„Duplex 2205“ prieš „Super Duplex 2507“: kaip pasirinkti tinkamą chlorido paslaugos klasę

Abi rūšys yra daug chromo turintis austenitinis-feritinis nerūdijantis plienas, kurio fazinė struktūra yra maždaug subalansuota 50/50, abi yra atkaitintos tirpale 1040–1100 laipsnių temperatūroje ir atkaitintos vandeniu, abiems būdingos panašios minimalios popieriaus pailgėjimo ir kietumo ribos. Nė vienas iš jų nėra jautrus chlorido įtempių korozijos įtrūkimams, kaip 304 arba 316L.

Skirtumas tarp jų yra susitelkęs siaurame kintamųjų rinkinyje – atsparumas duobėms, kritinė duobių temperatūra, leistinas įtempis ir suvirinamumas – ir šie kintamieji svarbūs tik tuo atveju, jei jūsų eksploatavimo sąlygos iš tikrųjų juos paveikia.

Per daug nurodant2507yra įprastas ir brangus. Nepakankamas nurodymas2205į karštą jūros vandenį, kaip duobių gedimai atsiranda antraisiais dvidešimt penkerių metų projektinio gyvenimo metais. Toliau pateikta sistema yra ta, kurią mes taikome, kai pirkėjas atsiunčia mums duomenų lapą ir klausia: „ar galime nukristi iki 2205?

duplex-2205-vs-super-duplex-2507

Elementas (masės %)	2205 / UNS S32205	2507 / UNS S32750	Kodėl tai svarbu
Chromas	22.0–23.0	24.0–26.0	Pasyviosios plėvelės stabilumas; bazinis terminas PREN
Nikelis	4.5–6.5	6.0–8.0	Austenito balansas ir tvirtumas
Molibdenas	3.0–3.5	3.0–5.0	Atsparumas įdubimams ir įtrūkimams
Azotas	0.14–0.20	0.24–0.32	Austenito stabilizatorius, stiprumas, PREN
Anglies (maks.)	0.030	0.030	Suvirinamumas, intermetalinė rizika
PREN=Kr + 3.3P + 16Š	apie . 34–35	apie . 41–43	Vienintelis naudingiausias atrankos numeris

Turtas	316L (nuoroda)	2205 / S32205	2507 / S32750
Takumo stiprumas, min.	170 MPa	450 MPa	550 MPa
Tempimo stipris, min.	485 MPa	620 MPa	795–800 MPa
Pailgėjimas, min.	40%	25%	15%
Kietumas, maks.	22 HRC	32 HRC (tipiškai mažesnė arba lygi 30)	32 HRC (NACE: mažesnis arba lygus 28 HRC)
Leidžiamas įtempis, ASME B31.3 aplinkos (orientacinis)	~115–120 MPa	~138–158 MPa	~166–186 MPa
Tankis	8,00 g/cm³	7,80 g/cm³	7,80 g/cm³

Metrika	316L	2205	2507
PREN	~24–26	~34–35	~41–43
Kritinė duobių susidarymo temperatūra, ASTM G48 metodas A (6 % FeCl₃)	< 20 °C	~35–40 laipsnių	~70–80 laipsnių
Kritinė plyšio temperatūra, ASTM G48 F metodas	Netinka	~20–25 laipsnių	~35–40 laipsnių
Atsparumas chloridui SCC	Ribotas virš ~60 laipsnių	Geras	Labai gerai
Įprasta jūros vandens paslauga	Nerekomenduojama	Aplinka iki ~40–45 laipsnių, mažai likutinio chloro	Karštas, chloruotas, didelis greitis

2205 saldus taškas yra sūrus vanduo, vėsinantis vanduo, proceso srautai su vidutiniu chlorido kiekiu ir jūros vanduo, kuris išlieka vėsus ir kuriame mažai chloro. Išankstinis gėlinimo apdorojimas, gaisrinio vandens sistemos vidutinio klimato sąlygomis ir daugelis naftos perdirbimo gamyklų aušinimo kontūrų čia patogiai įsitaisė.

Kai 2205 sugenda ir 2507 uždirba, tai karšto, chloruoto arba užsistovėjusio chlorido paslauga: jūros vandens aušinimas 0,5–2,0 ppm likutiniu chloru, sūrymo grandinės virš 50 laipsnių, negyvos kojos ir tarpiklių paviršiai, kuriuose susidaro įtrūkimai, ir didelio greičio erozijos-korozijos zonos. Tai yra atvejai, kai 30–35 laipsnių CPT pranašumas yra skirtumas tarp 25 metų gyvenimo ir duobės per dvejus ar trejus metus.

