2205 Duplex Paslanmaz Çelik Boru: Uygulamalar ve Avantajlar

2205 duplex paslanmaz çelik boru, güçlü ve korozyona dayanıklı bir malzemedir; birçok boru sisteminde kullanışlıdır. Yüksek mekanik dayanıma, iyi işlenebilirliğe ve olumlu fiziksel özelliklere sahiptir.

Bu özellikler nedeniyle birçok sektör, 2205 duplex paslanmaz çeliğe güvenmektedir. Bunlar arasında denizaltı petrol ve gaz endüstrisi, kimya tesisleri ve deniz sistemleri yer alır. 2205, birçok diğer çeliğin başarısız olduğu deniz suyunda bile üstün performans gösterir. Ayrıca 316L paslanmaz çelikle karşılaştırıldığında yaklaşık iki kat daha yüksek akma dayanımına ve klorür kaynaklı korozyona karşı güçlü direnç gösterir.

Ancak hiçbir malzeme her duruma uygun değildir. 2205 çeliğinin performansı, kullanım şekline ve kullanım yerine bağlıdır. Dolayısıyla bu malzemenin güçlü yönlerini ve sınırlarını bilmek, onu doğru uygulama alanına eşleştirmenize ve zaman içinde sorunlardan kaçınmanıza yardımcı olur.

2205 Duplex Paslanmaz Çelik Nedir?

2205 duplex stainless çeliği 50% ferrit ve 50% austenitten oluşan çift fazlı bir alaşımdır. 300 serisi paslanmaz çelikten farklı olarak bu malzeme güçlüdür ve korozyona kolayca direnç gösterir. Bu nedenle, denizcilik, petrol ve gaz gibi zorlu ortamlarda kullanılabilir.

Ancak 2205’i iki farklı spesifikasyonda bulacağınızı unutmayın. İlki orijinal sınıf olan S31803’tür. İkincisi ise krom, molibden ve azot içeriklerinde daha sıkı kontroller uygulayan S32205’tir. Dolayısıyla S32205, S31803’ün geliştirilmiş bir versiyonudur ve dolayısıyla daha üstün performans sunar.

Kimyasal bileşimden bahsederken, 2205 çift fazlı alaşım bir dizi element içerir. En yaygın olanları aşağıdaki tabloda gösterilmiştir:

Bu elementler, tek fazlı mikroyapıların kapasitesini aşmak için birlikte çalışır. Örneğin, %22 krom genel korozyon direncinden sorumludur; buna karşılık %3 molibden delinme (pitting) direncini sağlar. Diğer elementler gibi nikel yüzde oranı, austenitik fazı stabilize ederken azot, ferritik-austenitik dengenin optimize edilmesini sağlar.

2205 Duplex Çelik Borunun Mekanik Özellikleri Nelerdir?

2205 duplex, yüksek tokluk, akma dayanımı ve çekme dayanımı gibi etkileyici mekanik özelliklere sahiptir; bu özellikler, onu zorlu ve talepkâr ortamlarda etkili bir şekilde çalıştırılmasını sağlar.

• Çekme Dayanımı: Duplex 2205’te çekme dayanımı 620–655 MPa (90–95 ksi) aralığında değişir. Bu, işletme basıncını güvenle karşılayabilmesi için duvar kalınlıklarının daha ince tutulmasına izin verecek kadar yüksek bir çekme dayanımıdır.
• Elastik Sınır Gücü: 2205 sınıfı paslanmaz çelik, 450 MPa (65 ksi) minimum spesifikasyonu karşılayan %0,2 ofset akma dayanımına sahiptir. Bu değer, 170 MPa olan 316L’nin akma dayanımının yaklaşık iki katıdır. Dolayısıyla bileşenlerinize üstün yapısal performans sağlar.
• Uzama: 2205 çift fazlı çelik, 50 mm ölçüm uzunluğunda %25’ten fazla bir uzama değeri gösterir. Bu değer, östenitik sınıf çeliklerdeki %40’lık değerden daha düşüktür; ancak yüksek derecede süneklik sağladığı için yapısal ve boru uygulamaları açısından güvenli bir malzemedir.
• Sertlik: 2205 çift fazlı çelik, maksimum 293 HB (Brinell) veya 32 HRC (Rockwell C) sertlik seviyelerine sahiptir. Bu sayede işlenmesi kolaydır ve üstün aşınma direnci sunar.
• Korozyon direnci: 316L’ye kıyasla 2205 çift fazlı çelik, delinme korozyonuna, gerilme korozyonuna ve çatlak korozyonuna karşı çok iyi direnç gösterir. Dolayısıyla, denizcilik, petrol ve gaz sektörlerinde korozyon endişesi duymadan kullanılabilir.
• Darbe Tokluğu: Oda sıcaklığında 2205, 100 J’den (Charpy V-oluklu) fazla yüksek darbe tokluğuna sahiptir. Bu, parçanızın kolayca kırılmayacağı anlamına gelir. Ayrıca yaklaşık -50 °C (-58 °F) sıcaklıklarda da iyi ve kararlı tokluk sağladığından kriyojenik uygulamalarda kullanılabilir.

