تحمل سماكة لوح الفولاذ المقاوم للصدأ

عادة ما نسمي سماكة لوح الفولاذ المقاوم للصدأ 4-25.0 مم في اللوح الأوسط ، سماكة 25.0-100.0 مم صفيحة من الفولاذ المقاوم للصدأ ، سماكة أكثر من 100.0 مم عبارة عن صفيحة سميكة للغاية. هناك عدة درجات مختلفة متاحة بناءً على قوة المعدن وتركيبه الكيميائي. هناك درجة عالية مصنوعة من سبائك Cr-Ni التي تستخدم عمومًا في التطبيقات التجارية مثل أوعية الضغط وأغلفة الغلايات والجسور والسيارات وبناء السفن والبناء والأغراض الصناعية الأخرى.

من المهم ملاحظة نوع الاستخدام الذي ستستخدمه لوحة الفولاذ المقاوم للصدأ في أي تطبيق صناعي معين. تتطلب بعض التطبيقات صفيحة صلبة ومعززة قادرة على تحمل ضربات المطرقة والخدوش والصدمات. قد يحتاج البعض الآخر إلى مادة أكثر هشاشة وليونة قادرة على التعامل مع الانحناء والتشوه. المعايير الأخرى التي يجب مراعاتها هي درجة مقاومة التآكل وهذا سيحدد درجة صفيحة الفولاذ المقاوم للصدأ الأفضل للتطبيق. الدرجات المستخدمة فقط هي 304, 316L، 310S ، و 904 لتر من الفولاذ المقاوم للصدأ. فيما يلي تفاوت السماكة المسموح به للوحة الفولاذ المقاوم للصدأ من مواصفات ASTM و JIS و GB.

 

لوحة الفولاذ المقاوم للصدأ JIS

سماكة عرض
≥1250 <1600
≥0.30 ~ <0.60 士 0.05 士 0.06
≥0.60 ~ <0.80 士 0.07 士 0.09
≥0.80 ~ <1.00 士 0.09 士 0.10
≥1.00 ~ <1.25 士 0.10 士 0.12
≥1.25 ~ <1.60 士 0.12 士 0.15
≥1.60 ~ <2.00 士 0.15 士 0.17
≥2.00 ~ <2.50 士 0.17 士 0.20
≥2.50 ~ <3.15 士 0.22 士 0.25
≥3.15 ~ <4.00 士 0.25 士 0.30
≥4.00 ~ <5.00 士 0.35 士 0.40
≥5.00 ~ <6.00 士 0.40 士 0.45
≥6.00 ~ <7.00 士 0.50 士 0.50

 

لوحة الفولاذ المقاوم للصدأ ASTM

سماكة التسامح المسموح به عرض
أدنى ≤ 1000 من 1000 إلى 1300
0.10 0.03 0.03
0.15 0.04 0.04
0.20 0.05 0.05
0.25 0.05 0.05
0.30 0.03 ---
0.40 0.04 0.04
0.50 0.08 0.08
0.50 0.045 0.05
0.60 0.05 0.05
0.75 0.10 0.10
0.80 0.05 0.05
1.00 0.055 0.06
1.20 0.08 0.08
1.25 0.13 0.13
1.50 0.08 0.08
1.75 0.15 0.15
2.00 0.18 0.18
2.00 0.10 0.10
2.25 0.20 0.20
2.50 0.23 0.23
2.50 0.10 0.11
2.75 0.25 0.25
3.00 0.25 0.25
3.00 0.13 0.13
3.25 0.30 0.30
3.50 0.30 0.30
3.75 0.36 0.36
4.00 0.36 0.36
4.00 0.17 0.17
4.99 0.36 0.36
5.00 0.17 0.17
6.00 0.17 0.20
8.00 0.17 0.

