2205-duplex roestvaststaalpijp: toepassingen en voordelen

2205-duplex roestvaststaalpijp is een sterke en corrosiebestendige materiaalsoort, die veel wordt gebruikt in diverse leidingsystemen. Het heeft een hoge mechanische sterkte, goede bewerkbaarheid en gunstige fysieke eigenschappen.

Vanwege deze eigenschappen vertrouwen vele industrieën op 2205-duplex. Hieronder vallen offshore olie- en gasinstallaties, chemische fabrieken en maritieme systemen. Het presteert uitstekend in zeewater, waar veel andere staalsoorten het begeven. En vergeleken met roestvaststaal 316L heeft het bijna tweemaal de vloeigrens en een uitstekende weerstand tegen chloride-geïnduceerde corrosie.

Geen materiaal is echter geschikt voor elke situatie. De prestaties van 2205-staal hangen af van de manier waarop en de omstandigheden waaronder het wordt toegepast. Daarom helpt het kennen van zijn sterke en zwakke punten u bij het kiezen van de juiste toepassing en het voorkomen van problemen op lange termijn.

Wat is 2205-duplex roestvaststaal?

2205 duplex roestvrij staal is een tweefasenlegering die 50% ferriet en 50% austeniet bevat. In tegenstelling tot roestvast staal van de 300-serie is dit materiaal sterk en goed bestand tegen corrosie. U kunt het daarom gebruiken in zware omgevingen, zoals mariene toepassingen en de olie- en gasindustrie.

Let er echter op dat 2205 in twee specificaties wordt aangeleverd. De eerste is S31803, de oorspronkelijke kwaliteit. Daarnaast bestaat er S32205, waarbij strengere toleranties gelden voor chroom-, molybdeen- en stikstofgehalte. S32205 is dus een verbeterde versie van S31803 en levert bijgevolg betere prestaties.

Wat de chemische samenstelling betreft, bevat duplexstaal 2205 een aantal elementen. De meest voorkomende zijn weergegeven in de onderstaande tabel:

Deze elementen werken samen om de mogelijkheden van een eenvoudige microstructuur te overtreffen. Zo is het chroomgehalte van 22% verantwoordelijk voor de algemene corrosiebestendigheid, terwijl 3% molybdeen pittingbestendigheid biedt. Andere elementen zoals nikkel percentage stabiliseren de austenitische fase, terwijl stikstof het ferritisch-austenitische evenwicht optimaliseert.

Wat zijn de mechanische eigenschappen van 2205-duplexstaalpijpen?

2205-duplexstaal heeft indrukwekkende mechanische eigenschappen, waaronder hoge taaiheid, vloeigrens en treksterkte, waardoor het uitstekend geschikt is voor zware en veeleisende toepassingen.

• Treksterkte: Duplex 2205 heeft een treksterkte die varieert van 620–655 MPa (90–95 ksi). Deze hoge treksterkte maakt dunne wanddikten mogelijk, terwijl de pijp toch veilig kan worden gebruikt onder bedrijfsdruk.
• Schuifsterkte: roestvast staal van graad 2205 biedt een vloeigrens bij 0,2 % offset die voldoet aan de minimumspecificatie van 450 MPa (65 ksi). Dat is ongeveer tweemaal zo hoog als de vloeigrens van 316L (170 MPa) en levert daardoor uitstekende structurele prestaties voor uw componenten.
• Uitrekking: De 2205-duplexstaal heeft een rekwaarde van meer dan 25 % bij een meetlengte van 50 mm. Hoewel dit lager is dan de 40 % van austenitische kwaliteiten, is het voldoende goed met een hoge graad van ductiliteit. U kunt derhalve vertrouwen op dit materiaal voor veilige constructie- en leidingtoepassingen.
• Hardheid: De 2205-duplexstaal heeft een hardheid van maximaal 293 HB (Brinell) of 32 HRC (Rockwell C). Daardoor is het gemakkelijk te bewerken en biedt het uitzonderlijke slijtvastheid.
• Corrosiebestendigheid: In tegenstelling tot 316L biedt 2205-duplexstaal uitstekende weerstand tegen putcorrosie, spanningscorrosie en spleetcorrosie. Daarom kunt u het zonder zorgen gebruiken in mariene toepassingen en in de olie- en gasindustrie, waar corrosie een risico vormt.
• Slagvastheid: Bij kamertemperatuur vertoont 2205 een hoge slagtaaiheid van meer dan 100 J (Charpy V-groef). Dat betekent dat uw onderdeel niet gemakkelijk breekt. Het biedt ook een goede, stabiele taaiheid bij temperaturen rond de -50 °C (-58 °F), waardoor het geschikt is voor cryogene toepassingen.

