Σωλήνας από διπλό ανοξείδωτο χάλυβα ASTM A790 S31803 για πετρέλαιο και φυσικό αέριο
Επισκόπηση προϊόντος
Ο διπλός ανοξείδωτος χάλυβας ASTM A790 S31803 κατασκευάζεται από το UNS S31803, έναν φερριτικό-αυστενιτικό ανοξείδωτο χάλυβα που συνδέεται συνήθως με το Duplex 2205. Η μικροδομή διπλής φάσης του συνδυάζει αυστενιτικές και φερριτικές δομές, παρέχοντας ισορροπία μηχανικής αντοχής και αντοχής στη διάβρωση.
Με περίπου 22% χρώμιο, 5% νικέλιο και 3% μολυβδένιο, το S31803 προσφέρει καλή αντοχή στη γενική διάβρωση, τη διάβρωση με σκουριά (pitting), τη διάβρωση σε σχισμές (crevice corrosion) και τη διάβρωση λόγω ρωγμώσεων από χλωρίδια (chloride-induced stress corrosion cracking).
Το ASTM A790/A790M καλύπτει απρόσκοπτους και συγκολλητούς με ευθύ συγκόλλημα σωλήνες από φερριτικό/αυστενιτικό ανοξείδωτο χάλυβα που προορίζονται για γενική διαβρωτική χρήση. Το S31803 χρησιμοποιείται συνήθως σε εγκαταστάσεις πετρελαίου και φυσικού αερίου, εργοστάσια χημικής επεξεργασίας, ναυπηγική μηχανική και βιομηχανικά συστήματα σωληνώσεων.
Τεχνικές Προδιαγραφές
| Στοιχείο | Περιγραφή |
|---|---|
| Όνομα προϊόντος | Διπλός σωλήνας από ανοξείδωτο χάλυβα |
| Βαθμός υλικού | S31803 |
| UNS | S31803 |
| Κοινό όνομα βαθμού | Duplex 2205 |
| Κατηγορία υλικού | Διπλός ανοξείδωτος χάλυβας |
| Πρότυπο | ASTM A790/A790M |
| Πρότυπο ASME | ASME SA790/SA790M, όταν ζητηθεί |
| Τύπος κατασκευής | Απρόσκοπτος ή συγκολλητός με ευθύ συγκόλλημα |
| Διαδικασία κατασκευής | Θερμής επεξεργασίας ή ψυχρής επεξεργασίας, όπως ισχύει |
| Μέγεθος | Σύμφωνα με τις απαιτήσεις του πελάτη |
| Εξωτερική διάμετρος | Σύμφωνα με τις ισχύουσες διαστάσεις σωλήνων |
| Πάχος τοιχώματος | Σύμφωνα με το πρόγραμμα ή τις απαιτήσεις του πελάτη |
| Μήκος | Τυχαίο ή καθορισμένο μήκος |
| Θερμική επεξεργασία | Ανόπτηση σε διάλυμα |
| Φινίρισμα επιφάνειας | Πικλισμένο ή όπως συμφωνήθηκε |
| Επιθεώρηση | Εφαρμοστέες μηχανικές, διαστατικές και μη καταστροφικές δοκιμές |
| Τεκμηρίωση | Πιστοποιητικό δοκιμής υλικού (MTC) |
Χημική σύνθεση του UNS S31803
Η χημική σύνθεση του ASTM A790 S31803 ελέγχεται για τη διατήρηση της διπλής δομής και των ιδιοτήτων αντοχής στη διάβρωση.
| Στοιχείο | Σύνθεση (%) |
|---|---|
| Άνθρακας (C) | ≤ 0.030 |
| Μαγγάνιο (Mn) | ≤ 2.00 |
| Πυρίτιο (Si) | ≤ 1.00 |
| Φώσφορος (P) | ≤ 0.030 |
| Θείο (S) | ≤ 0.020 |
| Χρώμιο (Cr) | 21.0–23.0 |
| Νικέλιο (Ni) | 4.5–6.5 |
| Μολυβδένιο (Mo) | 2.5–3.5 |
| Άζωτο (N) | 0.08–0.20 |
Μηχανικές ιδιότητες
Οι τυπικές ελάχιστες απαιτήσεις μηχανικών ιδιοτήτων για σωλήνες ASTM A790 S31803 παρατίθενται παρακάτω.