Gamybos faktorius	2205	2507
Užpildas metalas	ER2209 / E2209-16	ER2594 / E2594
Šilumos įvedimas	0,5–1,5 kJ/mm	0,5–1,5 kJ/mm (praktiškai siauresnis langas)
Interpass temperatūra	Mažesnis arba lygus 150 laipsnių	Mažesnis arba lygus 150 laipsnių, griežtai laikomasi
Ekranas / valymas	Argonas arba Ar + 2% N₂ pagrindas	Ar + 2–3 % N₂ pagrindo labai pageidautina
Ferito balanso tikslas	45–55%	40–60%, būdinga griežtesnė kontrolė
Terminis apdorojimas po suvirinimo	Nereikalaujama	Nereikalaujama
Apkrovų formavimas	Aukštas	Aukštesnis, su daugiau atspyrimo

Atlikite šiuos veiksmus eilės tvarka. Pirmasis „taip“ nukreipia jus į 2507.

Q1. Ar aukštesnėje nei 50 laipsnių temperatūroje chlorido koncentracija yra didesnė nei maždaug 1000 ppm? - 2507.
Q2. Ar jūros vandens linijoje likutinio chloro nuolat yra daugiau nei 0,5 ppm? - 2507 arba 2205 su kvalifikuota korozijos pašalpa ir stebėjimu.
Q3. Ar kritinė duobės temperatūros riba projektinėmis sąlygomis yra mažesnė nei 15 laipsnių? - 2507.
4 klausimas. Ar linijoje matosi užsistovėjęs chlorido turintis skystis, ar yra įtrūkimų, kurių negalima pašalinti? - Pirmenybę teikite 2507 arba perprojektuokite, kad pašalintumėte plyšį.
Q5. Ar paslauga yra rūgšti, o H₂S dalinis slėgis viršija maždaug 10 psi esant aukštam slėgiui? - 2507, patikrinta pagal NACE MR0175 / ISO 15156 kietumo ribas.
6 klausimas. Ar projektinė temperatūra viršija 250 laipsnių, ar linijoje matomas pasikartojantis terminis ciklas link 300 laipsnių? - Nė vienas pažymys nėra idealus; įvertinti 6Mo austenitą arba nikelio lydinius.

Jei į visus šešis atsakėte „ne“, 2205 beveik neabejotinai yra teisingas atsakymas – ir tai jums kainuos materialiai mažiau.

Tik patikrinus aukščiau esantį šešių klausimų sąrašą. Jei jūsų paslauga yra šalta, mažai chloro ir be įtrūkimų, 2205 veiks. Jei tai karštas jūros vanduo su likutiniu chloru, pakeitimas yra eksploatavimo trukmės rizika, kurios nepateisina joks materialinių sąnaudų taupymas.

Ar 2507 yra 2205 pakaitalas?

Ne. Tam reikalingos didesnės formavimo apkrovos, kitoks užpildas (ER2594 vietoj ER2209), griežtesnė šilumos tiekimo kontrolė ir, dažniausiai, naujos suvirinimo procedūros kvalifikacija. Laikykite tai kaip perkvalifikavimą, o ne kaip pakeitimą.

Kokios klasės man reikia jūros vandens aušinimo sistemai?

Aplinkos jūros vandeniui, kuriame yra mažai chloro, 2205 yra plačiai naudojamas ir ekonomiškas. Kai tik vanduo yra šiltas, chloruotas, kad būtų išvengta biologinio užteršimo, arba sustingęs negyvose kojose, 2507 yra saugesnis inžinerinis pasirinkimas – to reikalauja dauguma jūroje naudojamų specifikacijų.

Ar abi klasės gali būti naudojamos aukštesnėje nei 300 laipsnių temperatūroje?

Ne. Abu riboja sigma fazės krituliai, o ne stiprumas. Ilgalaikis aptarnavimas, viršijantis maždaug 300 laipsnių, yra už numatytos ribos, o ASME B31.3 leistinos įtempių kreivės tame regione išnyksta.

Kokių dokumentų turėčiau tikėtis siunčiant dvipusę siuntą?

Bent jau EN 10204 3.1 malūno bandymo sertifikatas su šilumos skaičiaus atsekamumu, hidrostatinio arba sūkurinių srovių bandymo rezultatais ir ferito kiekio patikra. Jei norite naudoti rūgščią paslaugą arba būtinomis jūros vandens užduotimis, paprašius pridėkite ASTM A923 metodo C rezultatus ir trečiosios šalies liudytoją (SGS, BV, TÜV).