 

صفيحة من الستانلس ستيل GB

سماكة المسموح به سمك التسامح
دقة عالية (A) الدقة القياسية (ب)
> 600 ~ 1000 > 1000 ~ 1250 > 600 ~ 1250
0.05 ~ 0.10 --- --- ---
> 0.10 ~ 0.15 --- --- ---
> 0.15 ~ 0.25 --- --- ---
> 0.25 ~ 0.45 士 0.040 士 0.040 士 0.040
> 0.45 ~ 0.65 士 0.040 士 0.040 士 0.050
> 0.65 ~ 0.90 士 0.050 士 0.050 士 0.060
> 0.90 ~ 1.20 士 0.050 士 0.060 士 0.080
> 1.20 ~ 1.50 士 0.060 士 0.070 士 0.110
> 1.50 ~ 1.80 士 0.070 士 0.080 士 0.120
> 1.50 ~ 2.00 士 0.090 士 0.100 士 0.130
> 2.00 ~ 2.30 士 0.100 士 0.110 士 0.140
> 2.30 ~ 2.50 士 0.100 士 0.110 士 0.140
> 2.50 ~ 3.10 士 0.110 士 0.120 士 0.160
> 3.10 ~ 4.00 士 0.120 士 0.130 士 0.180

318LN هو نوع مزدوج الفولاذ المقاوم للصدأ الدرجات؟

318LN عبارة عن فولاذ مقاوم للصدأ مُحسّن بالنيتروجين يُستخدم بشكل شائع لمعالجة حالات التآكل في الفولاذ المقاوم للصدأ فئة 300. يتكون هيكل الفولاذ المقاوم للصدأ 318LN من الأوستينيت المحاط بمراحل الفريت المستمرة. يحتوي 318LN على حوالي 40-50٪ من الفريت في الحالة الملدنة ويمكن اعتباره فولاذ مزدوج غير قابل للصدأ. يجمع الهيكل المزدوج بين سبائك الفريت (مقاومة تكسير الإجهاد والقوة العالية) مع الصفات الفائقة للسبائك الأوستنيتي (سهولة التصنيع ومقاومة التآكل). 318LN مقاوم للتآكل المنتظم H2S ، تكسير إجهاد الكبريتيد ، تقصف الهيدروجين وتنقره ، ويقلل من تآكل الوسائط. يتم استخدامه بشكل شائع لتصنيع رؤوس الآبار والصمامات والسيقان والمثبتات المقاومة للكبريت للاستخدام في بيئات التعدين حيث يتجاوز الضغط الجزئي لغاز كبريتيد الهيدروجين 2 ميجا باسكال. ومع ذلك ، يجب أن يقتصر استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ على الوجهين 1LN على أقل من 318 درجة فهرنهايت لأن درجات الحرارة المرتفعة لفترات طويلة يمكن أن تكسر الفولاذ المقاوم للصدأ 600LN.

 

التركيب الكيميائي للصلب 318LN

Cr Ni Mo C N Mn Si P S
22.0-23.0 4.50-6.50 3.00-3.50 ≤ 0.030 0.14-0.20 ≤ 2.00 ≤ 1.00 ≤ 0.030 ≤ 0.020
الملكية الميكانيكية
نعم (الأم) Ts (الأم) استطالة (٪) Hv
المعايير ≥ 450 ≥ 620 ≥ 18
خاصية فيزيائية
الكثافة (جم / سم) حرارة محددة (J / gC) الموصلية الحرارية

100C (واط / م.)

معامل التمدد الحراري

20 ~ 100 درجة مئوية (10 / ج)

7.8 0.45 19.0 13.7

 

ميزات 318LNsteel

  • مقاومة ممتازة لتآكل إجهاد الكبريتيد
  • مقاومة جيدة للتشقق الناتج عن إجهاد الكلوريد والتآكل والتنقر والتآكل الحفيري
  • قوة عالية،
  • قابلية جيدة للحام وقابلية للتشغيل

 

تطبيقات 318LNsteel

  • حاويات المعالجة الكيميائية والأنابيب والمبادلات الحرارية
  • أجهزة هضم مطحنة اللب ، منظفات التبييض ، حاويات تحضير رقائق البطاطس
  • معدات تجهيز الطعام
  • خطوط أنابيب البتروكيماويات والمبادلات الحرارية
  • معدات إزالة الكبريت من غاز المداخن

