צינור פלדת אל חלד דו-פазית 2205: יישומים ויתרונות

צינור הפלדה הלא חלודה הדו-פازית 2205 הוא חומר עמיד למתיחה ולחוסר קורוזיה, ושימושי במערכות צינורות רבות. יש לו חוזק מכני גבוה, עיבוד טוב, ותכונות פיזיות מועילות.

ובגלל התכונות האלה, תחומים רבים מסתמכים על הפלדה הדו-פازית 2205. ביניהם: תחנות נפט וגז באוקיינוס, מפעלי כימיקלים ומערכות ימיות. היא פועלת היטב במים מלוחים, שם פלדות רבות אחרות נכשלות. ובהשוואה לפלדה הלא חלודה 316L, יש לה כמעט כפליים את חוזק הזרימה ועמידות חזקה בפני קורוזיה הנגרמת על ידי כלורידים.

עם זאת, אין חומר שמתאים לכל מצב. הביצועים של הפלדה הדו-פازית 2205 תלויים באיך ובאילו תנאים משתמשים בה. לכן, הכרת החוזקות והמגבלות שלה עוזרת להתאים אותה למקרה השימוש הנכון ולמנוע בעיות לאורך זמן.

מהי פלדה לא חלודה דו-פזית 2205?

סטainless דופלקס 2205 היא סגסוגת דו-פאזית שמכילה 50% פריט ו-50% אוסטניט. בניגוד לפלדת אל חלד של סדרת ה-300, חומר זה חזק ועומד בקורוזיה בקלות. לכן ניתן להשתמש בו בסביבות קשות כגון ימיות, נפט וגז.

אבל שימו לב ש-2205 מופיעה בשתי مواصفות. הראשונה היא S31803, שהיא הגרד המקורי. לאחר מכן יש את S32205, שבה יש בקרות מחמירות יותר על תכולת הכרום, המוליבדן והחנקן. לפיכך, S32205 היא גרסה משופרת של S31803, ולכן היא מספקת ביצועים טובים יותר.

ביחס להרכב הכימי, דו-פאזיית 2205 מכילה מספר יסודות. היסודות הנפוצים ביותר מוצגים בטבלה שלהלן:

יסודות אלו פועלים יחד כדי לעלות על יכולות המיקרו-מבנה חד-פאזי. לדוגמה, הכרום באחוז של 22% אחראי להתנגדות לקורוזיה כללית, בעוד שהמוליבדן באחוז של 3% עוזר בהתנגדות לקורוזיה נקודתית. יסודות אחרים כמו ניקל אחוזים מיצבים את הפאזה האוסטניטית, בעוד שהחנקן מאופטם את האיזון בין הפאזה הפלריטית לאוסטניטית.

מהי התכונות המכאניות של צינור פלדה דאבלקס 2205?

לפלדה הדאבלקס 2205 תכונות מכניות מרשים. כולל עמידות גבוהה, חוזק נוקשה וחזק משיכה, שכולן הופכות אותה למתאימה לעבודה בסביבות קשות ודורשות.

• עוצמת מתיחה: לפלדה הדאבלקס 2205 חוזק משיכה בטווח של 620–655 MPa (90–95 ksi). זהו חוזק משיכה גבוה מספיק כדי לאפשר קירות דקים יותר, תוך שמירה על היכולת להתמודד באופן בטוח עם הלחץ הפעולי.
• עוצמת סף: פלדת אל חלד בדרגה 2205 מציעה חוזק נוקשה בנקודת אפס שתיים אחוז (0.2% offset yield strength), אשר עומד בדרישות המינימליות של 450 MPa (65 ksi). זהו כפליים בערך מהחוזק הנוקשה של הפלדה 316L, אשר עומד על 170 MPa. לפיכך היא מספקת ביצועים מבניים מעולים לרכיבים שלכם.
• הארכה: הדופלקס 2205 יש ערך נמיכת גדול מ-25% באורך מדידה של 50 מ"מ. אף שערך זה נמוך מה-40% הנפוץ בדרגות אוסטניטיות, הוא מספיק טוב ומאפיין דרגה גבוהה של דקיקות. לפיכך, ניתן לסמוך על החומר ליישומים מבניים וצינורות בטוחים.
• קוש: הדופלקס 2205 מאפיין רמות קשיחות עד 293 HB (ברינל) או 32 HRC (רוקוול C). בכך הוא קל לעיבוד מכני ומציע התנגדות יוצאת דופן לשחיקה.
• עמידות בפני קורוזיה: בניגוד ל-316L, הדופלקס 2205 מציע התנגדות מעולה לנקרות, לקורוזיה מתחית ולקורוזיה בחריצים. לכן, ניתן להשתמש בו ביישומים ימיים, בתעשיית הנפט והגז, ללא חשש מקורוזיה.
• עמידות בהשפעה: בטמפרטורת החדר, הדופלקס 2205 מציג עמידות גבוהה למכות, העולה על 100 ג'ול (צ'רפי V-notch). כלומר, הרכיב שלכם לא ישתבר בקלות. בנוסף, הוא מציע עמידות טובה ויציבה למכות גם בטמפרטורות סביב 50-°C (58-°F), כך שניתן להשתמש בו ביישומים קריאוגניים.

