2205 екі фазалық коррозияға төзімді болат трубасы: Қолданылуы мен артықшылықтары

2205 дуплекстік коррозияға төзімді болаттық трубалар — көптеген труба жүйелерінде қолданылатын берік және коррозияға төзімді материал. Ол жоғары механикалық беріктікке, жақсы өңделуге және қолайлы физикалық қасиеттерге ие.

Бұл сапаларға байланысты көптеген салалар 2205 дуплекстік болатқа сүйенеді. Оларға мұнай мен газдың теңіз асты өндірісі, химиялық зауыттар және теңіз жүйелері жатады. Бұл болат теңіз суында жақсы жұмыс істейді, ал басқа көптеген болаттар осы ортада тез бұзылады. 316L коррозияға төзімді болатқа қарағанда, 2205 дуплекстік болаттың ағу шегі екі есе жоғары және хлоридтердің әсерінен пайда болатын коррозияға төзімділігі өте жоғары.

Дегенмен, ешбір материал барлық жағдайларға сәйкес келмейді. 2205 болатының қасиеттері оны қалай және қайда қолдануға байланысты. Сондықтан оның артықшылықтары мен шектеулерін білу сізге оны дұрыс қолдану саласына сәйкестендіруге және уақыт өте келе туындайтын проблемалардан аулақ болуға көмектеседі.

2205 дуплекстік коррозияға төзімді болат дегеніміз не?

2205 duplex нержаға стали бұл 50% феррит пен 50% аустениттен тұратын екі фазалы қорытпа. 300 сериялы шойыннан ерекшеленетіні, бұл материал берік және коррозияға оңай төзімді. Сондықтан оны теңіз, мұнай және газ саласындағы қиын орталарда қолдануға болады.

Бірақ 2205 қорытпасы екі түрде кездесетінін ескеріңіз. Біріншісі — S31803, бұл алғашқы марка. Екіншісі — S32205, оның хром, молибден және азот мөлшері бойынша талаптары қатаңырақ. Сондықтан S32205 — S31803-тің жақсартылған нұсқасы болып табылады және сәйкесінше жоғары өнімділік көрсетеді.

Химиялық құрамы туралы айтқанда, 2205 дуплекс қорытпасы бірнеше элементтен тұрады. Ең кең таралған элементтер төмендегі кестеде көрсетілген:

Бұл элементтер бір фазалы микрқұрылым мүмкіндіктерін асырып түседі. Мысалы, 22% хром жалпы коррозияға төзімділікті қамтамасыз етеді, ал 3% молибден пішінделген коррозияға (питтингке) қарсы тұрады. Басқа элементтер, мысалы, никель пайызы аустениттік фазаны тұрақтандырады, ал азот феррит-аустениттік тепе-теңдікті оптималдайды.

2205 дуплекс болатының ішкі түтікшелерінің механикалық қасиеттері қандай?

2205 дуплекс болатының әсерлі механикалық қасиеттері бар. Оған жоғары тоқтылық, аққыштық шегі мен созылу беріктігі кіреді, олардың барлығы оны қиын және қатаң жағдайларда жақсы жұмыс істеуге мүмкіндік береді.