 

318LN الفولاذ المقاوم للصدأ على الوجهين هو حل اقتصادي وفعال للتطبيقات حيث يكون الفولاذ المقاوم للصدأ فئة 300 عرضة للتكسير الناتج عن تآكل الكلوريد. عندما يتعرض الفولاذ المقاوم للصدأ لضغط الشد ، سيحدث تكسير التآكل الإجهادي عند ملامسته لمحلول يحتوي على الكلوريد ، كما أن ارتفاع درجة الحرارة سيزيد من حساسية الفولاذ المقاوم للصدأ للتكسير الناتج عن التآكل الإجهادي. يعزز الجمع بين الكروم والموليبدينوم والنيتروجين مقاومة 318LN لتنقر الكلوريد وتآكل الشقوق ، وهو أمر بالغ الأهمية للخدمات مثل البيئات البحرية والمياه قليلة الملوحة وعمليات التبييض وأنظمة المياه ذات الحلقة المغلقة وبعض تطبيقات معالجة الأغذية. في معظم البيئات ، يوفر محتوى 318LN العالي من الكروم والموليبدينوم والنيتروجين مقاومة فائقة للتآكل للفولاذ المقاوم للصدأ العادي مثل 316L و 317 لتر.

الفولاذ المقاوم للصدأ عالي القوة المستخدم في تطبيقات الطائرات

نحن عادة نسمي قوة الشد أعلى من 800MPa ، قوة الخضوع أعلى من 500MPa الفولاذ المقاوم للصدأ هو الفولاذ المقاوم للصدأ عالي القوة ، قوة الخضوع أعلى من 1380MPa الفولاذ المقاوم للصدأ يسمى الفولاذ المقاوم للصدأ عالي القوة. لقد أثبت تطور صناعة الطيران أن تحسين أداء الطائرات والمحركات الهوائية يعتمد إلى حد كبير على المواد المعدنية. نظرًا للقوة العالية والصلابة العالية ومقاومة التآكل عالية الضغط ومقاومة الصدمات الجيدة للصلب ، لا تزال تستخدم بعض المكونات الهيكلية الرئيسية للطائرة مثل معدات الهبوط والعارضة والمفاصل عالية الضغط والمثبتات وغيرها من الفولاذ المقاوم للصدأ عالي القوة.

يشمل الفولاذ المقاوم للصدأ عالي القوة بشكل أساسي الفولاذ المقاوم للصدأ المصلب بالترسيب Martensite والفولاذ المقاوم للصدأ شبه الأوستنيتي المتصلب بالترسيب. يتم تحقيق قوة الفولاذ المقاوم للصدأ الذي يصلب المارتينسيت من خلال تحويل مارتينسيت ومعالجة تصلب الترسيب ، والميزة هي قوة عالية ، في نفس الوقت بسبب الكربون المنخفض ، والكروم العالي ، والموليبدينوم العالي و / أو النحاس العالي ، ومقاومته للتآكل ليست بشكل عام أقل من 18Cr-8Ni الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي ؛ قطع مجاني ، قدرة لحام جيدة ، لا تحتاج إلى تلدين محلي بعد اللحام ، عملية المعالجة الحرارية بسيطة نسبيًا. العيب الرئيسي هو أنه حتى في الحالة الملدنة ، لا يزال هيكلها منخفض الكربون ، لذلك من الصعب إجراء تشوه عميق في العمل البارد. درجة الصلب النموذجية هي 17-4ph و PH13-8Mo ، تستخدم لتصنيع مكونات محمل مقاومة للتآكل عالية القوة ، مثل أجزاء محمل المحرك ، والمثبتات ، وما إلى ذلك التي تعمل عند 400. PH13-8Mo يستخدم على نطاق واسع في الأجزاء الهيكلية ذات درجة الحرارة المتوسطة المقاومة للتآكل.