Wat zijn de belangrijkste toepassingen van 2205-duplexstaalbuizen?

2205 duplex roestvaststaal is nuttig in vele industrieën, waaronder olie- en gaswinning, chemische verwerking, maritieme toepassingen en andere sectoren. Hieronder vindt u hoe u dit metaal in elk van deze sectoren kunt gebruiken:

1) Olie- en gasindustrie

De offshore-olie- en -gassector staat bovenaan de lijst van industrieën die het meest afhankelijk zijn van 2205-duplexbuizen. U kunt dit materiaal gebruiken voor diverse toepassingen, zoals het afvoeren van geproduceerd water, zeewaterinjectie en chemische injectielijnen. Dit komt doordat 2205 bestand is tegen chloride-geïnduceerde spanningscorrosie in zeewater en tegelijkertijd hoge mechanische belastingen kan weerstaan.

En dat is nog niet alles: u kunt 2205 ook gebruiken voor subsea-stromingsleidingen en risers in ondiep water. Bovendien presteert het materiaal uitstekend bij zure gasdiensten met waterstofsulfide, dankzij zijn weerstand tegen sulfide-geïnduceerde spanningscorrosie, conform de NACE MR0175 / ISO 15156-1 grenswaarden.

2) Chemische verwerking

In chemische Verwerking planten vindt u 2205 in opslagtankverbindingen, warmtewisselaarbuizen en mondstukken van drukvaten. Dit komt omdat het metaal zware omstandigheden kan weerstaan, zoals organische zuren, chlorideoplossingen en oxiderende omgevingen zoals azijnzuur en fosforzuur.

Bij drukvaten kunt u dunner wandontwerp toepassen dankzij de hoge vloeigrens van duplex 2205. Hierdoor wordt het materiaalgebruik en de fabricatietijd verminderd, terwijl tegelijkertijd stresscorrosiebreuk wordt voorkomen, die vaak optreedt bij 304L en 316L in chlorideomgevingen.

3) Marine en offshore

Als u zich bezighoudt met scheepsbouw, kunt u duplexstaal 2205 gebruiken voor zeewaterkoelsystemen, ballastleidingen en brandblusinstallaties. Op die manier leeft het onderdeel langer, aangezien 2205 niet corrodeert in stilstaand zeewater.

Evenzo kunt u 2205 gebruiken voor hogedruk omgekeerde osmose-toevoerleidingen in ontziltingsinstallaties. Dit komt omdat het metaal zowel een hoog chloridegehalte, temperatuur als mechanische spanning kan weerstaan.

4) Papier- en pulpindustrie

2205 duplex kan de chloride-effecten weerstaan om spanningscorrosiebreuk te voorkomen. U kunt het daarom in de pulp- en papierindustrie gebruiken voor bleekprocessen.

Bovendien is dit materiaal handig als uw bleekinstallatie natriumhypochloriet of chloordioxide gebruikt. Dat is in tegenstelling tot austenitische kwaliteiten, die vroegtijdige putcorrosie kunnen vertonen.

5) Andere industrieën

U kunt gebruiken roestvast staal 2205 in vele andere industrieën die schoonheid en sterke corrosieweerstand vereisen. Dat omvat:

• Voedselverwerking: U kunt 2205 gebruiken in pekelleidingen en clean-in-place-systemen, aangezien het bestand is tegen corrosie en zo de hygiëne van levensmiddelen waarborgt.
• Farmaceutica: Duplex ondersteunt procesleidingen die actieve ingrediënten vervoeren in agressieve oplosmiddelen. Op die manier voldoet u niet alleen aan hygiënische normen, maar profiteert u ook van uitstekende sterkte.
• Vermogensbeheersing: Als u actief bent in de milieucontrole-industrie, is duplex 2205 het kosteneffectieve materiaal om te gebruiken. Het presteert goed in apparatuur die wordt blootgesteld aan zwavelzuur en chloridehoudende stromen, waardoor de levensduur ervan wordt verlengd.

Wat zijn de beperkingen van buizen van duplex roestvast staal 2205?

