Rura ze stali nierdzewnej duplex ASTM A790 S31803 dla ropy i gazu
Przegląd produktu
Rura ze stali nierdzewnej duplex ASTM A790 S31803 jest produkowana z UNS S31803, ferrytyczno-austenitycznej stali nierdzewnej powszechnie kojarzonej z Duplex 2205. Jej dwufazowa mikrostruktura łączy struktury austenityczne i ferrytyczne, zapewniając równowagę między wytrzymałością mechaniczną a odpornością na korozję.
Z około 22% chromu, 5% niklu i 3% molibdenu, S31803 oferuje dobrą odporność na korozję ogólną, wżerową, szczelinową i naprężeniową pękanie korozyjne spowodowane chlorkami.
ASTM A790/A790M obejmuje bezszwowe i spawane prostym szwem rury ze stali nierdzewnej ferrytyczno/austenitycznej przeznaczone do ogólnych zastosowań korozyjnych. S31803 jest powszechnie stosowany w obiektach naftowych i gazowych, zakładach przetwórstwa chemicznego, inżynierii morskiej i przemysłowych systemach rurowych.
Specyfikacje techniczne
| Pozycja | Opis |
|---|---|
| Nazwa produktu | Rura ze stali nierdzewnej duplex |
| Klasa materiału | S31803 |
| UNS | S31803 |
| Nazwa zwyczajowa | Duplex 2205 |
| Klasyfikacja materiału | Stal nierdzewna duplex |
| Norma | ASTM A790/A790M |
| Norma ASME | ASME SA790/SA790M, jeśli określono |
| Typ produkcji | Bezszwowe lub spawane prostym szwem |
| Proces produkcji | Walcowane na gorąco lub ciągnione na zimno, w zależności od zastosowania |
| Rozmiar | Zgodnie z wymaganiami klienta |
| Średnica zewnętrzna | Zgodnie z obowiązującymi wymiarami rur |
| Grubość ścianki | Zgodnie z harmonogramem lub wymaganiami klienta |
| Długość | Długość losowa lub określona |
| Obróbka cieplna | Wyżarzanie roztworowe |
| Wykończenie powierzchni | Trawione lub uzgodnione |
| Inspekcja | Obowiązujące testy mechaniczne, wymiarowe i nieniszczące |
| Dokumentacja | Certyfikat badania materiału (MTC) |
Skład chemiczny UNS S31803
Skład chemiczny ASTM A790 S31803 jest kontrolowany w celu utrzymania jego dwufazowej struktury i właściwości odpornych na korozję.
| Pierwiastek | Skład (%) |
|---|---|
| Węgiel (C) | ≤ 0,030 |
| Mangan (Mn) | ≤ 2,00 |
| Krzem (Si) | ≤ 1,00 |
| Fosfor (P) | ≤ 0,030 |
| Siarka (S) | ≤ 0,020 |
| Chrom (Cr) | 21,0–23,0 |
| Nikiel (Ni) | 4,5–6,5 |
| Molibden (Mo) | 2,5–3,5 |
| Azot (N) | 0,08–0,20 |
Właściwości mechaniczne
Typowe minimalne wymagania dotyczące właściwości mechanicznych rur ASTM A790 S31803 podano poniżej.
| Właściwość | Wymaganie |
|---|---|
| Wytrzymałość na rozciąganie | ≥ 620 MPa |
| Granica plastyczności (przesunięcie 0,2%) | ≥ 450 MPa |
| Wydłużenie | ≥ 25% |
| Twardość | ≤ 290 HBW |
| Twardość | ≤ 30 HRC |
Kluczowe cechy ASTM A790 S31803
Wysoka wytrzymałość mechaniczna
S31803 oferuje wyższą granicę plastyczności niż konwencjonalne gatunki stali nierdzewnej austenitycznej, takie jak 304L i 316L. Ta właściwość może zapewnić elastyczność projektowania w zastosowaniach, w których ważna jest wytrzymałość mechaniczna i wymagania ciśnieniowe.
Odporność na naprężeniowe pękanie korozyjne spowodowane chlorkami
Połączenie faz ferrytycznej i austenitycznej przyczynia się do odporności na naprężeniowe pękanie korozyjne spowodowane chlorkami. Czyni to S31803 materiałem kandydującym do wybranych środowisk przemysłowych i morskich.
