دوبلکس در مقابل فولاد ضد زنگ سوپر دوبلکس: ترکیب، خواص و انتخاب

یک پروژه نمک‌زدایی آب دریا در خلیج در ابتدا با اتصالات لوله UNS S32205 (2205) برای خط ورودی آن مشخص شد. هنگامی که داده‌های فرآیند نهایی بررسی شد، دمای آب دریا در تابستان بدترین مقدار 36 درجه سانتی‌گراد را نشان داد، که دمای حیاتی حفره‌ای مورد نیاز را فراتر از آنچه 2205 می‌تواند تضمین کند، افزایش داد. اتصالات قبل از ساخت مجدداً به UNS S32750 (2507) مشخص شدند، که هزینه مواد را افزایش داد اما پس از راه اندازی از مقاوم سازی پرخطر جلوگیری کرد. این تصمیم در سراسر پروژه های فراساحلی، شیمیایی و تصفیه آب تکرار می شود. تفاوت بین دوبلکس و سوپر دوبلکس یک تغییر آلیاژ جزئی نیست. این تغییر در پوشش خوردگی و مقاومت است که بر نحوه تعیین، جوشکاری و بازرسی سیستم لوله کشی تأثیر می گذارد.

دوبلکس و سوپر دوبلکس: خانواده یکسان، سطوح آلیاژی متفاوت

همه فولادهای زنگ نزن دوبلکس یک ریزساختار دو فازی از فریت و آستنیت به نسبت تقریباً مساوی دارند. این ساختار آنها را از گریدهای آستنیتی مانند 304 و 316L جدا می کند: فولادهای دوبلکس تقریباً دو برابر استحکام تسلیم، مقاومت بهتر در برابر ترک خوردگی ناشی از تنش کلرید (SCC) و ضریب انبساط حرارتی کمتری دارند. سوپر دوبلکس یک خانواده بی ارتباط نیست. این شاخه با آلیاژ بالاتر از همان مفهوم دوبلکس است که برای شرایط خدماتی که در آن دوبلکس استاندارد حاشیه خوردگی کافی را ارائه نمی کند، توسعه یافته است.

مرز بین دو گروه با عدد معادل مقاومت حفره ای (PREN) تعریف می شود که معمولاً به صورت PREN = %Cr 3.3 x %Mo 16 x %N محاسبه می شود. PREN بالای 40 درجه را به عنوان سوپر دوبلکس طبقه بندی می کند. مشخص ترین نمایندگان UNS S32205 (2205) برای طرف دوبلکس و UNS S32750 (2507) برای طرف فوق دوبلکس هستند.

ترکیب شیمیایی و آستانه PREN

Super duplex با افزایش عناصری که مقاومت حفره ای را ایجاد می کنند: کروم، مولیبدن و نیتروژن به عملکرد خوردگی بالاتر خود می رسد. محدوده ترکیب دو درجه معیار الگو را به وضوح نشان می دهد.

اثر عملی ساده است: هر درصد مولیبدن حدود 3.3 امتیاز به PREN و هر درصد نیتروژن 16 امتیاز اضافه می کند. از آنجایی که 2507 تقریباً دو برابر نیتروژن و محتوای مولیبدن بالاتری دارد، PREN آن به 40 ثانیه پایین می‌رود. این تغییر چیزی است که به سوپر دوبلکس اجازه می دهد تا فیلم غیرفعال خود را در سرویس کلرید نگه دارد، جایی که 2205 شروع به سوراخ شدن می کند.

خواص مکانیکی و مزیت کاهش وزن

اختلاف مقاومت به اندازه ای بزرگ است که محاسبات ضخامت دیواره لوله را تغییر دهد. سوپر دوبلکس حداقل استحکام تسلیم 550 مگاپاسکال را در مقایسه با 450 مگاپاسکال برای دوبلکس استاندارد و حداقل استحکام کششی 795 مگاپاسکال در مقابل 655 مگاپاسکال را ارائه می دهد.

