
B619 용접 파이프, B626 용접 튜브, B574 바, B564 단조 |
출처: ASTM B622-21(무봉제 니켈 및 니켈-코발트 합금 파이프 및 튜브에 대한 표준 사양); ASME B31.3.
C22 파이프(UNS N06022)의 화학 성분 제한은 무엇입니까?
ASTM B622는 C22 화학 물질을 엄격하게 통제된 범위 -, 특히 크롬 20.0-22.5%, 몰리브덴 12.5-14.5%, 텅스텐 2.5-3.5% 및 최대 초저탄소 0.015%로 제한합니다. 이는 합금에 결합된 산화 및 환원 내식성을 부여하는 것입니다.
화학적 한계는 C22의 부식 성능의 기초입니다. 20-22.5%의 크롬은 C-계 합금 중에서 가장 높으며 내산화성을 담당합니다. 12.5-14.5%의 몰리브덴은 염화물 구멍 및 환원산에 대한 저항성을 제공합니다. 텅스텐(2.5-3.5%)은 내공식성에서 몰리브덴을 보충합니다.
초-탄소(최대 0.015%) 및 초저 실리콘(최대 0.08%)은 용접 중 입자 경계 탄화물 및 규화물 석출을 방지하므로 C22는 본질적으로 용접 후 열처리 없이도 용접{6}}감작에 영향을 받지 않습니다.- 코발트는 최대 2.5%(원자력 산업 레거시 요구사항)로 제한되며 철은 니켈 매트릭스를 지배적으로 유지하기 위해 3{14}}6%로 제한됩니다. 철은 의도적으로 2~6% 범위로 제한되어 있습니다. 이는 비용면에서 충분히 높지만 내식성을 보존할 만큼 충분히 낮습니다. 이러한 한계는 열 분석과 지정된 경우 완성된 파이프에 대한 제품(검사) 분석을 통해 확인됩니다.
표 3. C22(UNS N06022) 화학 성분 제한(ASTM B622)
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요소 |
구성(중량%) |
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니켈(Ni) |
밸런스(약 56분) |
|
크롬(Cr) |
20.0 - 22.5 |
|
몰리브덴(Mo) |
12.5 - 14.5 |
|
텅스텐(W) |
2.5 - 3.5 |
|
철(Fe) |
2.0 - 6.0 |
|
코발트(Co) |
최대 2.5 |
|
망간(Mn) |
최대 0.50 |
|
실리콘(Si) |
최대 0.08 |
|
탄소(C) |
최대 0.015 |
|
인(P) |
최대 0.020 |
|
유황(S) |
최대 0.010 |
|
바나듐(V) |
최대 0.35 |
출처: ASTM B622-21 표 1(UNS N06022); Haynes C22 데이터시트 H-2014.
C22 이음매 없는 파이프의 기계적 특성 요구 사항은 무엇입니까?
ASTM B622에서는 C22 이음매 없는 파이프가 최소 인장 강도 690MPa(100ksi), 최소 항복 강도 283MPa(40ksi), 최소 연신율 45%를 충족하도록 요구하며, 이 파이프는 더 강한 내부식성 합금에 속하며 얇은 벽 압력 서비스에 적합합니다.

기계적 최소값은 파이프가 압력을 전달하고 변형에 저항할 수 있도록 보장합니다. 690MPa 인장 및 283MPa 수율은 C276과 크기가 동일합니다. 둘 다 유사한 매트릭스 강화를 갖는 고용체-용체 강화-오스테나이트 합금이기 때문입니다. 45% 연신율 요건은 탁월한 연성을 보장하며, 이는 균열 없이 형성, 굽힘 및 응력 흡수에 매우 중요합니다. B622에서는 경도를 별도로 규정하지 않지만 일반적으로 용체화 상태에서 85{11}}95 HRB 범위에 속합니다.