• Қозғалтын күші: Дуплекс 2205-тің созылу беріктігі 620–655 МПа (90–95 ksi) аралығында. Бұл — жұмыс қысымын қауіпсіз төтеп беруге мүмкіндік беретіндей жеткілікті жоғары созылу беріктігі, сондықтан қабырғалардың қалыңдығын азайтуға болады.
• Қабылдайтын күші: 2205 маркалы коррозияға төзімді болат 0,2% ығысуы бойынша аққыштық шегін ұсынады, ол 450 МПа (65 ksi) минималды талаптарға сай келеді. Бұл 316L маркасының аққыштық шегінен — 170 МПа — шамамен екі есе жоғары. Сондықтан ол сіздің бөлшектеріңізге өте жақсы конструкциялық өнімділік қамтамасыз етеді.
• Созылуы: 2205 дуплекс ұзындығы 50 мм болатын өлшеу аралығында 25%-тан асатын созылу мәніне ие. Ол аустениттік маркалардағы 40%-тан төмен болса да, ол жоғары дәрежедегі пластикалықтың қамтамасыз етілуімен жеткілікті. Сондықтан сіз осы материалдарды қауіпсіз құрылымдық және трубопроводтық қолданыстар үшін қолдана аласыз.
• Сүйікшілік: 2205 дуплекс қаттылығы Brinell бойынша 293 HB немесе Rockwell C бойынша 32 HRC-ке дейін жетеді. Сондықтан оны өңдеу оңай, сонымен қатар өте жақсы тозуға төзімділігі бар.
• Коррозияға төзімділік: 316L-ден ерекшелене отырып, 2205 дуплекс пішінделген (піттинг), ішкі керілу коррозиясына және саңылаулы коррозияға өте жақсы төзімділік көрсетеді. Сондықтан оны теңіз, мұнай және газ саласында коррозияға қорқып қолдануға болады.
• Соққыға беріктік: Қалыпты температурада 2205 100 Дж-дан (Charpy V-ойығы) асатын жоғары соққыға төзімділік көрсетеді. Бұл сіздің бөлшектеріңіз оңай сынбайды дегенді білдіреді. Сонымен қатар ол -50°C (-58°F) шамасындағы температураларда да жақсы және тұрақты төзімділік көрсетеді, сондықтан оны криогендік қолданыстар үшін қолдануға болады.

2205 дуплекс болатының негізгі қолданыстары қандай?

2205 дуплекстік коррозияға төзімді болат көптеген салаларда, соның ішінде мұнай мен газ, химиялық өңдеу, теңіз және басқа да салаларда қолданыс табады. Бұл металды осы салалардың әрқайсысында қалай қолдануға болатыны төменде келтірілген:

1) Мұнай мен газ саласы

2205 дуплекстік трубаларға ең көп сұраныс қойылатын салалардың бірі — теңіз астындағы мұнай мен газ өндіру саласы. Бұл материалды әртүрлі жұмыстарда, мысалы, өндірілетін сумен жұмыс істеу, теңіз суын енгізу және химиялық реагенттерді енгізу желілерінде қолдануға болады. Себебі 2205 дуплекстік болат теңіз суындағы хлоридтің шақыратын стресс-коррозиялық трещиналарына төзімді және жоғары механикалық жүктемелерге шыдамды.

Осыдан басқа, 2205 дуплекстік болатты тереңдігі аз теңіз астындағы ағыс желілері мен ризерлерде де қолдануға болады. Сонымен қатар, сутегі сульфиді бар қышқыл газдың («sour gas») қызметінде ол NACE MR0175 / ISO 15156-1 стандартына сәйкес сульфидті стресс-коррозияға төзімділігі арқасында жақсы жұмыс істейді. NACE MR0175 / ISO 15156-1 шектері.

2) Химиялық өңдеу

Ішінде химиялық өңдеу өсімдіктерде сіз сақтау резервуарының қосылуларында, жылу алмастырғыштың түтікшелерінде және қысымдық ыдыстардың аузында 2205 маркалы болатты табасыз. Бұл метал органикалық қышқылдар, хлорид ерітінділері мен сірке және фосфор қышқылдары сияқты тотығу ортасы сияқты қатал жағдайларға шыдамды.

Қысымдық ыдыстарда дуплекс 2205 болатының жоғары аққыштық беріктігі арқасында қабырғалары жұқа конструкциялар жасауға болады. Сондықтан материалдың пайдаланылуы мен жасау уақыты азаяды, сонымен қатар 304L және 316L маркалы болаттардың хлоридті ортада жиі бастан кешіретін кернеу коррозиялық трещиналарынан айналып өтуге болады.