2205 Çift Fazlı Çelik Boruların Başlıca Uygulama Alanları Nelerdir?

2205 çift fazlı paslanmaz çelik, petrol ve gaz, kimya endüstrisi, denizcilik ve diğer birçok sektörde kullanışlıdır. Bu metalin her bir sektörde nasıl kullanılabileceği aşağıda açıklanmıştır:

1) Petrol ve Gaz Endüstrisi

Denizaltı petrol ve gaz sektörü, 2205 çift fazlı borulara en çok bağımlı olan sektörlerin başında gelir. Bu malzeme, üretilen suyun işlenmesi, deniz suyu enjeksiyonu ve kimyasal enjeksiyon hatları gibi çeşitli uygulamalarda kullanılabilir. Bunun nedeni, 2205’in deniz suyundaki klorür stres korozyon çatlamasına direnç göstermesi ve aynı zamanda yüksek mekanik yükleri taşıyabilmesidir.

Bununla birlikte, 2205 malzemesi ayrıca sığ sularda denizaltı akış hatları (subsea flowlines) ve yükseltici hatlar (risers) için de kullanılabilir. Ayrıca hidrojen sülfür içeren asitli gaz ortamlarında (sour gas service) da oldukça iyi performans gösterir; çünkü NACE MR0175 / ISO 15156-1 standartlarına göre sülfür stres çatlamasına karşı dirençlidir. NACE MR0175 / ISO 15156-1 sınırlarına uygun olarak.

2) Kimya Endüstrisi

İÇ kimyasal İşleme bitkilerde, depolama tankı bağlantılarında, ısı değiştirici borularında ve basınçlı kap nozullarında 2205 alaşımını bulacaksınız. Bunun nedeni, bu metalin organik asitler, klorür çözeltileri ve asetik ile fosforik asit gibi oksitleyici ortamlar gibi zorlu koşullara dayanabilmesidir.

Basınçlı kaplarda, çift fazlı 2205 alaşımının yüksek akma mukavemeti sayesinde daha ince cidarlı tasarımlar oluşturabilirsiniz. Sonuç olarak bu, malzeme kullanımını ve imalat süresini azaltırken, 304L ve 316L paslanmaz çeliklerin klorür ortamında sıkça yaşadıkları gerilme korozyon çatlamasını da önler.

3) Denizcilik ve Açık Deniz

Gemi inşa etmeye ilgi duyuyorsanız, 2205 çift fazlı çeliği deniz suyu soğutma sistemleri, balast hatları ve yangın söndürme sistemleri için kullanabilirsiniz. Böylece bileşenin ömrü uzar; çünkü 2205, durgun deniz suyunda korozyona uğramaz.

Benzer şekilde, 2205 alaşımını tuzlu suyun arıtılması tesislerinde yüksek basınçlı ters ozmoz besleme boruları için de kullanabilirsiniz. Çünkü bu metal, yüksek klorür içeriği, sıcaklık ve mekanik gerilime karşı dayanıklıdır.

4) Hamur ve Kağıt Endüstrisi

2205 duplex, gerilme korozyon çatlamasını önlemek için klorür etkilerine dayanabilir. Bu nedenle, beyazlatma işlemlerinde kağıt ve hamur endüstrisinde kullanılabilirsiniz.

Ayrıca, beyazlatma tesisi işleminiz sodyum hipoklorit veya klor dioksit içeriyorsa bu malzeme oldukça kullanışlıdır. Bu, erken çukur oluşumuna neden olabilen östenitik kalitelerden farklıdır.

5) Diğer Endüstriler

Kullanabilirsiniz paslanmaz çelik 2205 temizlik ve güçlü korozyon direnci gerektiren birçok başka endüstride. Bunlar şunlardır:

• Gıda İşleme: Gıda hijyenini sağlamak amacıyla korozyona dayanıklı olduğu için 2205’i tuzlu su hatlarında ve yerinde temizleme (CIP) sistemlerinde kullanabilirsiniz.
• İlaçlar: Duplex, agresif çözücülerde aktif bileşenler taşıyan proses borularını destekler. Böylece hem hijyen standartlarını sağlarsınız hem de üstün mukavemetten yararlanırsınız.
• Kirlilik kontrolü: Kirlilik kontrolü endüstrisinde faaliyet gösteriyorsanız, duplex 2205, düşük maliyetli bir malzemedir. Sülfürik asit ve klorür açısından zengin akışlara maruz kalan ekipmanlarda iyi performans gösterir ve bu ekipmanların ömrünü uzatır.

2205 Duplex Paslanmaz Çelik Borunun Sınırlamaları Nelerdir?

Diğer tüm malzemeler gibi, 2205 duplex çeliğin de dezavantajları vardır. İlk olarak, bu malzeme yalnızca en fazla 300 °C (572 °F) sıcaklıklarda kararlıdır. Bu, malzemenin uzun süre ısıya maruz bırakılması durumunda sigma fazı ve chi fazının oluşacağı anlamına gelir. Sonuç olarak, yerel korozyon bölgeleri meydana gelir ve malzeme gevrek hâle gelir.

