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Il vantaggio di costo delle flange in acciaio duplex ad alta resistenza non si riflette puramente nel prezzo unitario di acquisto, ma si realizza attraverso l'ottimizzazione multidimensionale delle prestazioni, la riduzione dei costi del ciclo di vita e l'idoneità agli scenari applicativi, ecc. I vantaggi specifici sono i seguenti:
1. Ottimizzazione dei costi di consumo dei materiali e progettazione strutturale
La resistenza allo snervamento degli acciai duplex ad alta resistenza (come gli acciai super duplex S32750, S32760) è fino a 450 MPa o più, circa il doppio dell'acciaio inossidabile 304. La resistenza allo snervamento degli acciai duplex ad alta resistenza (ad esempio Super Duplex S32750, S32760) può raggiungere più di 450 MPa, circa il doppio di quella dell'acciaio inossidabile 304. Questa caratteristica consente, a parità di pressione e temperatura, di utilizzare uno spessore della flangia inferiore o un diametro nominale più piccolo, riducendo direttamente la quantità di materiale. Ad esempio:

Nei sistemi di tubazioni ad alta pressione, l'uso di flange in acciaio duplex ad alta resistenza può ridurre lo spessore della flangia dal 30% al 50%, riducendo i costi dei materiali su base annua.
La struttura leggera può anche ridurre i costi di manodopera e dei macchinari durante il trasporto e l'installazione, soprattutto su piattaforme offshore, lavori aerei e altri scenari, i risparmi sui costi indiretti derivanti dal miglioramento dell'efficienza di installazione sono più significativi. 2.
2. Riduzione dei costi di manutenzione e sostituzione grazie alla resistenza alla corrosione
Gli acciai duplex ad alta resistenza mostrano un'eccellente resistenza alla tensocorrosione (SCC) e alla vaiolatura in ambienti contenenti cloruri, alla corrosione in acqua di mare e in mezzi acidi grazie ai rapporti di lega di alto cromo (25% +), alto molibdeno (3% ~ 5%) e azoto. Vantaggi rispetto all'acciaio inossidabile ordinario o all'acciaio duplex di grado inferiore:

Riduzione dell'input di rivestimento anticorrosione o protezione catodica: nell'ingegneria marina, le flange in acciaio al carbonio ordinarie necessitano di un'ulteriore spruzzatura di uno strato anticorrosione (che costa il 10% ~ 20% del prezzo totale della flangia), mentre l'acciaio duplex ad alta resistenza può essere utilizzato direttamente esposto, eliminando il costo del rivestimento.
Estendere il ciclo di sostituzione: negli impianti di raffinazione chimica, le flange ordinarie potrebbero dover essere sostituite in 3 ~ 5 anni a causa della corrosione, mentre la durata di servizio delle flange in acciaio duplex ad alta resistenza può essere superiore a 15 anni e la perdita di fermo macchina, il costo della manodopera e il costo dello spreco di materiale derivanti dalla ridotta frequenza di sostituzione possono essere ridotti di oltre il 50%.
3. Il miglioramento dell'affidabilità riduce il costo del rischio di incidenti
L'elevata resistenza e l'elevata tenacità dell'acciaio duplex ad alta resistenza (lavoro di impatto ≥ 50J) lo rendono meno soggetto a deformazioni o fessurazioni in condizioni di alta pressione, vibrazioni o carico alternato, evitando così incidenti di sicurezza o perdite di fluidi causate da perdite. Ad esempio:

Nelle condutture di trasmissione del gas naturale, le flange in acciaio duplex ad alta resistenza possono resistere a una pressione superiore a 10 MPa, se si utilizzano materiali a bassa resistenza potrebbe essere necessario aumentare la ridondanza del progetto (come l'ispessimento della flangia, l'aumento del supporto), ma per aumentare il costo; e materiali ad alta resistenza in virtù dell'affidabilità della riduzione della manutenzione dopo un incidente, del risarcimento e delle multe ambientali e di altri costi nascosti.
4. Vantaggi completi dei costi del ciclo di vita (LCC)
Sebbene il costo di approvvigionamento delle flange in acciaio bifase ad alta resistenza sia superiore del 30% ~ 80% rispetto a quello dei materiali di bassa qualità, i vantaggi in termini di costi si riflettono nell'intero ciclo di vita:

Consumo di energia e condivisione dei costi di processo: sebbene il processo di fusione dei materiali di alta qualità sia complicato (ad es. fusione sottovuoto), grazie alle sue eccellenti prestazioni, può “fare squadra” nelle apparecchiature chiave e ridurre il numero di flange utilizzate nel sistema. Ad esempio, nei grandi impianti petrolchimici, l'uso di flange in acciaio duplex ad alta resistenza può ridurre il numero di punti di collegamento del 20% e il costo di bulloni di supporto, guarnizioni e altri accessori scende contemporaneamente.
Valore residuo e valore di riciclaggio: l'acciaio duplex ad alta resistenza contiene un'elevata percentuale di elementi di lega, quindi ha un valore di riciclaggio più elevato dopo la rottamazione. Rispetto all'acciaio al carbonio o ai materiali a bassa lega, il premio di riciclaggio può raggiungere il 15% -20% del valore originale del materiale, il che diluisce ulteriormente il costo totale di proprietà.
5. Vantaggi di costo insostituibili in scenari speciali
In ambienti estremi come petrolio e gas in acque profonde, energia nucleare, aerospaziale, ecc., l'acciaio duplex ad alta resistenza è uno dei pochi materiali in grado di soddisfare i requisiti di prestazione e, in questo momento, il suo vantaggio di costo non è da confrontare con i materiali a basso prezzo, ma piuttosto per evitare il rovesciamento del programma di progettazione o il rinvio del progetto a causa della mancanza di prestazioni del materiale. Esempio:

Flangia per condutture in acque profonde se si utilizzano materiali a bassa resistenza, la necessità di aumentare il guscio resistente alla pressione pesante, il costo complessivo dell'apparecchiatura potrebbe essere superiore da 2 a 3 volte rispetto all'uso diretto di acciaio bifase ad alta resistenza; e materiali ad alta resistenza con elevata resistenza alla pressione, resistenza alla corrosione dell'acqua di mare, l'unica opzione economicamente valida.
Riepilogo
Il vantaggio di costo delle flange in acciaio duplex ad alta resistenza è essenzialmente l'incarnazione di “prestazioni per costo”: attraverso l'aggiornamento delle prestazioni dei materiali, l'ottimizzazione dei costi a ciclo completo può essere ottenuta in termini di utilizzo dei materiali, ciclo di manutenzione, affidabilità e adattabilità a scenari speciali. Per il funzionamento a lungo termine di condizioni altamente corrosive e ad alto rischio, la scelta di materiali ad alta resistenza può sembrare aumentare l'investimento iniziale, ma in realtà, riducendo la probabilità di guasto, estendendo la durata di servizio per ottenere la minimizzazione dei costi totali, che è anche il campo industriale “conveniente rispetto al prezzo unitario” della tipica logica decisionale.