이러한 특성은 이음매 없는 파이프의 전체 단면에 적용되며{0}}종방향 인장 테스트를 통해 확인됩니다. 설계의 경우 제어 값은 코드 안전 계수와 함께 이러한 인장 특성에서 파생되는 ASME 허용 응력(섹션 6 참조)입니다. C22는 석출{5}}경화되지 않기 때문에 열처리로 강도를 높일 수 없습니다. 모든 강화는 냉간 가공(감작을 촉진할 수 있으므로 부식 서비스에서는 일반적으로 피함)이나 벽 두께로 인해 이루어져야 합니다.
표 4. C22 기계적 특성(용액 어닐링, ASTM B622)
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재산 |
최소 요구 사항 |
일반적인 값 |
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인장강도 |
690MPa(100ksi) |
720 - 790MPa |
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항복강도(0.2%) |
283MPa(40ksi) |
320 - 370MPa |
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신장(분) |
45% |
48 - 55퍼센트 |
|
경도 |
지정되지 않음 |
85 - 95 HRB |
|
밀도 |
- |
8.69g/cm3 |
|
탄성 계수 |
- |
205GPa |
출처: ASTM B622-21; ASME BPVC 섹션 II 파트 D(2023); 헤인즈 H-2014.
ASTM B622에 따른 C22 이음매 없는 파이프의 크기 범위는 무엇입니까?
ASTM B622에 따른 C22 이음매 없는 파이프는 일반적으로 1/8인치 ~ 12인치(외경 최대 약 273mm/10.75인치)의 공칭 파이프 크기로 공급되며 벽 두께는 Schedule 5S ~ XXS입니다. 약 12인치보다 큰 직경은 일반적으로 ASTM B619에 따라 용접 파이프로 공급됩니다.
이음매 없는 파이프는 단단한 빌렛을 뚫고 늘려서 생산되는데, 이는 특정 직경을 초과하면 실용적이지 않고 비경제적입니다. 따라서 ASTM B622는 공장에서 안정적으로 제조할 수 있는 이음매 없는 크기 범위(일반적으로 최대 NPS 12(273mm OD))를 포괄합니다. 일반적인 재고 크기는 NPS 1/2, 3/4, 1, 1.5, 2, 3, 4, 6, 8, 10 및 12입니다.
벽 두께는 ANSI B36.19M(스테인리스) 일정 시스템(5S, 10S, 40S, 80S, 120, 160 및 XXS)을 따릅니다. 부식 서비스의 경우 합금이 비싸고 부식 허용치가 설계에 내장되어 있기 때문에 더 얇은 벽(5S, 10S)이 자주 사용됩니다. 기계적 강도는 40S/80S가 일반적입니다.
길이는 일반적으로 이음새가 없는 경우 3{2}}6미터(10-20피트)이지만 일부 공장에서는 최대 12미터까지 이중 무작위 길이를 사용할 수 있습니다.
NPS 14, 16, 20 또는 24인치 C22 파이프가 필요한 프로젝트의 경우 전체 방사선 촬영 기능을 갖춘 용접 경로(ASTM B619)가 표준 솔루션입니다.
표 5. 일반적인 C22 이음매 없는 파이프 크기 가용성
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NPS |
외경(mm) |
공통 일정 |
공통벽(SCH 40S, mm) |
|
1/2 |
21.3 |
5S, 10S, 40S, 80S |
2.77 |
|
1 |
33.4 |
5S, 10S, 40S, 80S |
3.38 |
|
2 |
60.3 |
5에스, 10에스, 40에스, 80에스, 160, XXS |
3.91 |
|
3 |
88.9 |
5S, 10S, 40S, 80S, XXS |
5.49 |
|
4 |
114.3 |
5S, 10S, 40S, 80S, XXS |
6.02 |
|
6 |
168.3 |
5S, 10S, 40S, 80S, XXS |
7.11 |
|
8 |
219.1 |
5S, 10S, 40S, 80S |
8.18 |
|
10 |
273.1 |
5S, 10S, 40S, 80S |
9.27 |
|
12 |
323.9 |
5S, 10S, 40S(용접 공통) |
10.31(종종 B619) |
출처: ASTM B622 / B36.19M 치수; JN 합금 재고 목록 2026; 공장 카탈로그 데이터.
C22 이음매 없는 파이프의 압력 등급은 무엇입니까?