3) Теңіз және теңізден тыс салалар

Егер сіз кеме жасаумен айналыссаңыз, онда теңіз суын салқындату жүйелерінде, балласттық жүйелерде және өрт сөндіру жүйелерінде 2205 дуплекс болатын пайдалануға болады. Осылайша компоненттің қызмет ету мерзімі ұзақаяды, себебі 2205 маркалы болат тыныш теңіз суында коррозияға ұшырамайды.

Сондай-ақ, тұзды суды тазарту қондырғыларында кері осмос қоректендіру түтіктері үшін 2205 маркалы болатты пайдалануға болады. Бұл метал жоғары хлоридтің мөлшерін, температураны және механикалық кернеуді шыдай алады.

4) Қағаз және целлюлоза өнеркәсібі

2205 дуплекс қоспалы болат хлоридтердің әсеріне төзімді болып, кернеу коррозиялық трещиналарын болдырмауға мүмкіндік береді. Сондықтан оны ағаш массасы мен қағаз өндірісінде ақарту операциялары үшін қолдануға болады.

Сонымен қатар, егер сіздің ақарту өнеркәсібіңізде натрий гипохлориті немесе хлор диоксиді қолданылса, бұл материал өте қолайлы болады. Бұл аустенитті маркалардан айырмашылығы — оларда алғашқы пitting (тесік тәрізді) бұзылулар пайда болуы мүмкін.

5) Басқа салалар

Сіз пайдалана аласыз 2205 маркалы коррозияға төзімді болат тазалық пен күшті коррозияға төзімділік талап ететін көптеген басқа салаларда. Оларға мыналар жатады:

• Бағдарламалық өңдеу: Тамақ өнеркәсібінде гигиена талаптарын қамтамасыз ету үшін 2205 маркалы болатты тұз ерітінділерін тасымалдайтын құбырлар мен «орнында тазалау» (CIP) жүйелерінде қолдануға болады, себебі ол коррозияға төзімді.
• Дермек-дәулет: Дуплекс қоспалы болат агрессивті еріткіштерде белсенді заттарды тасымалдайтын технологиялық құбырларды қолдайды. Сондықтан сіз тек гигиеналық стандарттарды ғана қамтамасыз етпейсіз, сонымен қатар жоғары беріктікке ие боласыз.
• Ластануды бақылау: Егер сіз ластануды бақылау саласында жұмыс істесеңіз, дуплекс 2205 — құны төмен және тиімді материал. Ол күкірт қышқылы мен хлоридтерге бай ағындарға ұшырайтын қондырғыларда жақсы жұмыс істейді, олардың қызмет ету мерзімін ұзартады.

2205 екі фазалық коррозияға төзімді болаттың құбырларының шектеулері қандай?

Басқа кез келген материал сияқты, 2205 екі фазалық болаттың да кемшіліктері бар. Біріншіден, ол тек 300°C (572°F) дейінгі температураларда тұрақты. Бұл дегеніміз — оны ұзақ уақыт бойы жылу әсеріне ұшыратсаңыз, сигма фазасы мен хи фазасы пайда болады. Нәтижесінде локальды коррозия орындары түзіледі және материал сусызданады.

Екіншіден, -50°C-тан төменгі төмен температуралар басқа да проблемалар туғызады. Егер сіз осындай төмен температурада материалмен жұмыс істесеңіз, ферриттік фаза пластиктіліктен сусыздануға ауысады. Бұл құбылыс соққы жүктемелері кезінде материалдың соққыға төзімділігін төмендетеді және сусыз сыну қаупін арттырады.

2205 екі фазалық болаттың тағы бір кемшілігі — оны өңдеу кезінде аустенитті маркаларға қарағанда ұқыптылықты қажет етуі. Әйтпесе, нашар суық иілу өнімнің серпімділігін арттырады және аннелирлеу алдында оны қаншалықты иіп болатынын шектейді.

Сондай-ақ, 2205 маркалы болатты тігінде өңдеу әдетте 316L маркалы болатқа қарағанда шамамен 20% баяу жүреді. Бұл сіздің құралыңыздың тезірек тозуын білдіреді. Сондықтан өндіріс шығындарын тиімді деңгейде ұстау үшін тозуға төзімді қаптамалы карбидті немесе керамикалық кесу пластиналарын қолдануыңыз қажет.