Net als elk ander materiaal heeft duplex roestvast staal 2205 ook nadelen. Ten eerste is het alleen stabiel bij temperaturen tot maximaal 300 °C (572 °F). Dat betekent dat, bij langdurige blootstelling aan hitte, de sigmafase en chifase ontstaan. Als gevolg hiervan ontstaan lokale corrosieplaatsen en wordt het materiaal bros.

Ten tweede veroorzaken lage temperaturen onder de -50 °C andere problemen. Als u met dit materiaal bij dergelijke lage temperaturen werkt, ondergaat de ferrietfase een overgang van taaiheid naar broosheid. Dit verschijnsel verlaagt de slagtaaiheid en verhoogt het risico op brosse breuk bij schokbelasting.

Een ander nadeel van duplex roestvast staal 2205 is dat het zorgvuldiger bewerkt moet worden dan austenitische kwaliteiten. Anders leidt slechte koudbuiging tot een grotere terugveerkracht en beperkt dit de mate waarin het materiaal kan worden gevormd voordat het wordt gegloeid.

Bovendien verloopt de bewerking van 2205 doorgaans ongeveer 20% langzamer dan die van 316L. Dat betekent dat uw gereedschap sneller slijt. U hebt daarom carbide- of keramische snijinvoegstukken met slijtvaste coatings nodig om de productiekosten redelijk te houden.

Ten slotte vereist lassen strengere controlemaatregelen. Kort gezegd moet u stalen vullingsmaterialen met stikstof, zoals ER2209, gebruiken om het evenwicht tussen ferriet- en austenietfasen te behouden en te voorkomen dat er te veel ferriet in de lasnaad ontstaat.

Veelgestelde Vragen

Is 2205-duplexstalen buis kosteneffectief?

2205-duplexstaal kan op de lange termijn kosten besparen. U kunt bijvoorbeeld dunner wandige buizen ontwerpen, aangezien het materiaal een hoge sterkte biedt, wat op zijn beurt de materiaalkosten en installatiekosten verlaagt. Tegelijkertijd betekent de corrosiebestendigheid dat u de buis gedurende een lange tijd kunt gebruiken met lagere onderhoudskosten.

Wat is het verschil tussen 2205- en 316-roestvaststalen buis?

De 2205 en 316 verschillen voornamelijk in de prestaties van elk materiaal. De 2205-duplexstalen buis biedt bijna tweemaal de sterkte van 316. Daarnaast biedt hij een betere weerstand tegen chloride-stresscorrosie, waardoor u hem kunt gebruiken in corrosieve omgevingen.

de 316-stalen buis daarentegen biedt een grotere taaiheid en verdraagt hogere temperaturen betrouwbaarder. Hij is daarom geschikt voor toepassingen waarbij de blootstelling aan corrosie matig is en flexibiliteit belangrijk is.

Kan 2205-duplexbuis worden gelast?

Ja, 2205-duplexbuis kan worden gelast, mits u het juiste toevoegmateriaal gebruikt, zoals ER2209. Daarnaast dient u de warmtetoevoer te beheersen en de smeltende las te beschermen. Op die manier blijft de las sterk en behoudt hij dezelfde corrosieweerstand als het basismateriaal.

Wat kost een 2205-duplexstalen buis?

een 2205-duplexpijp kost u 1,5 tot 2 keer meer dan een vergelijkbare 316L-pijp per gewichtseenheid. De werkelijke prijzen variëren afhankelijk van de marktomstandigheden, de bestelomvang, de afmetingen en de leverancier. Neem daarom contact op met uw leverancier voor een exacte prijsopgave.

Conclusie

een 2205-duplex roestvaststalen pijp biedt u een betere prestatie en een hogere weerstand tegen corrosie dan austenitische staalsoorten. De vloeigrens is bijna tweemaal zo hoog als die van 316L. U kunt daarom dunner wanddikte toepassen en toch aan de prestatie-eisen voldoen, wat de materiaalkosten en het systeemgewicht verlaagt.

En dat is nog niet alles: u profiteert ook van een superieure weerstand tegen chloride-geïnduceerde spanningscorrosie en putvorming. Of u nu offshoreinfrastructuur, zeewaterinstallaties of chemische procesapparatuur installeert: 2205 zorgt voor duurzame, betrouwbare werking.

U moet echter wel zorgen dat u de materialen koopt van een betrouwbare leverancier voor gegarandeerde prestaties, dankzij Voyagemetal. Wij waarborgen de traceerbaarheid van het materiaal, een juiste warmtebehandeling en naleving van de ASTM-, ASME- of EN-normen.