لوله فولادی ضد زنگ دوفاز ASTM A790 S31803 برای نفت و گاز
مرور کلی محصول
لوله فولادی ضد زنگ دوفاز ASTM A790 S31803 از UNS S31803 ساخته شده است، که یک فولاد ضد زنگ فریتی-آستنیتی است که معمولاً با دوفاز 2205 مرتبط است. ریزساختار دوفاز آن ترکیبی از ساختارهای آستنیتی و فریتی است که تعادلی از استحکام مکانیکی و مقاومت در برابر خوردگی را فراهم می کند.
با تقریباً 22 درصد کروم، 5 درصد نیکل و 3 درصد مولیبدن، S31803 مقاومت خوبی در برابر خوردگی عمومی، حفره‌ای، شکافی و ترک خوردگی تنشی ناشی از کلرید ارائه می‌دهد.
ASTM A790/A790M لوله‌های فولادی ضد زنگ فریتی/آستنیتی بدون درز و جوش داده شده مستقیم را برای خدمات عمومی خورنده پوشش می‌دهد. S31803 معمولاً در تأسیسات نفت و گاز، کارخانه‌های فرآوری شیمیایی، مهندسی دریایی و سیستم‌های لوله‌کشی صنعتی استفاده می‌شود.
مشخصات فنی
| مورد | شرح |
|---|---|
| نام محصول | لوله فولادی ضد زنگ دوفاز |
| درجه مواد | S31803 |
| UNS | S31803 |
| نام رایج درجه | دوفاز 2205 |
| طبقه‌بندی مواد | فولاد ضد زنگ دوفاز |
| استاندارد | ASTM A790/A790M |
| استاندارد ASME | ASME SA790/SA790M، در صورت مشخص شدن |
| نوع ساخت | بدون درز یا جوش داده شده مستقیم |
| فرآیند ساخت | گرم کار شده یا سرد کار شده، بسته به مورد |
| اندازه | طبق الزامات مشتری |
| قطر خارجی | طبق ابعاد لوله قابل اجرا |
| ضخامت دیوار | طبق برنامه یا الزامات مشتری |
| طول | طول تصادفی یا مشخص شده |
| عملیات حرارتی | آنیل کردن محلول |
| پرداخت سطح | اسیدشویی شده یا طبق توافق |
| بازرسی | آزمون‌های مکانیکی، ابعادی و غیرمخرب قابل اجرا |
| مستندات | گواهی تست مواد (MTC) |
ترکیب شیمیایی UNS S31803
ترکیب شیمیایی ASTM A790 S31803 برای حفظ ساختار دوفاز و خواص مقاوم در برابر خوردگی آن کنترل می‌شود.
| عنصر | ترکیب (%) |
|---|---|
| کربن (C) | ≤ 0.030 |
| منگنز (Mn) | ≤ 2.00 |
| سیلیکون (Si) | ≤ 1.00 |
| فسفر (P) | ≤ 0.030 |
| گوگرد (S) | ≤ 0.020 |
| کروم (Cr) | 21.0–23.0 |
| نیکل (Ni) | 4.5–6.5 |
| مولیبدن (Mo) | 2.5–3.5 |
| نیتروژن (N) | 0.08–0.20 |
خواص مکانیکی
الزامات حداقل خواص مکانیکی معمول برای لوله ASTM A790 S31803 در زیر آورده شده است.
| خاصیت | الزامات |
|---|---|
| مقاومت کششی | ≥ 620 مگاپاسکال |
| مقاومت تسلیم (انحراف 0.2%) | ≥ 450 مگاپاسکال |
| ازدیاد طول | ≥ 25% |
| سختی | ≤ 290 HBW |
| سختی | ≤ 30 HRC |
ویژگی‌های کلیدی ASTM A790 S31803
استحکام مکانیکی بالا
S31803 استحکام تسلیم بالاتری نسبت به گریدهای فولاد ضد زنگ آستنیتی معمولی مانند 304L و 316L ارائه می‌دهد. این خاصیت می‌تواند انعطاف‌پذیری طراحی را در کاربردهایی که استحکام مکانیکی و الزامات فشار مهم هستند، فراهم کند.
مقاومت در برابر ترک خوردگی تنشی ناشی از کلرید
ترکیب فازهای فریتی و آستنیتی به مقاومت در برابر ترک خوردگی تنشی ناشی از کلرید کمک می‌کند. این امر S31803 را به یک ماده کاندید برای محیط‌های صنعتی و دریایی منتخب تبدیل می‌کند.
مقاومت در برابر خوردگی حفره‌ای و شکافی
کروم، مولیبدن و نیتروژن مقاومت در برابر خوردگی موضعی را بهبود می‌بخشند. S31803 معمولاً برای کاربردهایی که شامل سیالات فرآیندی حاوی کلرید هستند انتخاب می‌شود، اگرچه مناسب بودن آن به شرایط عملیاتی واقعی بستگی دارد.
