L'impiego in ambiente caustico è quello in cui il nichel commercialmente puro trova la propria collocazione rispetto sia all'acciaio inossidabile sia al titanio. Il titanio viene scelto per cloruri e condizioni ossidanti; gli ambienti caustici caldi e concentrati sono il caso che indirizza invece una richiesta verso Nickel 200 e 201. L'aspetto che coglie impreparati gli acquirenti è la documentazione: per una stessa lega, il numero della specifica cambia con la forma del prodotto.
Perché la scelta della lega ricade sul nichel commercialmente puro
Nickel 200 e Nickel 201, UNS N02200 e N02201, sono i gradi non legati della famiglia del nichel e sono quelli normalmente impiegati negli evaporatori di soluzioni caustiche, nelle tubazioni per la loro movimentazione e nelle applicazioni elettrochimiche. Nickel 201 è la versione a basso tenore di carbonio dello stesso metallo, per questo i due vengono solitamente quotati insieme e distinti soltanto quando la temperatura di esercizio rende rilevante il tenore di carbonio.
La distinzione vale in entrambe le direzioni. Il titanio è la soluzione per acqua di mare, cloro umido e acidi ossidanti; il nichel commercialmente puro è la soluzione per ambienti caustici caldi, dove il titanio non offre vantaggi. Un elenco di pezzi che comprende entrambi gli impieghi non dovrebbe essere quotato con un'unica voce di materiale.
La specifica cambia con la forma, ed è qui che nasce l'insidia
Per la stessa lega, la gamma di fornitura indica una specifica ASTM diversa per ciascuna voce di prodotto:
| Forma | Nickel 200 e 201 |
|---|---|
| Barra | ASTM B160 |
| Lamiera sottile e lamiera spessa | ASTM B162 |
| Tubo senza saldatura per condensatori e scambiatori di calore | ASTM B163 |
Un ordine che indica la lega e le dimensioni ma non la forma lascia indeterminata la specifica, e un certificato riferito a B160 non soddisfa un disegno che richiede B162. Indicare forma e specifica sulla stessa riga non costa nulla ed elimina l'ambiguità prima che arrivi al certificato.
Lo stesso schema ricorre nelle famiglie di leghe. Hastelloy riporta B572, B574 e B335 nella voce delle barre, B575, B333, B435 e B619 nella voce delle lamiere sottili e spesse, e B622, B619 e B626 nella voce dei tubi. Monel riporta B164 e B865 per le barre e B163, B165 e B725 per i tubi. Inconel riporta B166 e B446 per le barre e B168, B443 e B670 per le lamiere sottili e spesse.
I limiti di fornitura per le forme esposte ad ambienti caustici
Queste sono le gamme di fornitura di Beiyu Titanium per le forme normalmente impiegate in ambiente caustico:
| Forma | Gamma di fornitura |
|---|---|
| Barra tonda | Ø5.0 a 300 mm, lunghezza fino a 6000 mm |
| Lamiera sottile | Spessore da 0.8 a 3.0 mm, larghezza fino a 1200 mm |
| Lamiera spessa | Spessore da 3.0 a 70 mm, larghezza fino a 2500 mm |
| Tubo senza saldatura | Diametro esterno da 5 a 325 mm, spessore di parete da 0.5 a 12 mm |
| Tubo saldato | Diametro esterno da 6.35 a 1219 mm |
Questi sono intervalli a livello di famiglia. Non significano che ogni lega della famiglia del nichel sia disponibile in ogni forma e dimensione; la combinazione ordinata viene confermata in fase di offerta. Per il servizio in ambiente caustico, i due articoli di questa famiglia più spesso oggetto di offerta sono Tubo in Nickel 200 e 201 e lamiera spessa Nickel 201.
Nei tubi i due limiti dimensionali divergono maggiormente, e conviene verificarli prima di quotare un elenco di linee. Il tubo senza saldatura arriva a un diametro esterno di 325 mm, mentre quello saldato raggiunge 1219 mm: un collettore di grande diametro per soluzioni caustiche è quindi un prodotto saldato per limiti dimensionali, non per preferenza. Anche la specifica cambia: B163 è il documento per tubi senza saldatura per condensatori e scambiatori di calore e non si applica al pezzo quando diventa un grande collettore saldato, ordinato secondo la specifica per tubi saldati indicata nel disegno. Un elenco di linee che associa B163 a un collettore da 1219 mm riporta il documento sbagliato.
Cosa deve indicare una richiesta per impiego in ambiente caustico
I primi tre campi definiscono la specifica. Il quarto stabilisce se la lega è corretta, ed è quello solitamente lasciato vuoto.
| Campo | Perché determina l'offerta |
|---|---|
| Lega con numero UNS | N02200 o N02201; la differenza è il tenore di carbonio |
| Forma del prodotto | Stabilisce quale specifica ASTM si applica |
| Dimensioni per quella forma | Barre, lamiere spesse e tubi hanno limiti dimensionali distinti |
| Concentrazione della soluzione caustica e temperatura | Conferma la lega anziché dedurla dalla parola caustico |
| Saldato o senza saldatura, per il tubo | Due limiti dimensionali diversi e due voci diverse |
| Ambito del controllo | Quali controlli vengono eseguiti e cosa registra il certificato |
Un campo di quell'elenco non è una dimensione e vale comunque la pena compilarlo. L'impiego in ambiente caustico copre un intervallo ampio, e concentrazione e temperatura determinano insieme se il pezzo richiede Nickel 200, Nickel 201 oppure una lega delle famiglie Inconel o Hastelloy. Una richiesta che indica le condizioni di esercizio permette di verificare la scelta della lega prima di formulare l'offerta; una che riporta soltanto la parola caustico non lo consente.
Dettagli delle specifiche con fonti
I valori di questa pagina provengono dalle gamme di fornitura di Beiyu Titanium, lette per singola voce. Le barre tonde di nichel vanno da Ø5.0 a 300 mm con lunghezza fino a 6000 mm; le lamiere sottili hanno spessore da 0.8 a 3.0 mm e larghezze fino a 1200 mm, le lamiere spesse hanno spessore da 3.0 a 70 mm e larghezze fino a 2500 mm; i tubi senza saldatura hanno diametro esterno da 5 a 325 mm e spessore di parete da 0.5 a 12 mm, mentre i tubi saldati raggiungono un diametro esterno di 1219 mm.
La corrispondenza delle specifiche deriva dallo stesso documento, dove ogni voce di prodotto ha una propria colonna delle norme associata alla famiglia di leghe: Nickel 200 e 201 secondo ASTM B160 nella voce delle barre, B162 in quella delle lamiere sottili e spesse e B163 in quella dei tubi, con gli elenchi Hastelloy, Monel e Inconel riportati sopra. Queste colonne si riferiscono alla famiglia di leghe, non a una dimensione, quindi nessuna specifica qui è limitata a un particolare diametro o spessore di parete. La certificazione è EN 10204 3.1 con il numero di colata.