يمكن تشكيل الفولاذ المقاوم للصدأ المقوى بالترسيب شبه الأوستينيت ، وتشويهه على البارد ولحامه في حالة الأوستينيت ، ومن ثم يمكن التحكم في تحويل مارتينسيت وتصلب الترسيب عن طريق ضبط الشيخوخة للحصول على قوى مختلفة وتنسيق المتانة. يتمتع الفولاذ بمقاومة جيدة للتآكل وقوة حرارية ، وخاصة مقاومة التآكل الإجهادي ، وهو مناسب بشكل خاص لتصنيع الأجزاء المستخدمة أقل من 540 ℃. العيب هو أن عملية المعالجة الحرارية معقدة ، ومتطلبات التحكم في درجة حرارة المعالجة الحرارية دقيقة للغاية (± 5 ℃) ؛ اتجاه تصلب العمل للصلب كبير ، وغالبًا ما تكون هناك حاجة إلى العديد من أوقات التلدين الوسيطة للتشوه العميق للعمل البارد. الدرجات النموذجية هي 17-7ph، PH15-7Mo ، إلخ. هذا النوع من الفولاذ يستخدم بشكل أساسي في صناعة الطيران للعمل عند 400 تحت هيكل محمل التآكل ، مثل جميع أنواع الأنابيب ، وصلات الأنابيب ، الزنبركات ، المثبتات ، إلخ.

 

معدات هبوط الطائرات

المواد المستخدمة في بناء معدات هبوط الطائرات هي 30CrMnSiNi2A ، 4340 ، 300M ، Aermet100 وغيرها من معدات هبوط الطائرات والمثبتات ذات المتطلبات الأعلى مصنوعة في الغالب من الفولاذ المقاوم للصدأ المقوى بالترسيب ، مثل 17-4ph لمعدات الهبوط للطائرة F-15 ، 15-5pH لمعدات الهبوط للطائرة B-767. يتمتع فولاذ PH13-8mo بإمكانية استبدال 17-4PH ، 15-5ph، 17-7PH ، PH15-7Mo وأنواع الفولاذ الأخرى نظرًا لمقاومتها للتآكل الإجهادي الأفضل من الفولاذ المقاوم للصدأ المقوى بالترسيب من نفس الدرجة.

تحمل الطائرة

طورت شركة FAG الألمانية الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيت المضاف إليه النيتروجين Cronidur30 (0.31٪ C-0.38٪ N-15٪ Cr-L٪ Mo) ، والذي يتم إنتاجه بواسطة عملية PESR لإعادة الصهر الكهربائي تحت ضغط عالي من النيتروجين. إنه فولاذ مقاوم للصدأ بدرجة حرارة عالية مع نسبة نيتروجين عالية تصلب تمامًا ، وهو أكثر مقاومة للتآكل من SUS440. إنه غير مناسب لقيمة DN العالية (D: القطر الداخلي للمحمل / مم ، N: دوران العمود / أرين) نظرًا لخصائصه من نوع التصلب الكامل ، يمكن أن يفي نفس Cronidur30 بضغط الضغط المتبقي وقيمة صلابة الكسر البالغة 4 مليون DN في في نفس الوقت من خلال التبريد عالي التردد. لكن درجة حرارة التهدئة أقل من 15 درجة مئوية ، ولا يمكنها تحمل ارتفاع درجة حرارة المحمل الناجم عن الصدمة الحرارية بعد إيقاف تشغيل المحرك.