| Ιδιότητα | Απαίτηση |
|---|---|
| Αντοχή εφελκυσμού | ≥ 620 MPa |
| Αντοχή διαρροής (μετατόπιση 0,2%) | ≥ 450 MPa |
| Επιμήκυνση | ≥ 25% |
| Σκληρότητα | ≤ 290 HBW |
| Σκληρότητα | ≤ 30 HRC |
Βασικά χαρακτηριστικά του ASTM A790 S31803
Υψηλή μηχανική αντοχή
Το S31803 προσφέρει υψηλότερη αντοχή διαρροής από τις συμβατικές ποιότητες αυστενιτικού ανοξείδωτου χάλυβα, όπως οι 304L και 316L. Αυτή η ιδιότητα μπορεί να παρέχει ευελιξία σχεδιασμού σε εφαρμογές όπου η μηχανική αντοχή και οι απαιτήσεις πίεσης είναι σημαντικές.
Αντοχή στη διάβρωση λόγω ρωγμώσεων από χλωρίδια
Ο συνδυασμός φερριτικών και αυστενιτικών φάσεων συμβάλλει στην αντοχή στη διάβρωση λόγω ρωγμώσεων που προκαλείται από χλωρίδια. Αυτό καθιστά το S31803 υλικό υποψήφιο για επιλεγμένα βιομηχανικά και θαλάσσια περιβάλλοντα.
Αντοχή στη διάβρωση με σκουριά και σε σχισμές
Το χρώμιο, το μολυβδένιο και το άζωτο βελτιώνουν την αντοχή στην τοπική διάβρωση. Το S31803 επιλέγεται συνήθως για εφαρμογές που περιλαμβάνουν υγρά διεργασιών που περιέχουν χλωρίδια, αν και η καταλληλότητά του εξαρτάται από τις πραγματικές συνθήκες λειτουργίας.
Διπλή μικροδομή
Το υλικό αποτελείται από φερριτικές και αυστενιτικές φάσεις. Η σωστή θερμική επεξεργασία σε διάλυμα και η ελεγχόμενη κατασκευή είναι σημαντικές για τη διατήρηση της προβλεπόμενης μικροδομής και των μηχανικών ιδιοτήτων.
Διαδικασία κατασκευής
Οι σωλήνες ASTM A790 S31803 μπορούν να κατασκευαστούν μέσω απρόσκοπτων ή συγκολλητών με ευθύ συγκόλλημα διαδικασιών.
Τα τυπικά στάδια παραγωγής και ποιοτικού ελέγχου περιλαμβάνουν:
Επιλογή πρώτης ύλης και επαλήθευση χημικής σύνθεσης.
Διαμόρφωση σωλήνα μέσω της ισχύουσας διαδικασίας κατασκευής.
Θερμική επεξεργασία σε διάλυμα σύμφωνα με την ισχύουσα προδιαγραφή.
Πικλισμός ή άλλη συμφωνημένη επεξεργασία επιφάνειας.
Διαστατική επιθεώρηση και μηχανικές δοκιμές.
Εφαρμοστέα μη καταστροφική εξέταση και υδροστατική δοκιμή.
Τελική επιθεώρηση, σήμανση και προετοιμασία τεκμηρίωσης υλικού.
Οι πραγματικές διαδικασίες κατασκευής και οι δυνατότητες επιθεώρησης θα πρέπει να επιβεβαιώνονται με τον προμηθευτή πριν δηλωθούν ως εγγυημένες υπηρεσίες.
Εφαρμογές διπλών ανοξείδωτων σωλήνων S31803
Πετρέλαιο και Φυσικό Αέριο: Σωληνώσεις διεργασιών, εγκαταστάσεις παραγωγής και επιλεγμένα περιβάλλοντα διαβρωτικής χρήσης.