C22 이음매 없는 파이프에는 플랜지처럼 고정된 '압력 등급'이 없습니다. 최대 허용 작동 압력(MAWP)은 벽 두께와 코드 허용 응력을 바탕으로 ASME B31.3에 따라 계산됩니다. C22의 경우 실온에서는 약 190MPa이고 300°C에서는 약 165MPa, 400°C에서는 150MPa로 감소합니다.

클래스별로 ASME B16.5 압력-온도 등급을 표로 나타낸 플랜지와 달리 파이프 압력 성능이 계산됩니다. 내부 압력 설계 두께에 대한 지배적인 ASME B31.3 방정식은 t=(P * D) / (2 * (S * E + P * Y))입니다. 여기서 P는 설계 압력, D는 외부 직경, S는 허용 응력, E는 품질 계수(이음매 없는 경우 1.0), Y는 계수(480°C 미만에서 0.4)입니다. 주어진 벽이 전달할 수 있는 최대 압력을 풀기 위해 재배열: P=(2 * S * E * t) / (D - 2 * Y * t).
아래 표는 표시 S 값을 사용하여 E=1.0 및 Y=0.4로 계산된 일반적인 연속 크기 및 일정에 대한 대표적인 MAWP 값을 보여줍니다. 이 수치는 설계 참조용입니다. 실제 허용 응력은 현재 ASME BPVC 섹션 II 파트 D 버전과 프로젝트 설계 온도에서 가져와야 합니다. 온도가 상승하면 S가 떨어지므로 MAWP가 떨어집니다. - 20°C에서 약 39MPa 등급의 NPS 2 SCH 80 파이프는 400°C에서 약 30MPa를 운반합니다.
표 6. C22 허용 응력(ASME BPVC II-D, 표시)
|
온도 |
허용 응력 S(MPa) |
|
섭씨 20도 |
약 190 |
|
섭씨 100도 |
약 185 |
|
섭씨 200도 |
약 178 |
|
섭씨 300도 |
약 165 |
|
섭씨 400도 |
약 150 |
|
섭씨 500도 |
약 135 |
표 7. C22 이음매 없는 파이프의 대표적인 MAWP(ASME B31.3, E=1.0, Y=0.4에 따라 계산)
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규모 / 일정 |
벽 t(mm) |
MAWP @20C(MPa) |
MAWP @300C(MPa) |
MAWP @400C(MPa) |
|
NPS 1 SCH 80 |
3.38 |
47.0 |
40.8 |
37.1 |
|
NPS 2 SCH 80 |
3.91 |
39.1 |
33.9 |
30.9 |
|
NPS 2SCH 160 |
7.01 |
64.5 |
56.0 |
51.0 |
|
NPS 3 SCH 80 |
5.49 |
34.1 |
29.6 |
26.9 |
|
NPS 4 SCH 80 |
6.02 |
29.0 |
25.2 |
22.9 |
|
NPS 6 SCH 40S |
7.11 |
17.5 |
15.2 |
13.8 |
|
NPS 8SCH 40S |
8.18 |
13.4 |
11.6 |
10.6 |
작업 예: S=190 MPa를 사용하여 20°C에서 NPS 2 SCH 80(OD 60.3 mm, 벽 3.91 mm)의 경우: P=(2 x 190 x 1.0 x 3.91) / (60.3 - 2 x 0.4 x 3.91)=1485.8 / 57.17=26.0 MPa. 다른 참조에서는 약간 다른 S와 반올림을 사용합니다. 위의 값은 표시이며 제어 코드 버전에 대해 확인되어야 합니다.
C22와 C276은 원활한 파이프 서비스를 어떻게 비교합니까?
이음매 없는 파이프의 경우 서비스가 산화, 염소화 또는 혼합산(FGD, 표백제, 습식 염소, 질{2}}산 환경)인 경우 C22를 선택하고, 주요 위험이 강한 환원산(고온 농축 HCl, 특정 황산 스트림)인 경우 C276을 선택합니다. - 대부분의 화학 및 FGD 배관에 대해 C22가 더 강력하고 비용도{6}}효과적인 옵션입니다.
