Никелевые трубы НПА2: характеристики, сортамент и применение
Никелевые трубы НПА2 — трубный прокат из технического никеля марки НПА2 (никель полуфабрикатный анодный), соответствующей ГОСТ 492–2006. Марка НПА2 нормирует содержание никеля не менее 99,5 % и ограничивает примеси: кобальт — до 0,15 %, медь — до 0,10 %, железо — до 0,10 %, углерод — до 0,08 %, сера — до 0,005 %. Такая чистота обеспечивает стойкость к горячим щелочам, расплавам едкого натра и калия, сухим фторидам и хлоридам при отсутствии окислителей.
Сортамент и способы изготовления
Трубы НПА2 выпускают холоднодеформированными (тянутыми) и горячедеформированными, бесшовными. Холоднотянутые трубы проходят промежуточные отжиги в защитной атмосфере для снятия наклепа и восстановления пластичности. Поставляются в термически обработанном состоянии с травленой или светлой поверхностью.
- Наружный диаметр — 6–219 мм
- Толщина стенки — 0,5–12 мм
- Длина мерная — 3–6 м, немерная — до 8 м
- Точность изготовления — обычная, повышенная, высокой точности
- Испытательное давление — до 6 МПа при гидроиспытаниях
- Допуски по стенке — 10 % для холоднодеформированных труб
Физико-механические свойства
Никель НПА2 сохраняет пластичность в широком диапазоне температур и не склонен к хрупкому разрушению при отрицательных температурах. Предел прочности в отожженном состоянии — 380–450 МПа, относительное удлинение — не менее 40 %. Плотность — 8,9 г/см, температура плавления — 1453 C, коэффициент теплового расширения — 13,3 10 1/C.
| Параметр | Значение | Условия | Единица | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности | 380–450 | отжиг, 20 C | МПа | ГОСТ 1497 |
| Относительное удлинение | 40 | отжиг, 20 C | % | ГОСТ 1497 |
| Твёрдость | 90–120 | отожженное состояние | HV | ГОСТ 2999 |
| Плотность | 8,9 | 20 C | г/см | расчётный |
| Теплопроводность | 90,7 | 20 C | Вт/(мК) | справочный |
Коррозионная стойкость и рабочие среды
Трубы НПА2 работоспособны в концентрированных растворах гидроксида натрия и калия при температурах до 500 C, в расплавах щелочей, в сухом хлоре и фтористом водороде при отсутствии влаги. В морской воде и минеральных кислотах без окислителей скорость коррозии возрастает, что ограничивает применение в этих средах. Никель НПА2 не применяется в азотной кислоте и средах с активным кислородом.
Области применения
- Теплообменники и испарители в производстве каустической соды
- Трубопроводы подачи горячих щелочей в целлюлозно-бумажной промышленности
- Реакторы и змеевики в нефтехимическом синтезе
- Электроды и токоподводы в гальванических линиях
- Аппараты ядерной энергетики с теплоносителем на основе расплавов солей
- Пищевое оборудование для контакта с жирами и щелочными моющими средами
Сварка и монтаж
Сварку труб НПА2 выполняют аргонодуговым способом с присадочным материалом на основе никеля (например, НП2 или сварочная проволока НПАН). Перед сваркой кромки зачищают до металлического блеска и обезжиривают. Зона термического влияния склонна к росту зерна, поэтому тепловложение ограничивают. После сварки рекомендуется термообработка при 700–900 C для снятия напряжений.
Вопросы и ответы
Чем трубы НПА2 отличаются от труб из НП1?
Марка НПА2 содержит меньше кобальта и меди, что повышает коррозионную стойкость в щелочных средах. НП1 имеет более широкий допуск по примесям и применяется в менее агрессивных условиях.
При какой температуре эксплуатируются трубы НПА2 в расплавах щелочей?
Длительная работа возможна до 500 C в среде гидроксида натрия и калия. Выше этой температуры скорость окисления никеля заметно возрастает.
Можно ли использовать трубы НПА2 в морской воде?
Ограниченно. В аэрированной морской воде никель подвержен питтинговой коррозии. Для таких условий применяют сплавы на основе никеля с молибденом, например, Hastelloy C-276.
Какие стандарты регламентируют поставку труб НПА2?
Химический состав — по ГОСТ 492–2006, сортамент и технические требования — по ГОСТ 9941–81 для холоднодеформированных и ГОСТ 9940–81 для горячедеформированных труб.