Χημική Επεξεργασία: Αγωγοί και εξοπλισμός που χειρίζονται συμβατά διαβρωτικά χημικά.
Ναυπηγική Μηχανική: Επιλεγμένα συστήματα σωληνώσεων εκτεθειμένα σε περιβάλλοντα που περιέχουν χλωρίδια.
Επεξεργασία Νερού: Βιομηχανική επεξεργασία νερού και επιλεγμένα συστήματα που σχετίζονται με την αφαλάτηση αλατιού.
Χαρτοποιία: Εξοπλισμός διεργασιών και αγωγοί εκτεθειμένοι σε διαβρωτικά χημικά.
Παραγωγή Ενέργειας: Επιλεγμένα βιομηχανικά συστήματα διεργασιών και βοηθητικά συστήματα.
Η επιλογή υλικού θα πρέπει να λαμβάνει υπόψη τη θερμοκρασία, την πίεση, τη συγκέντρωση χλωριδίων, τη χημική σύνθεση και άλλες συνθήκες λειτουργίας.
ASTM A790 S31803 έναντι S32205
Τα S31803 και S32205 είναι στενά συνδεδεμένοι διπλοί βαθμοί ανοξείδωτου χάλυβα που συνδέονται συνήθως με το Duplex 2205. Ωστόσο, τα καθορισμένα όρια χημικής τους σύνθεσης διαφέρουν.
| Σύγκριση | S31803 | S32205 |
|---|---|---|
| Οικογένεια υλικού | Διπλός ανοξείδωτος χάλυβας | Διπλός ανοξείδωτος χάλυβας |
| Κοινό όνομα | Duplex 2205 | Duplex 2205 |
| Χρώμιο | 21.0–23.0% | 22.0–23.0% |
| Νικέλιο | 4.5–6.5% | 4.5–6.5% |
| Μολυβδένιο | 2.5–3.5% | 3.0–3.5% |
| Άζωτο | 0.08–0.20% | 0.14–0.20% |
| Ελάχιστη αντοχή εφελκυσμού | 620 MPa | 655 MPa |
| Ελάχιστη αντοχή διαρροής | 450 MPa | 450 MPa |
Το S32205 έχει αυστηρότερες ελάχιστες απαιτήσεις για χρώμιο, μολυβδένιο και άζωτο, καθώς και υψηλότερη ελάχιστη αντοχή εφελκυσμού. Παρόλο που και οι δύο βαθμοί αναφέρονται συνήθως ως Duplex 2205, δεν πρέπει να αντιμετωπίζονται ως αυτόματα εναλλάξιμοι. Ο καθορισμένος βαθμός UNS και το πιστοποιητικό δοκιμής υλικού θα πρέπει να ελέγχονται έναντι των απαιτήσεων του έργου.
S31803 έναντι S32750 Super Duplex Stainless Steel
| Σύγκριση | S31803 | S32750 |
|---|---|---|
| Κατηγορία υλικού | Διπλός | Υπερ-διπλός |
| Κοινό όνομα | 2205 | 2507 |
| Χρώμιο | 21.0–23.0% | 24.0–26.0% |
| Νικέλιο | 4.5–6.5% | 6.0–8.0% |
| Μολυβδένιο | 2.5–3.5% | 3.0–5.0% |
| Άζωτο | 0.08–0.20% | 0.24–0.32% |
| Ελάχιστη αντοχή διαρροής | 450 MPa | 550 MPa |
| Τυπική επιλογή | Γενικές διπλές εφαρμογές | Πιο απαιτητικά περιβάλλοντα χλωριδίων |
Το S32750 γενικά παρέχει υψηλότερη αντοχή και αντοχή στην τοπική διάβρωση από το S31803. Ο κατάλληλος βαθμός εξαρτάται από το πραγματικό περιβάλλον χρήσης, τις απαιτήσεις σχεδιασμού και το κόστος του υλικού.