C22와 C276 사이의 파이프{0}}별 선택은 섹션 1의 합금 비교와 동일한 논리를 따르지만 대부분의 C22 파이프가 산화 또는 혼합 환경에서 사용된다는 사실로 인해 더욱 날카로워집니다. 세정기 환경에 염화물, 황산염 및 산화제(표백으로 인한 차아염소산염 등)가 포함되어 있는 연도-배연 탈황(FGD) 시스템에서 C22의 고크롬은 확실한 내구성 이점을 제공하며 FGD 흡수 장치 및 연성 파이프의 사실상 표준이 되었습니다.
펄프 및 종이 표백 공장(이산화염소, 차아염소산염)에서도 마찬가지로 C22가 C276보다 성능이 뛰어납니다. C276은 뜨거운 농축 HCl 또는 매우 공격적인 환원 황산이 지배적인 경우에만 우위를 유지합니다. 제조 관점에서 볼 때 둘 다 동일하게 용접되므로(ERNiCrMo-10 또는 ERNiCrMo-22 필러) 결정은 순전히 부식에 따라 결정됩니다. 가격은 본질적으로 동일합니다(C22는 C276의 0~10% 이내). 실제 규칙: 공정 엔지니어가 흐름이 산화되는지 또는 혼합되는지 확신할 수 없는 경우 파이프에 C22를 지정하십시오. C22는 더 넓은 범위를 포괄하기 때문입니다.
표 8. 서비스별 C22 및 C276 파이프 선택
|
서비스 환경 |
선호하는 파이프 합금 |
이유 |
|
FGD 스크러버, 연성, 미스트 |
C22 |
산화염화물 + 산화제 |
|
표백공장(ClO2, hypo) |
C22 |
산화 염소 환경 |
|
습식염소/차아염소산염 |
C22 |
우수한 내산화성 |
|
혼합 H2SO4-HNO3 |
C22 |
혼합산, 높은 Cr이 도움 |
|
뜨거운 농축 HCl |
C276 |
산 감소를 위한 더 높은 Mo/W |
|
산성 가스(심각함, HCl 존재) |
C276 |
환원 + 신맛 |
|
바닷물 + 산화 |
C22 또는 625 |
높은 Cr + Mo |
|
일반화학공정 |
C22(기본값) |
가장 넓은 봉투 |
출처: Haynes C22 및 C276 애플리케이션 노트; FGD 및 펄프{2}}종이 재료 가이드.
C22 파이프에는 어떤 열처리와 조건이 필요합니까?
ASTM B622에서는 C22 이음매 없는 파이프를 1120-1175°C(2050-2150°F)의 용액{2}}어닐링 조건에 공급한 후 급속 물 담금질을 요구합니다. 600~1150°C 범위에서 응력 완화나 용접 후 열처리는 허용되지 않습니다. 유해한 금속간 침전이 발생할 수 있기 때문입니다.

용체화 어닐링은 열간 가공 중에 형성된 모든 탄화물, 규화물 또는 금속간 화합물을 용해시키고 합금을 단상 오스테나이트, 내식성-상태로 고정시킵니다. 신속한 물 담금질이 필수적입니다. 600-1150°C 범위까지 천천히 냉각하면 뮤-상 및 P-상(몰리브덴-풍부 금속간 화합물)이 침전되어 파이프가 부서지고 내부식성 원소 매트릭스가 고갈될 수 있습니다.{10}} 따라서 탄소강과 달리 C22 파이프는 위험한 범위에서 응력을 완화하거나-용접 후 열처리를 수행해서는 안 됩니다.-
현장 용접의 경우 허용되는 유일한 열처리는 완전 분해 어닐링입니다.{0}} 실제로 대부분의 C22 파이프는 용접 민감화(초-초저 C 및 Si)에 대한 합금 고유의 내성에 의존하여 PWHT 없이 용접 후 사용됩니다. 조달 사양에서는 '용액 어닐링, 물 담금질'을 명시적으로 요구해야 하며 600-1150°C 대역에서 모든 PWHT를 금지해야 합니다. 밀 열처리 기록은 MTC의 일부로 요청해야 합니다.
