Tubería de Acero Inoxidable Dúplex ASTM A790 S31803 para Petróleo y Gas
Descripción General del Producto
La tubería de acero inoxidable dúplex ASTM A790 S31803 se fabrica a partir de UNS S31803, un acero inoxidable ferrítico-austenítico comúnmente asociado con Duplex 2205. Su microestructura de doble fase combina estructuras austeníticas y ferríticas, proporcionando un equilibrio de resistencia mecánica y resistencia a la corrosión.
Con aproximadamente 22% de cromo, 5% de níquel y 3% de molibdeno, S31803 ofrece buena resistencia a la corrosión general, picaduras, corrosión en rendijas y agrietamiento por corrosión bajo tensión inducido por cloruros.
ASTM A790/A790M cubre tuberías de acero inoxidable ferrítico/austenítico sin soldadura y soldadas con costura recta destinadas a servicio corrosivo general. S31803 se utiliza comúnmente en instalaciones de petróleo y gas, plantas de procesamiento químico, ingeniería marina y sistemas de tuberías industriales.
Especificaciones Técnicas
| Artículo | Descripción |
|---|---|
| Nombre del Producto | Tubería de Acero Inoxidable Dúplex |
| Grado del Material | S31803 |
| UNS | S31803 |
| Nombre Común del Grado | Duplex 2205 |
| Clasificación del Material | Acero Inoxidable Dúplex |
| Estándar | ASTM A790/A790M |
| Estándar ASME | ASME SA790/SA790M, cuando se especifique |
| Tipo de Fabricación | Sin soldadura o soldada con costura recta |
| Proceso de Fabricación | Laminado en caliente o en frío, según corresponda |
| Tamaño | Según los requisitos del cliente |
| Diámetro Exterior | Según las dimensiones de tubería aplicables |
| Espesor de Pared | Según el programa o los requisitos del cliente |
| Longitud | Longitud aleatoria o especificada |
| Tratamiento Térmico | Recocido de solución |
| Acabado Superficial | Decapado o según lo acordado |
| Inspección | Pruebas mecánicas, dimensionales y no destructivas aplicables |
| Documentación | Certificado de Prueba de Material (MTC) |
Composición Química de UNS S31803
La composición química de ASTM A790 S31803 se controla para mantener su estructura dúplex y sus propiedades de resistencia a la corrosión.
| Elemento | Composición (%) |
|---|---|
| Carbono (C) | ≤ 0.030 |
| Manganeso (Mn) | ≤ 2.00 |
| Silicio (Si) | ≤ 1.00 |
| Fósforo (P) | ≤ 0.030 |
| Azufre (S) | ≤ 0.020 |
| Cromo (Cr) | 21.0–23.0 |
| Níquel (Ni) | 4.5–6.5 |
| Molibdeno (Mo) | 2.5–3.5 |
| Nitrógeno (N) | 0.08–0.20 |
Propiedades Mecánicas
Los requisitos típicos de propiedades mecánicas mínimas para tuberías ASTM A790 S31803 se enumeran a continuación.
| Propiedad | Requisito |
|---|---|
| Resistencia a la Tracción | ≥ 620 MPa |
| Límite Elástico (Offset 0.2%) | ≥ 450 MPa |
| Elongación | ≥ 25% |
| Dureza | ≤ 290 HBW |
| Dureza | ≤ 30 HRC |
Características Clave de ASTM A790 S31803
Alta Resistencia Mecánica
S31803 ofrece una mayor resistencia de fluencia que los grados convencionales de acero inoxidable austenítico como 304L y 316L. Esta propiedad puede proporcionar flexibilidad de diseño en aplicaciones donde la resistencia mecánica y los requisitos de presión son importantes.
Resistencia al Agrietamiento por Corrosión Bajo Tensión por Cloruros
La combinación de fases ferríticas y austeníticas contribuye a la resistencia contra el agrietamiento por corrosión bajo tensión inducido por cloruros. Esto hace que S31803 sea un material candidato para entornos industriales y marinos seleccionados.