مكونات هيكلية الطائرات

الفولاذ المقاوم للصدأ عالي القوة في هيكل تحمل الطائرة بشكل أساسي 15-5ph، 17-4PH ، PH13-8Mo ، إلخ ، بما في ذلك قفل غطاء الفتحة ، الترباس عالي القوة ، الزنبرك وأجزاء أخرى. تستخدم الطائرات المدنية مثل الفولاذ المقاوم للصدأ عالي القوة لشراري الأجنحة ، مثل الفولاذ 15-5PH لقمار الجناح Boeing 737-600 ؛ اكتب A340-300 الجناح SPAR PH13-8Mo الصلب. يستخدم Ph13-8Mo للأجزاء التي تتطلب قوة وصلابة عالية ، خاصة للأداء المستعرض ، مثل إطارات جسم الطائرة. في الآونة الأخيرة ، تم اختبار Custom465 بسبب زيادة المتانة ومقاومة التآكل الإجهادي. تم تطوير Custom465 بواسطة Carpenter على أساس Custom450 و Custom455 لتصنيع أدلة رفرف الطائرات ، وموجهات الشرائح ، وناقلات الحركة ، وحوامل المحرك ، وما إلى ذلك ، ويتم تضمين الفولاذ حاليًا في المواصفات الفنية MMPDS-02 و AMS5936 و ASTM A564. HSL180 فولاذ مقاوم للصدأ عالي القوة (0.21C-12.5Cr-1.0Ni-15.5Co-2.0Mo) يستخدم لتصنيع هيكل الطائرة ، الذي يتمتع بنفس قوة 1800 ميجا باسكال مثل الفولاذ منخفض السبائك مثل 4340 ونفس مقاومة التآكل والمتانة مثل الفولاذ المقاوم للصدأ تصلب هطول الأمطار مثل SUS630.

 

مزايا تركيب الكوع من الفولاذ المقاوم للصدأ

تعتبر تجهيزات الأنابيب الفولاذية المقاومة للصدأ ، خاصة نقطة الإنطلاق ، الكوع والمخفض أكثر شيوعًا في استخدام هندسة خطوط الأنابيب نظرًا لتشكيلها الجيد ، ومقاومتها للتآكل ، ومقاومة درجات الحرارة العالية والضغط العالي ، واللحام ، وخصائص أخرى. بالمقارنة مع تجهيزات الأنابيب المصنوعة من الصلب الكربوني ، فإن تجهيزات الأنابيب الفولاذية المقاومة للصدأ تستخدم غالبًا في نقل مياه الشرب والبتروكيماويات وخطوط الأنابيب الأخرى ذات المتطلبات العالية للبيئة. لتسهيل الأمور على أولئك الذين لا يعرفون الكثير عنها ، تهدف هذه المقالة إلى إطلاعك على خط الإنتاج هذا وميزاته المختلفة. علاوة على ذلك ، سنناقش أيضًا الفوائد التي يمكنك توقعها من استخدامها. بحلول الوقت الذي تنتهي فيه من قراءة هذا المقال ، سيكون لديك بالتأكيد فكرة جيدة حول ماهية هذه المنتجات وكيف يمكنك الحصول عليها.

304 كوع من الفولاذ المقاوم للصدأ المواصفات

DN NPS السلسلة أ سلسلة ب 45 درجة الكوع 90 درجة الكوع 180 درجة الكوع
DN NPS السلسلة أ سلسلة ب LR LR ريال سعودى LR ريال سعودى LR ريال سعودى
15 1/2 21.3 18 16 38 - 76 - 48 -
20 3/4 26.9 25 19 38 - 76 - 51 -
25 1 33.7 32 22 38 25 76 51 56 41
32 1.1/4 42.4 38 25 48 32 95 64 70 52
40 1.1/2 48.3 45 29 57 38 114 76 83 62
50 2 60.3 57 35 76 51 152 102 106 81
65 2.1/2 76.1 (73) 76 44 95 64 190 127 132 100
80 3 88.9 89 51 114 76 229 152 159 121
90 3.1/2 101.6 - 57 133 89 267 178 184 140

هذه الدرجات شائعة الاستخدام في توصيل الأنابيب هي 304، كوع من الفولاذ المقاوم للصدأ 316 و 316 لتر. غالبًا ما تستخدم على نطاق واسع في الصناعات التحويلية والسيارات والأدوية والمواد الغذائية. في الواقع ، ليس من غير المألوف العثور على هذه المنتجات المستخدمة في مصانع معالجة الأغذية. السبب وراء استخدامها على نطاق واسع واضح تمامًا - فهي توفر دعمًا فعالًا لأجزاء العمل في الماكينة ، دون إعاقة جودة العمل الأخرى. كما هو مذكور أعلاه ، يستخدمون عملية لحام مصممة خصيصًا تسمى المعالجة الحرارية للثني لضمان أن وصلة الكوع مدعومة بتجهيزات أنابيب من الفولاذ المقاوم للصدأ عالية القوة. وهذا بدوره يضمن إمكانية استبدال تركيبات الأنابيب عند الحاجة.