از آنجایی که تنش مجاز در آیین نامه های طراحی لوله کشی تابعی از تسلیم و استحکام کششی است، 2507 را می توان تا تنش بالاتر از 2205 در همان دمای سرویس طراحی کرد. حداقل بازده 550 مگاپاسکال تقریباً 22 درصد بیشتر از 450 مگاپاسکال است. روی یک خط طولانی آب دریا یا یک اتصال فلنجی با فشار بالا مانند a سوپر دوبلکس فلنج گردن جوش ، این حاشیه می تواند کاهش ضخامت دیوار را توجیه کند. سپس وزن ذخیره شده از طریق فولاد پشتیبانی، حمل و نقل و نصب منتشر می شود. در فرازهای ساحلی، جایی که هر تن بر طرح بلند کردن خودرو تأثیر می‌گذارد، این یک مزیت اقتصادی واقعی است تا یک کنجکاوی متالورژیکی.

تامین کنندگان فلنج گردن جوش، شرکت سفارشی اتصالات لوله Gaoxin تامین کننده فلنج گردن جوش فولادی ضد زنگ چین، شرکت فلنج گردن جوش فولاد کربنی/آلیاژی سفارشی، دیامیت... مشاهده محصول →

مقاومت در برابر خوردگی در سرویس کلرید

هر دو دوبلکس و فوق دوبلکس به خوبی در برابر خوردگی یکنواخت در اکثر محیط های صنعتی مقاومت می کنند. تفاوت معنی دار در خوردگی موضعی ظاهر می شود. خوردگی حفره ای و شکافی از نواقص سطحی یا مناطق راکد شروع می شود و هر دو توسط غلظت کلرید و دما ایجاد می شوند. سوپر دوبلکس دارای دمای حفره‌ای بحرانی بالاتر و دمای خوردگی شکاف بحرانی بالاتری نسبت به دوبلکس است که آن را به ماده ترجیحی برای جریان‌های فرآیند غنی از آب دریا، آب نمک و کلرید تبدیل می‌کند.

در سیستم‌های آب دریا، 2205 در آب‌های خنک‌تر سابقه خوبی دارد، اما با افزایش دمای آب یا از آنجایی که سیستم شامل جزئیات مستعد شکاف مانند سطوح فلنج و نواحی تماس واشر است، 2507 به مشخصات رایج تبدیل می‌شود. برای نمک زدایی آب دریا، اتصالات لوله دوبلکس 2205 به طور گسترده در بخش های با دمای پایین استفاده می شود، در حالی که حلقه های داغ تر به سوپر دوبلکس اختصاص داده می شوند. در کارخانه های شیمیایی که محیط های کلرید داغ را مدیریت می کنند، اتصالات لوله شیمیایی فوق دوبلکس مقاوم در برابر خوردگی به همین دلیل پاسخ استاندارد هستند. در تولید نفت و گاز، هر دو خانواده از قسمت‌های بالا و تجهیزات زیر دریا استفاده می‌کنند و زمانی که کلریدها، دی‌اکسید کربن و سولفید هیدروژن با هم ترکیب می‌شوند، 2507 ترجیح داده می‌شود.

ملاحظات جوشکاری و ساخت

هر دو دوبلکس و سوپر دوبلکس را می توان با GTAW، SMAW، SAW و سایر فرآیندهای استاندارد جوش داد، اما آنها انحراف کمتری از پارامترهای واجد شرایط را نسبت به فولادهای زنگ نزن آستنیتی تحمل می کنند. ناحیه جوش و گرما باید ساختار فریت-آستنیت متعادلی را حفظ کند که به گرمای ورودی، دمای بین پاسی و ترکیب فلز پرکننده بستگی دارد. برای 2205، پرکننده استاندارد ER2209 است. برای 2507، ER2594 معمولا استفاده می شود.

سوپر دوبلکس نسبت به گرمای بیش از حد حساس تر است زیرا محتوای مولیبدن و نیتروژن بیشتر باعث رسوب فاز سیگما، فاز chi و آستنیت ثانویه می شود که جوش خیلی آهسته سرد شود یا دمای بین گذر بالا باشد. نتیجه عملی این است که پاکت جوشکاری باریکتر و نیاز بیشتر به روشهای مستند و جوشکاران با تجربه است. مغازه ای که 316L را بدون صلاحیت روش جوش می دهد، نباید قرقره 2507 را بدون بررسی تحویل داد. این یک مسئله کیفیت ساخت به همان اندازه که یک مسئله انتخاب آلیاژ است.