Odporność na korozję wżerową i szczelinową
Chrom, molibden i azot poprawiają odporność na korozję punktową. S31803 jest powszechnie wybierany do zastosowań obejmujących płyny procesowe zawierające chlorki, chociaż jego przydatność zależy od rzeczywistych warunków pracy.
Mikrostruktura duplex
Materiał składa się zarówno z fazy ferrytycznej, jak i austenitycznej. Prawidłowa obróbka cieplna roztworowa i kontrolowana produkcja są ważne dla utrzymania zamierzonej mikrostruktury i właściwości mechanicznych.
Proces produkcji
Rury ASTM A790 S31803 mogą być produkowane metodą bezszwową lub spawaniem prostym szwem.
Typowe etapy produkcji i kontroli jakości obejmują:
Wybór surowca i weryfikacja składu chemicznego.
Formowanie rur za pomocą odpowiedniego procesu produkcyjnego.
Obróbka cieplna roztworowa zgodnie z obowiązującą specyfikacją.
Trawienie lub inne uzgodnione zabiegi powierzchniowe.
Inspekcja wymiarowa i testy mechaniczne.
Obowiązujące badania nieniszczące i próby ciśnieniowe.
Inspekcja końcowa, znakowanie i przygotowanie dokumentacji materiałowej.
Rzeczywiste procesy produkcyjne i możliwości inspekcyjne powinny zostać potwierdzone z dostawcą przed podaniem ich jako gwarantowane usługi.
Zastosowania rur ze stali nierdzewnej duplex S31803
Ropa i gaz: Rurociągi procesowe, instalacje produkcyjne i wybrane środowiska korozyjne.
Przetwórstwo chemiczne: Rurociągi i urządzenia do obsługi kompatybilnych substancji chemicznych korozyjnych.
Inżynieria morska: Wybrane systemy rurowe narażone na środowiska zawierające chlorki.
Oczyszczanie wody: Przemysłowe oczyszczanie wody i wybrane systemy związane z odsalaniem.
Celuloza i papier: Urządzenia procesowe i rurociągi narażone na działanie substancji chemicznych korozyjnych.
Wytwarzanie energii: Wybrane przemysłowe systemy procesowe i pomocnicze.
Wybór materiału powinien uwzględniać temperaturę, ciśnienie, stężenie chlorków, skład chemiczny i inne warunki pracy.
ASTM A790 S31803 vs. S32205
S31803 i S32205 to blisko spokrewnione gatunki stali nierdzewnej duplex powszechnie kojarzone z Duplex 2205. Jednak ich określone limity składu chemicznego są różne.
| Porównanie | S31803 | S32205 |
|---|---|---|
| Rodzina materiałów | Stal nierdzewna duplex | Stal nierdzewna duplex |
| Nazwa zwyczajowa | Duplex 2205 | Duplex 2205 |
| Chrom | 21,0–23,0% | 22,0–23,0% |
| Nikiel | 4,5–6,5% | 4,5–6,5% |
| Molibden | 2,5–3,5% | 3,0–3,5% |
| Azot | 0,08–0,20% | 0,14–0,20% |
| Minimalna wytrzymałość na rozciąganie | 620 MPa | 655 MPa |
| Minimalna granica plastyczności | 450 MPa | 450 MPa |
S32205 ma bardziej rygorystyczne minimalne wymagania dotyczące chromu, molibdenu i azotu, a także wyższą minimalną wytrzymałość na rozciąganie. Chociaż oba gatunki są powszechnie określane jako Duplex 2205, nie należy ich traktować jako automatycznie wymienne. Określony gatunek UNS i certyfikat badania materiału powinny być sprawdzane pod kątem wymagań projektu.
S31803 vs. S32750 Super Duplex Stainless Steel
| Porównanie | S31803 | S32750 |
|---|---|---|
| Kategoria materiału | Duplex | Super Duplex |
| Nazwa zwyczajowa | 2205 | 2507 |
| Chrom | 21,0–23,0% | 24,0–26,0% |
| Nikiel | 4,5–6,5% | 6,0–8,0% |
| Molibden | 2,5–3,5% | 3,0–5,0% |
| Azot | 0,08–0,20% | 0,24–0,32% |
| Minimalna granica plastyczności | 450 MPa | 550 MPa |
| Typowy wybór | Ogólne zastosowania duplex | Bardziej wymagające środowiska chlorkowe |
S32750 zazwyczaj zapewnia wyższą wytrzymałość i odporność na korozję punktową niż S31803. Odpowiedni gatunek zależy od rzeczywistego środowiska pracy, wymagań projektowych i kosztów materiału.