Соңында, дәнекерлеу қатаңырақ бақылауды талап етеді. Қысқаша айтқанда, дәнекерленген аймақта феррит-аустениттік фазаларды тепе-теңдікте ұстап, артық ферриттің түзілуін болдырмау үшін азоты бар толтырғыш металдар (мысалы, ER2209) қолданылуы керек.

Жиі қойылатын сұрақтар

2205 дуплекс болатының трубасы тиімді ме?

2205 дуплекс болаты ұзақ мерзімді тұрғыдан қарағанда ақшаны үнемдеуге мүмкіндік береді. Мысалы, бұл материал жоғары беріктікке ие болғандықтан, қабырғаларды жұқартып, салыстырмалы түрде аз материал және орнату шығындарын қамтамасыз етуге болады. Сонымен қатар, коррозияға төзімділігі трубаны ұзақ уақыт пайдалануға және оның қызмет көрсету шығындарын азайтуға мүмкіндік береді.

2205 және 316 маркалы коррозияға төзімді болат трубаларының айырмашылығы неде?

2205 және 316 маркалары негізінен әртүрлі материалдардың қасиеттері бойынша айырылады. 2205 дуплекс болат құбыры 316-ға қарағанда шамамен екі есе көп беріктікке ие. Сонымен қатар, ол хлоридтік стресс коррозиясына қарсы төзімділігі жоғары, сондықтан оны коррозиялық ортада қолдануға болады.

316 болат құбыры, керісінше, жоғары пластикалық қасиетке ие және жоғары температурада тұрақты жұмыс істейді. Сондықтан ол коррозияға ұшырау деңгейі орташа болған жағдайда және икемділік маңызды болған кезде қолдануға ыңғайлы.

2205 дуплекс құбырын дәнекерлеуге бола ма?

Иә, 2205 дуплекс құбырын ER2209 сияқты дұрыс толтырғыш металлды қолдана отырып дәнекерлеуге болады. Бірақ сонымен қатар, жылу кірісін бақылау керек және балқыған дәнекерді қорғау керек. Осылайша дәнекерленген қосылыс негізгі материал сияқты берік және коррозияға төзімді болып қалады.

2205 дуплекс болат құбырының құны қанша?

2205 дуплекс 316L түтігіне қарағанда салмағы бойынша 1,5–2 есе қымбат тұрады. Нақты бағалар нарық жағдайларына, тапсырыс көлеміне, өлшемдерге және тағамдық құрғаққа байланысты әртүрлі болуы мүмкін. Сондықтан, дәл баға ұсынысын алу үшін тағамдық құрғаққа хабарласуды қарастырыңыз.

Қорытынды

2205 дуплекс шойын түтігі сізге аустенитті болаттарға қарағанда жоғары өнімділік пен жақсы коррозияға төзімділік ұсынады. Ол 316L-ге қарағанда шамамен екі есе жоғары аққыштық шегін қамтамасыз етеді. Сондықтан сіз қабырғаларды жұқартып, әрі қажетті өнімділік талаптарын қанағаттандырып, материал шығындары мен жүйе салмағын азайта аласыз.

Осыдан басқа, сіз хлоридті стресс-коррозиялық трещиналар мен пішінді коррозияға қарсы жоғары төзімділіктің де артықшылығын пайдаланасыз. Сондықтан сіз теңіз маңындағы инфрақұрылымдарды, теңіз суы жүйелерін немесе химиялық өңдеу жабдықтарын орнатқан кезде 2205 қолдану сізге тұрақты жұмыс істеу мүмкіндігін береді.

Бірақ сіз материалдарды сатып алуға тиіссіз voyagemetal арқылы сенімді тәртіпте жеткізушіден, кепілдік берілген өнім сапасы үшін. Біз материалдың іздерін бақылау, дұрыс жылумен өңдеу және ASTM, ASME немесе EN стандарттарына сәйкестікті қамтамасыз етеміз.