Le service caustique est le domaine dans lequel le nickel commercialement pur justifie son choix face à l'acier inoxydable comme au titane. Le titane est choisi pour les chlorures et les conditions oxydantes ; la soude caustique chaude concentrée est le cas qui oriente plutôt une demande vers Nickel 200 et 201. Le point qui surprend les acheteurs est la documentation : pour un même alliage, le numéro de spécification change selon la forme du produit.
Pourquoi le choix de l'alliage se porte sur le nickel commercialement pur
Nickel 200 et Nickel 201, UNS N02200 et N02201, sont les nuances non alliées de la famille du nickel, et ce sont celles normalement utilisées dans les évaporateurs caustiques, les tuyauteries de manutention de produits caustiques et les applications électrochimiques. Nickel 201 est la version à faible teneur en carbone du même métal, c'est pourquoi la paire est généralement offerte ensemble et séparée uniquement lorsque la température de service rend la teneur en carbone importante.
La limite fonctionne dans les deux sens. Le titane est la solution pour l'eau de mer, le chlore humide et les acides oxydants ; le nickel commercialement pur est la solution pour le caustique chaud, où le titane n'offre aucun avantage. Une liste de pièces mêlant les deux applications ne devrait pas être offerte sur une même ligne de matériau.
La spécification change selon la forme, et c'est le piège
Pour le même alliage, la gamme d'approvisionnement indique une spécification ASTM différente sur chaque liste de produits :
| Forme | Nickel 200 et 201 |
|---|---|
| Barre | ASTM B160 |
| Tôle et plaque | ASTM B162 |
| Tube sans soudure pour condenseurs et échangeurs de chaleur | ASTM B163 |
Une commande qui indique l'alliage et la dimension, mais pas la forme, laisse la spécification indéterminée, et un certificat établi selon B160 ne satisfait pas un plan exigeant B162. Indiquer la forme et la spécification sur la même ligne ne coûte rien et élimine l'ambiguïté avant qu'elle n'atteigne un certificat.
Le même schéma s'applique à toutes les familles d'alliages. Hastelloy comporte B572, B574 et B335 dans la liste des barres, B575, B333, B435 et B619 dans la liste des tôles et plaques, et B622, B619 et B626 dans la liste des tubes. Monel comporte B164 et B865 comme barres et B163, B165 et B725 comme tubes. Inconel comporte B166 et B446 comme barres et B168, B443 et B670 comme tôles et plaques.
L'enveloppe d'approvisionnement des formes exposées au caustique
Voici les gammes d'approvisionnement Beiyu Titanium pour les formes normalement utilisées en service caustique :
| Forme | Plage de fourniture |
|---|---|
| Barre ronde | Ø5.0 à 300 mm, longueur jusqu'à 6000 mm |
| Tôle | 0.8 à 3.0 mm d'épaisseur, largeur jusqu'à 1200 mm |
| Plaque | 3.0 à 70 mm d'épaisseur, largeur jusqu'à 2500 mm |
| Tube sans soudure | Diamètre extérieur 5 à 325 mm, épaisseur de paroi 0.5 à 12 mm |
| Tube soudé | Diamètre extérieur de 6.35 à 1219 mm |
Il s'agit de plages au niveau de la famille. Elles ne signifient pas que chaque alliage de la famille du nickel est disponible sous chaque forme dans chaque taille, et la combinaison commandée est confirmée dans l'offre. Pour un service en milieu caustique, les deux articles les plus souvent proposés dans cette famille sont Tube Nickel 200 et 201 et Plaque en Nickel 201.
C'est pour les tubes que les deux plages dimensionnelles divergent le plus, et il convient de les vérifier avant de chiffrer une liste d'articles. Le tube sans soudure s'arrête à un diamètre extérieur de 325 mm, tandis que le tube soudé atteint 1219 mm, de sorte qu'un grand collecteur caustique est un produit soudé du fait de la plage dimensionnelle plutôt que par préférence. La spécification change avec lui : B163 est la norme applicable aux tubes sans soudure pour condenseurs et échangeurs de chaleur et ne s'applique pas à un grand collecteur soudé, qui est commandé selon la spécification de tube soudé indiquée sur le plan. Une liste d'articles indiquant B163 pour un collecteur de 1219 mm comporte le mauvais document.
Ce qu'une demande pour service caustique doit indiquer
Les trois premiers champs déterminent la spécification. Le quatrième détermine si l'alliage convient, et c'est généralement celui qui reste vide.
| Champ | Pourquoi cela détermine l'offre |
|---|---|
| Alliage avec numéro UNS | N02200 ou N02201; le niveau de carbone fait la différence |
| Forme de produit | Détermine quelle spécification ASTM s'applique |
| Dimensions pour cette forme | La barre, la plaque et le tube ont des plages dimensionnelles distinctes |
| Concentration caustique et température | Confirme l'alliage au lieu de le supposer à partir du mot caustique |
| Soudé ou sans soudure, pour les tubes | Deux plages dimensionnelles et deux références différentes |
| Périmètre du contrôle | Quels contrôles sont effectués et ce que le certificat enregistre |
Un champ de cette liste n'est pas une dimension et mérite néanmoins d'être renseigné. Le service caustique couvre une large plage, et la concentration et la température déterminent ensemble si la pièce relève du Nickel 200, du Nickel 201 ou plutôt d'un alliage des familles Inconel ou Hastelloy. Une demande indiquant les conditions de service peut être vérifiée par rapport au choix de l'alliage avant d'être chiffrée; une demande ne donnant que le mot caustique ne le peut pas.
Détails des spécifications avec sources
Les valeurs figurant sur cette page proviennent des plages d'approvisionnement de Beiyu Titanium, lues par référence. La barre ronde en nickel est disponible de Ø5.0 à 300 mm avec une longueur jusqu'à 6000 mm; la tôle est disponible avec une épaisseur de 0.8 à 3.0 mm dans des largeurs jusqu'à 1200 mm et la plaque avec une épaisseur de 3.0 à 70 mm dans des largeurs jusqu'à 2500 mm; le tube sans soudure est disponible avec un diamètre extérieur de 5 à 325 mm et une épaisseur de paroi de 0.5 à 12 mm, et le tube soudé atteint un diamètre extérieur de 1219 mm.
La correspondance des spécifications est tirée du même document, où chaque référence de produit comporte sa propre colonne de normes associée à la famille d'alliages : Nickel 200 et 201 selon ASTM B160 pour la référence de barre, B162 pour la référence de tôle et de plaque et B163 pour la référence de tube, avec les listes Hastelloy, Monel et Inconel telles que citées ci-dessus. Ces colonnes sont associées à la famille d'alliages, et non à une dimension, de sorte qu'aucune spécification ici n'est limitée à un diamètre ou à une épaisseur de paroi particuliers. La certification est EN 10204 3.1 comportant le numéro de coulée.