מה הם היישומים העיקריים של צינור פלדה דופלקס 2205?

פלדת הדרופלקס 2205 מועילה בתחומים רבים, כולל נפט וגז, עיבוד כימי, ימי ותחומים נוספים. להלן הדרכים שבהן ניתן להשתמש במתכת בכל אחד מהתחומים הללו:

1) תחום הנפט והגז

ה섹טור האובשיור של הנפט והגז עומד בראש רשימת התעשיות התלויות ביותר בצינורות דו-חמצניים מסוג 2205. ניתן להשתמש בחומר זה במגוון תפקידים, כגון טיפול במים מיוצרים, הזרקת מים ימיים והזרקת כימיקלים. הסיבה לכך היא ש־2205 עמידה בפני נזק קרע תרמודינמי כלורידי במים ימיים, וכן יכולה לסבול עומסים מכניים גבוהים.

וכאן לא נגמרת ההנאה: ניתן להשתמש גם ב־2205 לצינורות זרימה תת-ימיים (subsea flowlines) ולצינורות עלייה (risers) במים רדודים. בנוסף, בשירות גז חומצי המכיל גופרית מימנית (H₂S), החומר מפגין ביצועים טובים בזכות עמידותו בפני קרע תרמודינמי גופרתי, בהתאם לגבולות שנקבעו בתקן NACE MR0175 / ISO 15156-1 .

2) עיבוד כימי

IN עיבוד כימי במפעלים, תמצאו את הפלדה 2205 בחיבורי מיכלי אחסון, צינורות של מחליפים חום ופיהוקים של מיכלי לחץ. הסיבה לכך היא שהמתכת יכולה לשרוד תנאים קשים כגון חומצות אורגניות, תמיסות כלורידים וסביבות מחמצנות כמו חומצה אצטית וחומצה פוספורית.

במיכלי לחץ ניתן לייצר עיצובי דפנות דקיקים יותר בזכות עמידות הנסיגה הגבוהה של הפלדה הדופלקס 2205. כתוצאה מכך, נחסך בשימוש בחומר ובזמן הרכבה, ובנוסף נמנעת התפרקות קורוזיבית מתחנית (SCC) שמהווה בעיה נפוצה בפלדות 304L ו-316L בשירות כלורידי.

3) ימי ומקצועי ים

אם אתם עוסקים בבניית ספינות, ניתן להשתמש בפלדת הדופלקס 2205 במערכות קירור במים ימיים, בקוי בלסט ובמערכות כיבוי אש. בדרך זו המרכיבים נמשכים לאורך זמן, מאחר ש-2205 אינה נאכלת במים ימיים עומדים.

באופן דומה, ניתן להשתמש בפלדה 2205 במערכת האספקה להיפרקולציה הפוכה בלחץ גבוה במתקני מיון מים. הסיבה לכך היא שהמתכת יכולה לשרוד גם ריכוזים גבוהים של כלורידים, טמפרטורות גבוהות ומאמצים מכניים.

4) תעשיית הפסולת והנייר

דופלקס 2205 יכול לבלום את השפעת הכלורידים ולמנוע התפרקות קורוזיבית מתחית. לכן, ניתן להשתמש בו בתעשיית הפסולת והנייר בפעולות הלבנה.

בנוסף, אם תהליכי הלבנה שלך כוללים היפוכלוריט נתרן או דו-חמצן כלור, החומר הזה הופך ליעיל במיוחד. בניגוד לדרגות אוסטניטיות, שעשויות לסבול מפגמים מוקדמים של קורוזיה חורקנית.

5) תחומים נוספים

אתה יכול להשתמש פלדת אל חלד 2205 בהרבה תחומים נוספים הדורשים ניקיון ועמידות גבוהה לקורוזיה. ביניהם:

• עיבוד מזון: ניתן להשתמש ב-2205 במערכות צינורות מלח ובמערכות ניקוי במקום (CIP), מכיוון שהוא עמיד לקורוזיה ומבטיח היגיינה במזון.
• תרופות: הדופלקס תומך בצינורות תהליכים שמעבירים רכיבים פעילים בתוך מסיסים אגרסיביים. כך לא רק שמושגים סטנדרטים היגייניים, אלא גם נהנים מחוזק מעולה.
• בקרת זיהום: אם אתם עוסקים בתחום בקרת הזיהום, הדופלקס 2205 הוא החומר היעיל מבחינה עלות–תפוקה לשימוש. הוא פועל היטב בציוד המוגעל לחומצת הגופרית ולזרמים עתירי כלורידים, ומבטיח אריכות חיים ממושכת.

מהן המגבלות של צינור נירוסטה דו-פазי 2205?

כמו כל חומר אחר, גם הנירוסטה הדו-פازית 2205 יש לה חסרונות. ראשית, היא יציבה רק בטמפרטורות עד 300°צ (572°פ). כלומר, אם תחשפו אותה לחום לתקופות ארוכות, ייווצרו הפאזות סיגמא וקי. כתוצאה מכך, יווצרו אתרי קורוזיה מקומיים והחומר יהפוך לשביר.

