Дуплексная труба из нержавеющей стали: практический выбор и руководство по свойствам

Что такоеДуплексная труба из нержавеющей стали?

Дуплексная нержавеющая сталь – это семейство нержавеющих сталей, построенных на основе двух-микроструктуры, которая содержит примерно равные пропорции феррита и аустенита. Труба из дуплексной нержавеющей стали — это труба, изготовленная из этих сплавов -, чаще всего покрытыхАСТМ А789(бесшовные и сварные трубы) иАСТМ А790(бесшовные и сварные трубы). В результате получается материал, сочетающий в себе коррозионную стойкость нержавеющей стали с примерно вдвое более высоким пределом текучести, чем у обычных аустенитных марок, таких как 304L и 316L.

Самая-известная оценка — "дуплекс 2205" (УНС S31803, с улучшенной-версией с повышенным содержанием азотаУНС S32205). Стандартный дуплекс находится между обедненными дуплексными сплавами (такими как S32101 и S32304) и супердуплексными сплавами (такими какS32750 / 2507 иS32760) как по производительности, так и по стоимости. Семейство определяется эквивалентным числом сопротивления точечной коррозии (PREN), которое обычно колеблется от примерно 24 для бедного дуплекса до более 40 для супердуплекса.

Как дуплексная нержавеющая сталь противостоит коррозии?

Коррозионная стойкость дуплексной нержавеющей стали обеспечивается благодаря сбалансированной конструкции сплава. Ферритная фаза содержит большую часть хрома и молибдена, которые повышают устойчивость к питтинговой и щелевой коррозии. Аустенитная фаза содержит никель и азот, которые стабилизируют структуру и дополнительно улучшают стойкость к точечной коррозии. Азот, в частности, является мощным легирующим элементом: он повышает PREN и помогает сохранить двухфазный баланс после сварки.

Не менее важным является сопротивление-коррозионному растрескиванию под напряжением (SCC). В средах,-содержащих аустенитные нержавеющие стали серии 300-(304/316), уязвимы к хлоридному SCC при повышенной температуре. Ферритная фаза в дуплексной стали сильно подавляет этот вид отказа, что делает дуплексные трубы стандартным выбором для морской, солоноватой-воды и трубопроводов для кислых систем.

 

 

 

Почему стоит выбирать дуплексную трубу вместо 316L?

Для многих коррозионно-активных-сервисных проектов реальным сравнением является дуплексная сталь 2205 и 316L, поскольку обе марки являются рабочей нержавеющей сталью.. 316L дешевле и ее легче обрабатывать, но она обеспечивает лишь умеренную стойкость к хлоридам (PREN ~25) и низкий предел текучести. Duplex 2205 примерно удваивает предел текучести (около 450 МПа против примерно 205 МПа для 316L) и поднимает PREN до середины 30-х годов.

Практический результат заключается в том, что в дуплексной системе трубопроводов можно использовать более тонкие стенки при том же номинальном давлении, что компенсирует более высокую стоимость сплава за счет уменьшения веса материала, упрощения обработки и меньшего объема сварки. Для морской воды, опреснения и работы с умеренно кислыми средами дуплекс обычно является лучшим выбором по-затратам на весь срок службы, даже если первоначальная цена выше.

Какие сорта дуплекса следует указать?

Дуплекс – это не один сорт. Выберите уровень, соответствующий серьезности вашего обслуживания и бюджету.

Какие стандарты и размеры применяются?

Дуплексные трубы определяются небольшим набором стандартов ASTM/ASME и стандартных размерных серий.

Дуплексная труба по сравнению с другими трубными сплавами

Особенности изготовления и сварки

Дуплексную трубу легко изготовить, но ее двух-структура требует дисциплинированной сварки.

Что проверить:

Используйте соответствующий или смешанный наполнитель (обычно ER2209/E2209), чтобы сохранить PREN сварного шва и баланс фаз.

Контролируйте тепловложение и температуру между проходами (обычно ниже ~150 градусов), чтобы избежать образования сигма-фазы.

Термическая обработка перед-нагревом и после-сварки обычно не требуется, поскольку 2205 - чрезмерный нагрев представляет собой больший риск.

Подтвердите окончательное содержание феррита (обычно 30–60 % феррита) путем измерения феррита на сварных швах.

Выполните 100% PMI (положительную идентификацию материала), чтобы проверить марку до и после изготовления.

Отжиг в растворе и травление/пассивация после тяжелой формовки или в случае сильной коррозии.

 

 

 

Резюме: Подходят ли дуплексные трубы из нержавеющей стали для вашего проекта?

Выбирайте дуплексную трубу из нержавеющей стали, если в вашей системе присутствуют хлориды, солоноватая или морская вода или слегка кислая среда (H2S/CO2), а также когда более высокая прочность позволяет сэкономить толщину и вес стенок. Для легких условий эксплуатации без-хлоридов обычно достаточно 316L, и он дешевле; для работы в условиях экстремальных хлоридов или кислот используйте супердуплекс или 6Mo. Выбор правильного уровня - Lean, 2205 или Super Duplex - — это ключ к получению производительности дуплекса по разумной цене.

Для получения расценок, сроков поставки и поддержки спецификаций дуплексных и супер-дуплексных труб и фитингов ASTM A789/A790 обращайтесьХэнаньская компания TOM Intelligent Technology Co., Ltd..