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La selezione di un tipo di materiale di flange in acciaio duplex adatto a un particolare scenario di applicazione richiede una considerazione completa delle proprietà dei supporti (corrosività, composizione),condizioni di funzionamento (temperatura, pressione), requisiti di proprietà meccaniche, budget dei costi e altri fattori.
I. Definire i parametri chiave dello scenario di applicazione
1- Valutazione della corrosività media
Concentrazione di ioni di cloruro (Cl-):
Ambiente a basso contenuto di Cl (< 1000 ppm): è disponibile acciaio duplex economico (ad esempio 2304).
Ambiente Cl- medio (1000-5000 ppm): è adatto l'acciaio duplex standard (ad esempio 2205).
Ambienti ad elevato contenuto di Cl (> 5000 ppm) o contenenti solfuro di idrogeno (H2S), acqua di mare, soluzione di sale: è richiesto acciaio super duplex (ad esempio 2507, 2553).
pH e tipo di mezzo:
Medi acidi/alcalini: concentrazione sul contenuto di Cr e Mo, Cr per resistenza all'ossidazione, Mo per resistenza alla riduzione.
Agenti fluorurati (F-) o fortemente ossidanti (ad es. acido nitrico concentrato): è necessario un tenore di Cr più elevato (ad es. 2507 = 25% Cr). 2.
2Temperatura e pressione di lavoro
Intervallo di temperatura:
A bassa temperatura (-50 ~ 150 °C): l'acciaio duplex ordinario (2205, 2304) può soddisfare i requisiti di resistenza.
Temperatura media-alta (150 ~ 300 °C): è necessario considerare la stabilità termica del materiale, acciaio super duplex (2507) nel tasso di ritenzione della resistenza ad alta temperatura è superiore.
Alte temperature (> 300 °C): possono essere necessarie leghe a base di nichel, l'acciaio duplex non è generalmente raccomandato per un uso a lungo termine sopra i 300 °C.
Livello di pressione:
Scenari ad alta pressione (ad es. PN ≥ 16 nelle condotte petrolifere): dare la preferenza agli acciai duplex ad alta resistenza (ad es. 2507 resistenza al rendimento ≥ 550MPa). 3.
3Requisiti di prestazioni meccaniche
Requisiti di resistenza:
Ambiente di elevato carico o vibrazione: l'acciaio superduplex (ad esempio 2507) ha una resistenza di resa 1,3 volte superiore a quella del 2205 e una migliore resistenza alla stanchezza.
Trasformazione e saldabilità:
necessità di saldatura in loco o di stampaggio complesso: 2205 processo di saldatura è maturo, il rischio di crepazione termica è inferiore a 2507;l'acciaio super duplex (come 2507) per la saldatura deve controllare rigorosamente l'input di calore e i consumabili di saldatura devono corrispondere (come il filo ER2594).
In secondo luogo, classificazione e scenari di applicazione del materiale in acciaio duplex
Tipo di grado grado tipico Componenti chiave (%) Resistenza alla corrosione (valore PREN) Scenari di applicazione tipici
Economia 2304 (S32304) Cr = 23, Ni = 4, Mo = 0.5, N ≈ 0,05 ~ 25 Trattamento dell'acqua dolce, ambienti atmosferici corrosivi, condotte chimiche a basso contenuto di Cl (come soluzioni di solfato neutro al pH)
Standard 2205 (S32205) Cr=22, Ni=5.5, Mo=3, N=0,14~0,22~32 desalinizzazione dell'acqua di mare, mezzi chimici a media concentrazione di Cl (ad es. soluzione di sbiancamento della carta, iniezione di pozzi di petrolio contenenti Cl),
III. Processo di selezione e punti di decisione
1. Screening preliminare: basato sul mezzo corrosivo
Fase 1: Determinare la concentrazione di Cl-medium e se contiene H2S, F- e altri componenti corrosivi forti.
Esempio: acqua di mare (Cl- ≈ 20000 ppm) → escludere direttamente 2304, priorità 2507.
Fase 2: valutazione dell'acidità e dell'alcalinità del mezzo, per determinare la necessità di un elevato grado di Cr o di Mo.
Esempio: è necessario un mezzo acido contenente Cl- (ad es. acido cloridrico) → alto Mo (ad es. 2205, 2507); è preferibile un mezzo alcalino → alto Cr (ad es. 2507).
2- Riesame delle proprietà meccaniche e della temperatura
Corrispondenza della resistenza: in base alla selezione dei gradi di pressione, come per il condotto ad alta pressione (PN = 25) da 2507 (più resistente), può essere utilizzato il 2205 a bassa pressione.
Correzione della temperatura:
bassa temperatura (<-40 °C): è necessario confermare la resistenza al colpo del materiale a bassa temperatura (ad esempio, 2205 a - 40 °C ≥ 27J).
Alte temperature (> 250 °C): la resistenza all'ossidazione di 2507 è migliore di quella di 2205, più adatta a condizioni di alta temperatura a lungo termine.