표 9. C22 열처리 규칙
|
작업 |
요구 사항 |
|
밀 어닐링 |
1120-1175 C, 급속 물 담금질 |
|
공급된 상태 그대로- |
용액 어닐링만 가능 |
|
스트레스 해소 |
허용되지 않음(깨지기 쉬움) |
|
후열처리(600-1150C) |
엄격히 금지됨 |
|
현장 용접 PWHT |
필요하지 않습니다. 가열된 경우에만{0}}완전 재어닐링 |
|
열간 성형 |
1040C 이상에서는 다시-어닐링하거나 600C 미만에서는 |
출처: ASTM B622; Haynes H-2014 열처리; AWS D1.6 / ASME 섹션 IX.
C22 파이프에 대해 ASTM B622를 보완하는 표준 및 코드는 무엇입니까?
C22 이음매 없는 파이프는 ASTM B622(이음매 없는 파이프), B619(용접 파이프), B626(용접 튜브), B574(바), B564(단조), B366(피팅), 배관 설계용 ASME B31.3/B31.1, 용기용 ASME BPVC 섹션 VIII, 사워 서비스용 NACE MR0175 등의 표준 제품군 내에서 사용됩니다. 입계 부식 검증을 위한 ASTM G28.
단일 파이프만으로는 시스템을 만들 수 없습니다. 주변 표준은 설계, 결합, 테스트 및 수용 방법을 정의합니다. 완전한 C22 배관 시스템의 경우: ASTM B622는 이음매 없는 파이프를 공급하고 ASTM B366 맞대기{4}}용접 피팅(엘보우, 티, 리듀서) 및 ASTM B564 단조 플랜지는 라인을 완성합니다. 배관 레이아웃 및 압력 설계는 ASME B31.3(프로세스) 또는 B31.1(전력)을 따릅니다.
파이프가 압력 용기로 들어가는 경우 ASME BPVC 섹션 VIII Division 1은 용기 규칙을 제공하고 동일한 허용 응력을 참조합니다. 오일 및 가스 사워 서비스의 경우 NACE MR0175/ISO 15156 Part 3에는 C22(UNS N06022)가 경도가 35HRC 미만인 용액 어닐링 조건에서 허용되는 부식-저항성 합금으로 나열되어 있습니다.- 제공된 파이프에 감작이 없는지 확인하기 위해 일반적으로 ASTM G28 방법 A(황산제2철-황산 테스트)가 지정됩니다. EN 10204 3.1 또는 3.2 인증 문서 화학, 기계적 특성 및 열처리.
표 10. C22 파이프 시스템에 대해 참조된 표준
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기준 |
역할 |
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ASTM B622 |
심리스 파이프 사양(본 기사) |
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ASTM B619 |
용접파이프(대구경) |
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ASTM B626 |
용접 튜브 |
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ASTM B574 |
바와 막대 |
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ASTM B564 |
단조품(플랜지, 블록) |
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ASTM B366 |
맞대기-용접 피팅 |
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ASME B31.3 / B31.1 |
배관 설계 및 압력 |
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ASME BPVC 섹션 VIII |
압력 용기 통합 |
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NACE MR0175 / ISO 15156-3 |
사워 서비스 수용 |
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ASTM G28 방법 A |
입계 부식 시험 |
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KO 10204 3.1 / 3.2 |
재료시험성적서 |
출처: ASTM 국제 2024; ASME 2023; NACE MR0175/ISO 15156-3(2020).
Hastelloy C22 파이프는 어떻게 용접됩니까?
C22 이음매 없는 파이프는 ERNiCrMo-22(UNS N06022) 또는 ERNiCrMo-10(UNS N06059) 필러와 일치하는 가스-텅스텐-아크 용접(GTAW)을 사용하고 0.5~1.5kJ/mm의 엄격한 열 입력 제어 및 93°C 미만의 인터패스를 사용하며 용접 후 열처리가 없습니다.

