Flange API 6A RTJ WN Monel K500 Liga Ni-Cu para Alta Pressão e Corrosão
ⅠBase do material: características da liga Monel K500
Monel K500 (UNS N05500) é uma liga de endurecimento por precipitação à base de níquel-cobre com componentes principais (padrão ASTM B564):
▶ Níquel (Ni) ≈ 63-67%, cobre (Cu) ≈ 27-33%, alumínio (Al: 2,3-3,1%), titânio (Ti: 0,35-0,85%) para melhorar o envelhecimento.
▶ Após o tratamento de envelhecimento, a fase reforçada Ni₃(Al,Ti) é precipitada internamente, o que faz com que a resistência aumente: a resistência à tração é > 1000MPa (cerca de 2 vezes a do Monel 400), e a resistência ao escoamento é 3 vezes a do aço carbono comum.
ⅡEstrutura da flange: lógica de projeto de solda de topo + RTJ
1. Estrutura da flange de pescoço soldado
▶ Extensão do pescoço: A flange possui um pescoço cilíndrico, que distribui a tensão no pescoço ao soldar com o tubo para evitar rachaduras na área de conexão da flange e do tubo sob alta pressão.
▶ Faixa de tamanho: diâmetro (DN) 10~5000mm, classe de pressão 150~2500 (correspondente a 6,3~42MPa), cobrindo de condições de trabalho convencionais a ultra-alta pressão.
2. Design da superfície de vedação RTJ
▶ Características da ranhura do anel: Ranhuras circulares concêntricas são usinadas no centro da face de vedação da flange (a maioria das seções transversais são trapezoidais/retangulares, de acordo com os padrões ASME B16.5) para embutir juntas de anel de metal.
▶ Princípio de vedação:Sob alta pressão, a junta de anel de metal é deformada para preencher a ranhura anular para obter uma vedação "metal-metal", e a resistência ao vazamento é muito maior do que a da junta de borracha/amianto.
ⅢDesempenho principal: Por que escolher?
1. Resistência à corrosão "poder forte"
▶ Resistência a meios extremos:3 vezes maior resistência à corrosão por sulfeto (SSCC) do que o Monel 400 em misturas de óleo-gás contendo H₂S, CO₂; Também é resistente à corrosão por água do mar, solução salina e vapor de alta temperatura.
▶ Suporte de dados: Após 6 anos de serviço real, a quantidade de corrosão < 0,02 mm (muito inferior aos requisitos padrão), o que se deve à estabilidade do filme de passivação da liga de alto Ni-Cu e à microestrutura uniforme após o tratamento de envelhecimento.
2. Propriedades mecânicas e confiabilidade
▶ Alta resistência + alta tenacidade:A dureza após o envelhecimento ≥ 270HB, mantendo boa tenacidade (alongamento ≥20%), e pode suportar 500 ciclos de pressão (0-28MPa) sem vazamento ou deformação.
▶ Vantagens de usinagem e conexão: Os elementos alumínio e titânio melhoram a soldabilidade e, quando parafusos de pré-carga hidráulica, o pescoço da flange é rígido, e o desvio de pré-carga pode ser controlado dentro de ±3% para garantir a vedação a longo prazo.
ⅣCenários de aplicação: "jogadores exclusivos" em ambientes de alta pressão e corrosivos
1. Campo de energia: Árvores de produção de petróleo de plataformas de perfuração offshore, oleodutos e gasodutos (meio contendo enxofre de alta pressão).
2. Indústria de energia nuclear: Sistema de resfriamento da ilha nuclear, conexão de tubulação de vapor de alta pressão.
3. Engenharia marítima: Equipamentos de dessalinização de água do mar, sistema de propulsão de navios (resistência à corrosão por água do mar + alta pressão).
ⅤComparar com produtos similares (para entender melhor seu valor)
| Itens de comparação |
Flange de pescoço soldado Monel K500 (RTJ) |
Flange de pescoço soldado Monel 400 (RTJ) |
Flange de pescoço soldado de aço inoxidável 316L (RTJ) |
| Resistência à tração |
> 1000 MPa |
≈ 550 MPa |
≈ 520 MPa |
| Resistência ao SSCC |
Forte
(melhoria de 3×)
|
Médio |
Fraco (propenso a pites com Cl⁻) |
| Pressão máxima aplicável |
Classe 2500
(42 MPa)
|
Classe 1500 (25 MPa) |
Classe 1500 (25 MPa) |
| Custo (mesma especificação) |
Relativamente alto
(devido ao processo de reforço)
|
Médio |
Relativamente baixo |
Simplificando, a flange de solda de topo Monel K500 + superfície de vedação RTJ é uma "solução personalizada" para ambientes de alta pressão e altamente corrosivos - as características reforçadas do material + a resistência estrutural da solda de topo + a confiabilidade da vedação RTJ apoiam conjuntamente sua operação estável a longo prazo em cenários extremos, como árvores de produção de petróleo e energia nuclear. Se o seu projeto envolve condições de trabalho semelhantes, você pode escolhê-lo!
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