W przypadku wymagających zastosowań narażonych na działanie żrących cieczy, takich jak woda morska i roztwory chemiczne, inżynierowie tradycyjnie jako domyślny wybór wybierali stopy niklu o wysokiej wartościowości, takie jak Alloy 625.Rodrigo Signorelli wyjaśnia, dlaczego stopy o wysokiej zawartości azotu są ekonomiczną alternatywą o zwiększonej odporności na korozję.
Dostawcy węży ze stali nierdzewnej 316L
Rozmiary rur zwijanych ze stali nierdzewnej
.125″ średnica zewnętrzna X .035″ szer | 0,125 | 0,035 | 6367 |
.250″ średnica zewnętrzna X .035″ szer | 0,250 | 0,035 | 2665 |
.250″ średnica zewnętrzna X .035″ szer. (maks. 15 Ra) | 0,250 | 0,035 | 2665 |
.250″ średnica zewnętrzna X .049″ szer | 0,250 | 0,049 | 2036 |
.250″ średnica zewnętrzna X .065″ szer | 0,250 | 0,065 | 1668 |
.375″ OD X .035″ W | 0,375 | 0,035 | 1685 |
0,375″ średnica zewnętrzna X 0,035″ szer. (maks. 15 Ra) | 0,375 | 0,035 | 1685 |
.375″ OD X .049″ W | 0,375 | 0,049 | 1225 |
.375″ średnica zewnętrzna X .065″ szer | 0,375 | 0,065 | 995 |
.500″ średnica zewnętrzna X .035″ szer | 0,500 | 0,035 | 1232 |
.500″ OD X .049″ W | 0,500 | 0,049 | 909 |
0,500″ średnica zewnętrzna X 0,049″ szer. (maks. 15 Ra) | 0,500 | 0,049 | 909 |
.500″ średnica zewnętrzna X .065″ szer | 0,500 | 0,065 | 708 |
.750″ średnica zewnętrzna X .049″ szer | 0,750 | 0,049 | 584 |
.750″ średnica zewnętrzna X .065″ szer | 0,750 | 0,065 | 450 |
6 MM OD X 1 MM szer | 6mm | 1mm | 2610 |
8 MM OD X 1 MM szer | 8mm | 1mm | 1863 |
10 MM średnica zewnętrzna x 1 MM szer | 10 mm | 1mm | 1449 |
12 MM OD X 1 MM W | 12mm | 1mm | 1188 |
Rury zwijane ze stali nierdzewnej Skład chemiczny
T304/L (UNS S30400/UNS S30403) | ||||
Cr | Chrom | 18,0 – 20,0 | ||
Ni | Nikiel | 8,0 – 12,0 | ||
C | Węgiel | 0,035 | ||
Mo | Molibden | Nie dotyczy | ||
Mn | Mangan | 2.00 | ||
Si | Krzem | 1,00 | ||
P | Fosfor | 0,045 | ||
S | Siarka | 0,030 | ||
T316/L (UNS S31600/UNS S31603) | ||||
Cr | Chrom | 16,0 – 18,0 | ||
Ni | Nikiel | 10,0 – 14,0 | ||
C | Węgiel | 0,035 | ||
Mo | Molibden | 2,0 – 3,0 | ||
Mn | Mangan | 2.00 | ||
Si | Krzem | 1,00 | ||
P | Fosfor | 0,045 | ||
S | Siarka | 0,030 |
Rozmiary rur zwijanych bez szwu ze stali nierdzewnej 316 / L
OD | Ściana | ID |
1/16” | .010 | .043 |
(.0625”) | .020 | .023 |
1/8” | .035 | .055 |
(.1250”) | ||
1/4” | .035 | 0,180 |
(.2500”) | .049 | .152 |
.065 | .120 | |
3/8” | .035 | .305 |
(.3750”) | .049 | .277 |
.065 | .245 | |
1/2” | .035 | .430 |
(.5000”) | .049 | .402 |
.065 | 0,370 | |
5/8” | .035 | .555 |
(.6250”) | .049 | .527 |
3/4” | .035 | 0,680 |
(.7500”) | .049 | .652 |
.065 | .620 | |
.083 | 0,584 | |
.109 | .532 |
Dostępne gatunki rur zwijanych / węży ze stali nierdzewnej
ASTM A213/269/249 | UNS | EN 10216-2 Bez szwu / EN 10217-5 Spawane | Nr materiału (WNr) |
---|---|---|---|
304 | S30400 | X5CrNi18-10 | 1.4301 |
304L | S30403 | X2CrNi19-11 | 1.4306 |
304H | S30409 | X6CrNi18-11 | 1,4948 |
316 | S31600 | X5CrNiMo17-12-2 | 1.4401 |
316L | S31603 | X2CrNiMo17-2-2 | 1.4404 |
316Ti | S31635 | X6CrNiMoTi17-12-2 | 1,4571 |
317L | S31703 | FeMi35Cr20Cu4Mo2 | 2.4660 |
Jakość i certyfikaty decydują o wyborze materiałów do systemów takich jak płytowe wymienniki ciepła (PHE), rurociągi i pompy w przemyśle naftowym i gazowym.Specyfikacje techniczne zapewniają, że aktywa zapewniają ciągłość procesów w dłuższym cyklu życia, zapewniając jednocześnie jakość, bezpieczeństwo i ochronę środowiska.Właśnie dlatego wielu operatorów uwzględnia stopy niklu, takie jak Alloy 625, w swoich specyfikacjach i standardach.