راهنمایی هزینه و انتخاب

سوپر دوبلکس به دلیل محتوای نیکل و مولیبدن بالاتر، قیمت هر کیلوگرم بیشتری نسبت به دوبلکس دارد. زمانی که سیستم لوله‌کشی شکست خورده جایگزین آن می‌شود، به راحتی قابل توجیه است، اما زمانی که 2205 تمام خدمات را برآورده می‌کند، غیرضروری است. تصمیم باید بر اساس چند بررسی عملی باشد:

• غلظت کلرید و محدوده دمای عملیاتی سیال چقدر است؟
• پروژه پس از در نظر گرفتن جوشکاری و خدمات طولانی مدت به چه حاشیه PREN نیاز دارد؟
• آیا تنش مجاز بالاتر می تواند ضخامت دیوار و وزن کل لوله کشی را کاهش دهد؟
• آیا سازنده روش های جوشکاری واجد شرایط را برای درجه انتخاب شده دارد؟
• آیا اتصالات و فلنج های قابل ردیابی و تایید شده در درجه و اندازه مورد نیاز موجود است؟

به طور کلی، 2205 نیروی کار برای سرویس کلرید متوسط ​​است، و 2507 پاسخی است که محتوای کلرید، دما یا شرایط ترش سرویس از آن پاکت بیشتر شود. قیمت خرید بالاتر سوپر دوبلکس کسر کوچکی از هزینه خاموش شدن ناشی از حفره در یک لوله با دسترسی دشوار است.

اتصالات لوله و فلنج در دوبلکس و سوپر دوبلکس

هر دو خانواده مواد در تمام انواع لوله های فشار رایج تولید می شوند. اتصالات جوش لب به لب، از جمله زانویی، سه راهی های مساوی و کاهنده، کاهنده ها، کلاهک ها و ضربدرها، از استانداردهای ابعادی ASME B16.9 پیروی می کنند. فلنج‌ها از ASME B16.5 برای اندازه‌های اسمی لوله تا NPS 24 پیروی می‌کنند. اتصالات آهنگری مانند خروجی‌های انشعاب، کوپلینگ‌ها، شاخه‌ها و اتصالات اتصالات با سوراخ کوچک و فشار بالا را مطابق با ASME B16.11 پوشش می‌دهند.

منبع یابی تیم پروژه اتصالات لوله جوش لب به لب دوبلکس و فوق دوبلکس باید تأیید کند که مسیر تولید، از جمله شکل‌دهی، بازپخت محلول و آزمایش، با مشخصات درجه مطابقت دارد، زیرا عملکرد خوردگی مواد دوبلکس به عملیات حرارتی مناسب بستگی دارد. خطوط با سوراخ کوچک، اتصالات ابزار دقیق، و برخاست شاخه ها توسط سرویس دهی می شوند اتصالات فورج دوبلکس و فوق دوبلکس و اینها همچنین به همان سطح ردیابی مواد نیاز دارند که اجزای اصلی جوش لب به لب هستند.

آلیاژهای تیتانیوم تولید کنندگان اتصالات فورج شده، کارخانه اتصالات آلیاژی اتصالات لوله Gaoxin چین عمده فروشی آلیاژهای تیتانیوم تولید کنندگان اتصالات آهنگری، کارخانه اتصالات آلیاژی، پشتیبانی از اتصالات فورج ... مشاهده محصول →

تولید کنندگان اتصالات لوله جوش لب به لب، کارخانه اتصالات لوله جوش داده شده اتصالات لوله Gaoxin عمده فروشی چینی اتصالات لوله جوش لب به لب است (دارای ASME B16.9، EN10253، GOST، DIN 2615 و غیره) تولید کنندگان، کارخانه، و ... مشاهده محصول →

آنچه در نهایت اهمیت دارد قابلیت ردیابی است. قطعات لوله کشی در گریدهای دوبلکس و سوپر دوبلکس باید دارای گواهینامه کامل آسیاب، سوابق عملیات حرارتی و شناسایی مثبت مواد باشند. سازنده ای که چندین دهه اتصالات دوبلکس و فوق دوبلکس را با جوشکارهای واجد شرایط، قابلیت آزمایش غیر مخرب داخلی و تامین مواد پایدار تولید کرده است، می تواند شکاف بین آلیاژ روی نقشه و اتصالات روی قفسه لوله را ببندد. قبل از تایید سفارش، گواهی نامه را بخواهید، نه زمانی که محموله می رسد.