Resistencia a la Corrosión por Picaduras y en Rendijas
El cromo, el molibdeno y el nitrógeno mejoran la resistencia a la corrosión localizada. S31803 se selecciona comúnmente para aplicaciones que involucran fluidos de proceso que contienen cloruros, aunque su idoneidad depende de las condiciones de operación reales.
Microestructura Dúplex
El material consta de fases ferríticas y austeníticas. El tratamiento térmico de solución adecuado y la fabricación controlada son importantes para mantener la microestructura y las propiedades mecánicas deseadas.
Proceso de Fabricación
Las tuberías ASTM A790 S31803 se pueden fabricar mediante procesos sin soldadura o soldadas con costura recta.
Las etapas típicas de producción y control de calidad incluyen:
Selección de materia prima y verificación de la composición química.
Formado de la tubería mediante el proceso de fabricación aplicable.
Tratamiento térmico de solución de acuerdo con la especificación aplicable.
Decapado u otro tratamiento superficial acordado.
Inspección dimensional y pruebas mecánicas.
Examen no destructivo aplicable y prueba hidrostática.
Inspección final, marcado y preparación de la documentación del material.
Los procesos de fabricación reales y las capacidades de inspección deben confirmarse con el proveedor antes de declararlos como servicios garantizados.
Aplicaciones de la Tubería de Acero Inoxidable Dúplex S31803
Petróleo y Gas: Tuberías de proceso, instalaciones de producción y entornos de servicio corrosivo seleccionados.
Procesamiento Químico: Tuberías y equipos que manejan productos químicos corrosivos compatibles.
Ingeniería Marina: Sistemas de tuberías seleccionados expuestos a entornos que contienen cloruros.
Tratamiento de Agua: Tratamiento de agua industrial y sistemas relacionados con la desalinización seleccionados.
Pulpa y Papel: Equipos de proceso y tuberías expuestos a productos químicos corrosivos.
Generación de Energía: Sistemas de proceso y servicios públicos industriales seleccionados.
La selección del material debe considerar la temperatura, la presión, la concentración de cloruros, la composición química y otras condiciones de operación.
ASTM A790 S31803 vs. S32205
S31803 y S32205 son grados de acero inoxidable dúplex estrechamente relacionados comúnmente asociados con Duplex 2205. Sin embargo, sus límites de composición química especificados difieren.
| Comparación | S31803 | S32205 |
|---|---|---|
| Familia de Materiales | Acero Inoxidable Dúplex | Acero Inoxidable Dúplex |
| Nombre Común | Duplex 2205 | Duplex 2205 |
| Cromo | 21.0–23.0% | 22.0–23.0% |
| Níquel | 4.5–6.5% | 4.5–6.5% |
| Molibdeno | 2.5–3.5% | 3.0–3.5% |
| Nitrógeno | 0.08–0.20% | 0.14–0.20% |
| Resistencia a la Tracción Mínima | 620 MPa | 655 MPa |
| Límite Elástico Mínimo | 450 MPa | 450 MPa |
S32205 tiene requisitos mínimos más estrictos para cromo, molibdeno y nitrógeno, así como una mayor resistencia a la tracción mínima. Aunque ambos grados se denominan comúnmente Duplex 2205, no deben tratarse como intercambiables automáticamente. El grado UNS especificado y el certificado de prueba de material deben verificarse con los requisitos del proyecto.
S31803 vs. S32750 Super Duplex Stainless Steel
| Comparación | S31803 | S32750 |
|---|---|---|
| Categoría de Material | Dúplex | Super Dúplex |
| Nombre Común | 2205 | 2507 |
| Cromo | 21.0–23.0% | 24.0–26.0% |
| Níquel | 4.5–6.5% | 6.0–8.0% |
| Molibdeno | 2.5–3.5% | 3.0–5.0% |
| Nitrógeno | 0.08–0.20% | 0.24–0.32% |
| Límite Elástico Mínimo | 450 MPa | 550 MPa |
| Selección Típica | Aplicaciones dúplex generales | Entornos de cloruros más exigentes |
S32750 generalmente proporciona mayor resistencia y resistencia a la corrosión localizada que S31803. El grado apropiado depende del entorno de servicio real, los requisitos de diseño y el costo del material.