용접 C22는 초-탄소와 실리콘을 사용하여 용접-영역 민감성을 방지하므로 간단합니다. 권장되는 필러는 가장 가까운 조성 일치를 위한 ERNiCrMo-22(AWS A5.14, UNS N06022) 또는 C 계열 합금에도 널리 사용되며 우수한 희석 내성을 제공하는 ERNiCrMo-10(UNS N06059)입니다. GTAW(TIG)는 산화 없이 융합을 보장하기 위해 루트 패스에 선호되며, 적절한 경우 충전 패스에 GMAW 또는 SMAW가 뒤따릅니다.
과도한 입자 성장을 방지하기 위해 열 입력은 0.5-1.5 kJ/mm로 제한되어야 하며, 층간 온도는 93°C 미만으로 유지되어야 합니다. 보호 가스는 용접 루트의 산화를 방지하기 위해 루트 패스에 대한 전체 아르곤 백킹 퍼지(50ppm 미만의 산소)가 포함된 99.99% 아르곤입니다. C22는 감작에 면역이므로 -용접 후 열처리가 필요하지 않습니다. 용접은 모재만큼 내부식성을 유지합니다. ASME 섹션 IX에 따른 자격은 필수이며 용접은 관리 코드(지정된 대로 RT/UT/PT)에 따라 검사되어야 합니다.
표 11. C22 파이프 용접 매개변수
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매개변수 |
추천 |
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충전재 금속 |
ERNiCrMo-22(N06022) 또는 ERNiCrMo-10(N06059) |
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프로세스 |
GTAW 루트, GMAW/SMAW 채우기 |
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차폐가스 |
99.99% Ar; 백킹 퍼지 O2 < 50ppm |
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입열량 |
0.5 - 1.5kJ/mm |
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층간 온도 |
93도 이하 |
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예열 |
필요 없음 |
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PWHT |
필요 없음 |
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자격 |
ASME 섹션 IX |
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NDT |
코드당 PT, RT/UT |
출처: Haynes C22 용접 가이드; AWS D1.6; ASME 섹션 IX; AWS A5.14.
사례 연구: FGD 스크러버 재순환 라인을 C22 파이프로 변환
600MW 석탄 화력발전소는{1}}고장난 904L 재순환 배관을 FGD 흡수 장치의 C22(UNS N06022) 이음매 없는 용접 배관으로 교체하여 반복적인 염화물 유발 피팅 파손을 제거하고 라인 서비스 수명을 3년 미만에서 예상 20년 이상으로 연장했습니다.

원래의 FGD 재순환 라인은 초기 염화물 추정치를 기준으로 904L(UNS N08904) 스테인리스 스틸을 사용했습니다. 2.5년 이내에 가동 중단 중에 응축된 염화물이 집중되는 용접 열 영향을 받는 영역에 여러 개의 관통 구멍이-나타났습니다.{5}} 야금학적 분석에 따르면 증발 농도 동안 국지적인 염화물 수준이 904L의 임계 피팅 임계값을 초과한 것으로 나타났습니다(PREN 약 35는 불충분함). 재순환 및 배출 배관에 대한 부식 업그레이드는 PREN을 사용하여 C22(UNS N06022)를 지정하여 약 65 - 904L의 저항 -을 거의 두 배로 늘렸습니다.
직경 범위(NPS 3~NPS 14)를 고려하여 사양에서는 NPS 3~12 분기에는 ASTM B622 이음매 없는 파이프를 사용하고 NPS 14 본관에는 100% 방사선 촬영이 가능한 ASTM B619 용접 파이프를 사용했습니다. 6년간의 운영(2020~2026) 후 검사 결과 구멍이 없고 측정 불확실성을 넘어서는 벽 손실이 없으며 C22 라인으로 인한 예정되지 않은 가동 중지 시간이 없는 것으로 나타났습니다. 이전에 각각 약 USD 400,000의 비용이 들었던 두 번의 강제 가동 중단을 피함으로써 더 높은 자재 비용(약 3x 904L)이 4년 이내에 복구되었습니다.
출처: EPRI FGD 재료 핸드북; JN Alloy 고객 사례(익명처리됨) 공장 검사 기록 2020-2026.
자주 묻는 질문: C22 이음매 없는 파이프
Q: Hastelloy C22 이음매 없는 파이프에 대한 ASTM 사양은 무엇입니까?