İkinci olarak, -50 °C’nin altındaki düşük sıcaklıklar farklı sorunlara neden olur. Bu kadar düşük sıcaklıklarda malzemeyle çalışırsanız, ferritik faz süneklikten kırılganlığa geçiş yaşar. Bu olay, darbe tokluğunu düşürür ve ani yükler altında kırılgan kırılma riskini artırır.

2205 duplex çeliğin bir başka dezavantajı ise, östenitik sınıf malzemelere kıyasla işlenmesi sırasında daha dikkatli olmanız gerektiğidir. Aksi takdirde, yetersiz soğuk bükme işlemi geri yayılmayı artırır ve tavlama işleminden önce malzemenin şekillendirilebileceği miktarı sınırlar.

Ayrıca, 2205 malzemesinin işlenmesi genellikle 316L’ye kıyasla yaklaşık %20 daha yavaştır. Bu da kesici uçlarınızın daha hızlı aşınmasına neden olur. Dolayısıyla üretim maliyetlerinizi makul düzeyde tutabilmek için aşınmaya dayanıklı kaplamalı karbür veya seramik kesme uçlarına ihtiyacınız vardır.

Son olarak, kaynak işlemi daha sıkı kontrol gerektirir. Kısa özetle, kaynaktaki ferrit-ostenit faz dengesini korumak ve kaynak bölgesinde fazla ferrit oluşumunu önlemek için azotlu dolgu metalleri (örneğin ER2209) kullanmanız gerekir.

Sıkça Sorulan Sorular

2205 duplex çelik boru maliyet açısından uygun mudur?

2205 duplex çelik, uzun vadede size para kazandırabilir. Örneğin, bu malzemenin yüksek dayanımına sahip olması sayesinde daha ince cidarlı borular tasarlayabilirsiniz; bu da malzeme ve montaj maliyetlerini azaltır. Aynı zamanda korozyona direnç gösterme özelliği, boruyu uzun süre kullanmanıza olanak tanır ve bakım maliyetlerinizi düşürür.

2205 ve 316 paslanmaz çelik boru arasındaki fark nedir?

2205 ve 316, her bir malzemenin performansı açısından temelde birbirlerinden ayrılır. 2205 çift fazlı çelik boru, 316’ya kıyasla neredeyse iki kat daha yüksek dayanım sağlar. Ayrıca klorür stres korozyonuna karşı daha iyi direnç sunar; bu da onun korozyonlu ortamlarda kullanılmasını mümkün kılar.

316 çelik borusu ise daha yüksek süneklik (düktilite) sunar ve daha yüksek sıcaklıkları daha güvenilir şekilde taşır. Bu nedenle korozyon maruziyetinin orta düzeyde olduğu ve esnekliğin önemli olduğu uygulamalarda iyi çalışır.

2205 çift fazlı boru kaynaklanabilir mi?

Evet, doğru dolgu metali örneğin ER2209 kullanmak şartıyla 2205 çift fazlı boruyu kaynaklayabilirsiniz. Ancak aynı zamanda ısı girdisini kontrol etmeli ve ergimiş kaynak dikişini korumalısınız. Böylece kaynak dikişi, ana malzeme kadar güçlü kalır ve korozyona karşı direnç gösterir.

2205 çift fazlı çelik borunun fiyatı ne kadardır?

2205 duplex, ağırlıkça benzer bir 316L boruya kıyasla 1,5 ila 2 kat daha fazla maliyet oluşturur. Gerçek fiyatlar, piyasa koşullarına, sipariş miktarına, boyutlara ve tedarikçiye göre değişiklik gösterir. Bu nedenle, kesin bir fiyat teklifi almak için lütfen tedarikçinizle iletişime geçin.

Sonuç

2205 duplex paslanmaz çelik borusu, sizlere östenitik çeliklere kıyasla daha üstün performans ve daha iyi korozyon direnci sunar. Hatta 316L’nin akma dayanımının yaklaşık iki katını sağlar. Böylece, performans gereksinimlerini karşılamak için daha ince cidarlı borular kullanabilirsiniz; bu da malzeme maliyetlerini ve sistem ağırlığını düşürür.

Bununla birlikte, klorür stres korozyon çatlaması ve delinme (pitting) direncinde de üstün özelliklere sahipsiniz. Dolayısıyla, denizaltı altyapısı, deniz suyu sistemleri veya kimyasal işlem ekipmanları kuruyorsanız, 2205 kullanımı dayanıklı bir hizmet sunar.

Ancak, malzemeleri satın alırken dikkat etmeniz gereken noktalar vardır voyagemetal sayesinde garantili performans için güvenilir bir tedarikçiden. Malzeme izlenebilirliğini, doğru ısıl işlemi ve ASTM, ASME veya EN standartlarına uyumu sağlıyoruz.