ریزساختار دوفاز
ماده شامل هر دو فاز فریتی و آستنیتی است. عملیات حرارتی محلول مناسب و ساخت کنترل شده برای حفظ ریزساختار و خواص مکانیکی مورد نظر مهم هستند.
فرآیند ساخت
لوله ASTM A790 S31803 می‌تواند از طریق فرآیندهای بدون درز یا جوش داده شده مستقیم تولید شود.
مراحل معمول تولید و کنترل کیفیت عبارتند از:
انتخاب مواد اولیه و تأیید ترکیب شیمیایی.
شکل‌دهی لوله از طریق فرآیند ساخت قابل اجرا.
عملیات حرارتی محلول طبق مشخصات قابل اجرا.
اسیدشویی یا سایر عملیات سطحی توافق شده.
بازرسی ابعادی و تست مکانیکی.
آزمون غیرمخرب قابل اجرا و تست هیدرواستاتیک.
بازرسی نهایی، علامت‌گذاری و آماده‌سازی مستندات مواد.
فرآیندهای ساخت واقعی و قابلیت‌های بازرسی باید قبل از بیان به عنوان خدمات تضمین شده با تامین کننده تأیید شوند.
کاربردهای لوله فولادی ضد زنگ دوفاز S31803
نفت و گاز: لوله‌کشی فرآیند، تأسیسات تولید و محیط‌های خدماتی خورنده منتخب.
فرآوری شیمیایی: خطوط لوله و تجهیزات که مواد شیمیایی خورنده سازگار را حمل می‌کنند.
مهندسی دریایی: سیستم‌های لوله‌کشی منتخب در معرض محیط‌های حاوی کلرید.
تصفیه آب: تصفیه آب صنعتی و سیستم‌های مرتبط با شیرین‌سازی منتخب.
کاغذ و خمیر کاغذ: تجهیزات فرآیند و خطوط لوله در معرض مواد شیمیایی خورنده.
تولید برق: سیستم‌های فرآیند صنعتی و تأسیساتی منتخب.
انتخاب مواد باید دما، فشار، غلظت کلرید، ترکیب شیمیایی و سایر شرایط عملیاتی را در نظر بگیرد.
ASTM A790 S31803 در مقابل S32205
S31803 و S32205 گریدهای فولاد ضد زنگ دوفاز نزدیک به هم هستند که معمولاً با دوفاز 2205 مرتبط هستند. با این حال، محدودیت‌های ترکیب شیمیایی مشخص شده آنها متفاوت است.
| مقایسه | S31803 | S32205 |
|---|---|---|
| خانواده مواد | فولاد ضد زنگ دوفاز | فولاد ضد زنگ دوفاز |
| نام رایج | دوفاز 2205 | دوفاز 2205 |
| کروم | 21.0–23.0% | 22.0–23.0% |
| نیکل | 4.5–6.5% | 4.5–6.5% |
| مولیبدن | 2.5–3.5% | 3.0–3.5% |
| نیتروژن | 0.08–0.20% | 0.14–0.20% |
| حداقل مقاومت کششی | 620 مگاپاسکال | 655 مگاپاسکال |
| حداقل مقاومت تسلیم | 450 مگاپاسکال | 450 مگاپاسکال |
S32205 دارای الزامات حداقل سخت‌گیرانه‌تری برای کروم، مولیبدن و نیتروژن و همچنین مقاومت کششی حداقل بالاتری است. اگرچه هر دو گرید معمولاً به عنوان دوفاز 2205 نامیده می‌شوند، اما نباید به طور خودکار قابل تعویض در نظر گرفته شوند. درجه UNS مشخص شده و گواهی تست مواد باید در برابر الزامات پروژه بررسی شوند.
S31803 در مقابل S32750 فولاد ضد زنگ سوپر دوفاز
| مقایسه | S31803 | S32750 |
|---|---|---|
| دسته بندی مواد | دوفاز | سوپر دوفاز |
| نام رایج | 2205 | 2507 |
| کروم | 21.0–23.0% | 24.0–26.0% |
| نیکل | 4.5–6.5% | 6.0–8.0% |
| مولیبدن | 2.5–3.5% | 3.0–5.0% |
| نیتروژن | 0.08–0.20% | 0.24–0.32% |
| حداقل مقاومت تسلیم | 450 مگاپاسکال | 550 مگاپاسکال |
| انتخاب معمول | کاربردهای دوفاز عمومی | محیط‌های کلریدی سخت‌تر |
S32750 به طور کلی استحکام و مقاومت در برابر خوردگی موضعی بالاتری نسبت به S31803 ارائه می‌دهد. درجه مناسب به محیط سرویس واقعی، الزامات طراحی و هزینه مواد بستگی دارد.