A: Hastelloy C22 이음매 없는 파이프는 이음매 없는 니켈 및 니켈-코발트 합금 파이프 및 튜브에 대한 표준 사양인 ASTM B622의 적용을 받습니다. 이는 화학(UNS N06022), 기계적 특성(최소 인장 690MPa, 수율 283MPa, 연신율 45%), 열처리(용체화 어닐링), 치수, 테스트 및 인증을 정의합니다. 더 큰 직경의 용접 C22 파이프는 ASTM B619에 의해 별도로 보호되고 피팅은 ASTM B366에 의해 별도로 보호됩니다.
Q: C22 이음매 없는 파이프의 최대 크기는 얼마입니까?
A: ASTM B622에 따른 C22 이음매 없는 파이프는 일반적으로 일정 5S부터 XXS까지 NPS 1/8부터 NPS 12(외경 약 273mm/10.75인치)까지 사용할 수 있습니다. NPS 12보다 큰 직경은 일반적으로 ASTM B619에 용접 파이프로 공급됩니다. 이 크기 이상에서는 이음매 없는 피어싱이 비실용적이고 비경제적이기 때문입니다. NPS 14, 16, 20 또는 24인치 C22 파이프가 필요한 프로젝트에서는 전체 방사선 촬영을 통해 용접 구조를 지정해야 합니다.
Q: C22 이음매 없는 파이프의 압력 등급은 어떻게 됩니까?
A: C22 파이프에는 플랜지처럼 고정된 압력 등급이 없습니다. 최대 허용 작동 압력은 벽 두께와 코드 허용 응력을 바탕으로 ASME B31.3에 따라 계산됩니다. 표시 ASME II-D 값(S는 20C에서 약 190MPa, 400C에서는 약 150MPa로 감소)을 사용하여 대표적인 NPS 2 SCH 80 C22 파이프는 실온에서 약 39MPa(5,660psi), 400C에서 약 31MPa를 전달합니다. 항상 현재 코드 버전 및 프로젝트 설계 온도와 비교하여 확인하십시오.
Q: 파이프용으로는 C276보다 C22가 더 좋나요?
A: 부식성 환경에 따라 다릅니다. C22는 크롬 함량이 더 높으며(20-22.5% 대 14.5-16.5%) FGD 스크러버, 표백 공장 및 대부분의 화학 배관을 덮는 습식 염소와 같은 산화 및 혼합산 서비스에서 우수합니다. C276은 뜨거운 농축 HCl과 같은 매우 강한 환원성 산에서만 약간의 우위를 유지합니다. 알 수 없거나 혼합된 환경의 경우 C22는 파이프에 대해 더 광범위하고 비용 효율적인 기본값입니다.
Q: C22 파이프에는 -용접 후 열처리가 필요합니까?
A: 아니요. C22는 초저탄소(최대 0.015%) 및 실리콘(최대 0.08%)으로 인해 용접{2}}영역 감작에 영향을 받지 않습니다. 따라서 용접 후 열처리는 필요하지 않으며 실제로 600{9}}1150C 범위에서는 금지됩니다. 금속간 석출을 취성으로 만들 수 있기 때문입니다. 현장 용접은 일반적으로 용접된 대로 사용됩니다.- 파이프가 실수로 위험 범위까지 가열된 경우 유일하게 허용되는 열처리는 완전 용해 어닐링입니다.
Q: C22 파이프를 사워(H2S) 서비스에 사용할 수 있습니까?
답: 그렇습니다. C22(UNS N06022)는 NACE MR0175/ISO 15156 Part 3에 경도가 35HRC 미만인 용액{7}}어닐링 조건에서 신맛 처리에 허용되는 내식성 합금으로 등재되어 있습니다. 이는 산성 환경에 산화제나 염화물이 포함되어 있는 경우 특히 효과적입니다. 농축된 HCl을 사용하는 가장 심각한 신맛 서비스의 경우 C276이 선호될 수 있지만 C22는 대부분의 H2S{14}}CO2-염화물 공정 흐름을 포괄합니다.