Obecnie jednak inżynierowie zmuszeni są ograniczać koszty inwestycyjne, a stopy niklu są drogie i podatne na wahania cen.Zostało to podkreślone w marcu 2022 r., kiedy ceny niklu podwoiły się w ciągu tygodnia w wyniku handlu na rynku, co trafiło na pierwsze strony gazet.Chociaż wysokie ceny oznaczają, że stopy niklu są kosztowne w użyciu, ta zmienność stwarza wyzwania w zakresie zarządzania dla inżynierów-projektantów, ponieważ nagłe zmiany cen mogą nagle wpłynąć na rentowność.
W rezultacie wielu inżynierów-projektantów jest obecnie skłonnych zastąpić Alloy 625 alternatywami, mimo że wiedzą, że mogą polegać na jego jakości.Kluczem jest zidentyfikowanie odpowiedniego stopu o odpowiednim poziomie odporności na korozję dla systemów wody morskiej i dostarczenie stopu odpowiadającego właściwościom mechanicznym.
Jednym z kwalifikujących się materiałów jest EN 1.4652, znany również jako Ultra 654 SMO firmy Outokumpu.Jest uważana za najbardziej odporną na korozję stal nierdzewną na świecie.
Nickel Alloy 625 zawiera co najmniej 58% niklu, natomiast Ultra 654 zawiera 22%.Obydwa mają mniej więcej taką samą zawartość chromu i molibdenu.Jednocześnie Ultra 654 SMO zawiera również niewielką ilość azotu, manganu i miedzi, stop 625 zawiera niob i tytan, a jego cena jest znacznie wyższa niż niklu.
Jednocześnie stanowi znaczną poprawę w porównaniu ze stalą nierdzewną 316L, która jest często uważana za punkt wyjścia dla wysokowydajnych stali nierdzewnych.
Pod względem wydajności stop charakteryzuje się bardzo dobrą odpornością na korozję ogólną, bardzo wysoką odpornością na korozję wżerową i szczelinową oraz dobrą odpornością na pękanie korozyjne naprężeniowe.Jednakże, jeśli chodzi o systemy wody morskiej, stop stali nierdzewnej ma przewagę nad stopem 625 ze względu na doskonałą odporność na środowisko chlorkowe.
Woda morska jest wyjątkowo żrąca ze względu na zawartość soli jonów chlorkowych wynoszącą 18 000–30 000 części na milion.Chlorki stwarzają ryzyko korozji chemicznej w przypadku wielu gatunków stali.Jednakże organizmy w wodzie morskiej mogą również tworzyć biofilmy, które powodują reakcje elektrochemiczne i wpływają na wydajność.
Dzięki niskiej zawartości niklu i molibdenu mieszanka stopów Ultra 654 SMO zapewnia znaczne oszczędności w porównaniu z tradycyjnym stopem 625 o wysokich specyfikacjach, przy zachowaniu tego samego poziomu wydajności.Zwykle pozwala to zaoszczędzić 30–40% kosztów.
Dodatkowo, zmniejszając zawartość cennych pierwiastków stopowych, stal nierdzewna zmniejsza także ryzyko wahań na rynku niklu.W rezultacie producenci mogą być bardziej pewni dokładności swoich propozycji projektowych i wycen.
Właściwości mechaniczne materiałów są kolejnym ważnym czynnikiem dla inżynierów.Rury, wymienniki ciepła i inne systemy muszą wytrzymywać wysokie ciśnienia, wahania temperatur i często wibracje lub wstrząsy mechaniczne.Ultra 654 SMO ma w tym obszarze dobrą pozycję.Ma wysoką wytrzymałość podobną do stopu 625 i jest znacznie wyższa niż inne stale nierdzewne.
Jednocześnie producenci potrzebują formowalnych i spawalnych materiałów, które zapewniają natychmiastową produkcję i są łatwo dostępne w pożądanej postaci produktu.
Pod tym względem stop jest dobrym wyborem, ponieważ zachowuje dobrą odkształcalność i dobre wydłużenie w porównaniu z tradycyjnymi gatunkami austenitycznymi, co czyni go idealnym do projektowania mocnych i lekkich płyt wymienników ciepła.
Ma również dobrą spawalność i jest dostępny w różnych postaciach, w tym w kręgach i arkuszach o szerokości do 1000 mm i grubości od 0,5 do 3 mm lub od 4 do 6 mm.
Kolejną zaletą kosztową jest to, że stop ma niższą gęstość niż stop 625 (8,0 w porównaniu do 8,5 kg/dm3).Choć różnica ta może nie wydawać się znacząca, zmniejsza ona tonaż o 6%, co pozwala zaoszczędzić dużo pieniędzy przy zakupie hurtowym na potrzeby projektów takich jak rurociągi magistralne.
Na tej podstawie niższa gęstość oznacza, że gotowa konstrukcja będzie lżejsza, co ułatwi logistykę, podnoszenie i instalację.Jest to szczególnie przydatne w zastosowaniach podmorskich i morskich, gdzie ciężkie systemy są trudniejsze w obsłudze.
Biorąc pod uwagę wszystkie cechy i zalety Ultra 654 SMO – wysoką odporność na korozję i wytrzymałość mechaniczną, stabilność kosztów i możliwość dokładnego planowania – ma on wyraźny potencjał, aby stać się bardziej konkurencyjną alternatywą dla stopów niklu.
Czas publikacji: 27 lutego 2023 r