שנית, טמפרטורות נמוכות מתחת ל-50-°צ יוצרים בעיות אחרות. אם תעבדו את החומר בטמפרטורות נמוכות כאלה, הפאזה הפלריטית תעבור מעבר מדו-דוקטיל לשביר. תופעה זו תפחית את עמידות החומר למכות ותגביר את הסיכון לשבירה שברירה בעת הפעלת עומסים פתאומיים.

חסרון נוסף של הנירוסטה הדו-פازית 2205 הוא שההכנה שלה דורשת זהירות רבה יותר בהשוואה לדרגות האוסטניטיות. אחרת, עקיצה קרה לקוייה תגביר את התגובה האלסטית (ספּרינג-בֶּק) ותגביל את כמות הפורמה שניתן לייצר מהחומר לפני השעיה.

בנוסף, עיבוד 2205 מתבצע בדרך כלל בקצב איטי ב־20% לעומת 316L. כלומר, הכלי שלכם נ wears מהר יותר. לכן יש להשתמש בכלי חיתוך מקרبيد או מקרמיקה עם שכבת כיסוי עמידה לבלאי כדי לשמור על עלויות ייצור סבירות.

לבסוף, הלחיצה דורשת בקרה הדוקה יותר. במילים פשוטות, יש להשתמש בחומרים מילוי המכילים חנקן, כגון ER2209, כדי לשמור על איזון בין הפאזות פריטי–אוסטניט ולחסום היווצרות יתר של פריטי במקטע הלחיצה.

שאלות נפוצות

האם צינור פלדה דו-פазית 2205 הוא בעל יעילות עלות?

צינור דו-פазי 2205 יכול לחסוך לכם כסף לאורך זמן. לדוגמה, ניתן לעצב קירות דקיקים יותר מכיוון שהחומר מציע חוזק גבוה, מה שמוביל להפחתת עלויות החומר וההתקנה. במקביל, היכולת להתנגד לקורוזיה מאפשרת להשתמש בצינור לאורך תקופה ממושכת עם עלויות תחזוקה נמוכות יותר.

מה ההבדל בין צינור פלדה לא חלודה 2205 ל־316?

הצינורות מפלדת הדופלקס 2205 ו-316 נבדלים בעיקר בביצועים של כל חומר. צינור פלדת הדופלקס 2205 מספק כמעט כפליים את חוזק הצינור 316. בנוסף, הוא מציע עמידות טובה יותר לקליטת מתח קורוזיה על ידי כלורידים, מה שמאפשר להשתמש בו בתשתיות קורוזיביות.

מצד שני, צינור הפלדה 316 מציע דקתיות גדולה יותר ותומך בטמפרטורות גבוהות באופן אמין יותר. לכן, הוא מתאים יפה ליישומים שבהם החשיפה לקורוזיה היא בינונית והגמישות חשובה.

האם ניתן לרתך צינור דופלקס 2205?

כן, ניתן לרתך צינור דופלקס 2205 כל עוד משתמשים במתכת ממלאה מתאימה, כגון ER2209. עם זאת, יש גם לשלוט בכמות החום המוזרנת ולשמר את ריתוך הנוזלי. בכך נשמר החוזק של הריתוך ועמידותו לקורוזיה זהה לעמידות החומר הבסיסי.

מהו המחיר של צינור פלדת הדופלקס 2205?

צינור דו-פазי מסוג 2205 יעלה לך 1.5–2 פעמים יותר מצינור דומה מסוג 316L, לפי משקל. המחירים המדויקים משתנים בהתאם לתנאי השוק, לגודל ההזמנה, לממדים ולספק. לכן, מומלץ לפנות ישירות לספק שלכם כדי לקבל הצעת מחיר מדויקת.

סיכום

צינור נירוסטה דו-פازي מסוג 2205 מציע ביצועים חזקים יותר ותנגדות טובה יותר לקורוזיה מאשר פלדות אוסטניטיות. הוא אף מציע עוצמת חצייה כמעט כפולה מזה של 316L. לכן, ניתן להשתמש בדפנות דקיקות יותר ועדיין לעמוד בדרישות הביצועים, מה שמביא להפחתת עלויות החומר ומשקל המערכת.

וכאילו זה לא מספיק, נהנים מתנגדות מעולה לנזילות מתח כלורידית (SCC) ולתהליך ניקוב (pitting). לכן, בין אם אתם מתקינים תשתית ימית, מערכות מים ימיים או ציוד לעיבוד כימי – השימוש ב-2205 מבטיח שירות עמיד ואורך חיים ארוך.

עם זאת, עליכם לוודא ש קונים את החומרים מהספק מהימן ליצירת ביצועים מובטחים, הודות לחברת Voyagemetal. אנו מבטיחים את אפשרות המעקב אחר החומר, טיפול תרמי תקין, והתאמה לתקנים ASTM, ASME או EN.