ميزة رئيسية أخرى لاستخدام تركيبات الفولاذ المقاوم للصدأ هي مقاومة التآكل ؛. نظرًا لأن الفولاذ المقاوم للصدأ عبارة عن سبائك فولاذية مع إضافة Cr و Mo ، فمن المحتمل أن يصبح جزءًا لا يتجزأ من العديد من العمليات الصناعية ، حيث يكون التوصيل أمرًا بالغ الأهمية. هذا يعني أن عطلًا كهربائيًا يمكن أن يؤثر على عمل المرفق ، وقد لا يتعلق الأمر فقط بإيقاف تشغيل التزويد. على سبيل المثال ، عند حدوث انقطاع في التيار الكهربائي في مصنع لتصنيع المواد الكيميائية ، يتعين على أفراد الطوارئ الوصول إلى المنطقة بأنفسهم ، مما قد يكون من الصعب جدًا عليهم القيام به إذا لم تكن نقاط توزيع الطاقة موجودة بشكل صحيح.

 

WLD الصلب هو 304 الفولاذ المقاوم للصدأ مورد الكوع 90 درجة والشركة المصنعة. بادئ ذي بدء ، يتم تصنيعها لضمان أداء عالي الجودة. هذا يعني أنها مزودة بتجهيزات أنابيب من الفولاذ المقاوم للصدأ بالقطر والطول المناسبين للوظيفة ، بغض النظر عن حجم الأنبوب أو شكله. على سبيل المثال ، قد تكون هناك حاجة لتلائم الأنابيب ذات العروض المختلفة ، والتي تتراوح من زيادات XNUMX بوصة إلى زيادات XNUMX بوصات. سيكون المنتج المصمم جيدًا قادرًا على تلبية هذه المتطلبات دون أي متاعب.

 

 

منع تآكل خط الأنابيب فوق الأرض

تآكل خطوط الأنابيب فوق الأرض ناتج عن العمل المشترك للأيونات المسببة للتآكل (Cl- ، S2-) ، ثاني أكسيد الكربون ، البكتيريا والأكسجين المذاب. الأكسجين المذاب مؤكسد قوي ، من السهل أكسدة أيونات الحديد لتكوين ترسيب ، والعلاقة بين الأكسجين المذاب ومعدل التآكل خطية. ستؤدي البكتيريا التي تقلل الكبريتات إلى وجود كبريتيد الهيدروجين المخفض للكبريتات في الماء ، وقد يؤدي إلى تكسير الأنابيب الناجم عن الهيدروجين وتكسير تآكل الإجهاد ، ومنتجات التآكل الناتجة عن كبريتيد الحديدوز والالتصاق على سطح الفولاذ ضعيف ، وسهل التساقط ، أمر محتمل ، حيث أن الكاثود يشكل بطارية دقيقة نشطة ومصفوفة فولاذية ، ويستمر في إحداث تآكل في الركيزة الفولاذية. تلتصق البكتيريا الرمية بخط الأنابيب وتتسبب في انسداد القاذورات ، كما تنتج خلايا تركيز الأكسجين وتتسبب في تآكل خط الأنابيب. قد يدخل خليط الزيت والماء في خط الأنابيب السطحي إلى خزان الصرف الصحي بعد الفصل. لذلك ، عند اختيار تدابير مقاومة التآكل لخطوط الأنابيب فوق الأرض في حقول النفط ، يجب مراعاة تأثير الحماية وصعوبة البناء والتكلفة وعوامل أخرى. بعض التدابير المضادة للتآكل شائعة الاستخدام هي لخطوط أنابيب حقل النفط فوق الأرض:

 

تتبيلة

هناك العديد من الطلاءات المضادة للتآكل على خطوط الأنابيب ، وأدائها مختلف. يمكن أن يؤدي اختيار الطلاءات المناسبة إلى إطالة عمر خدمة خطوط الأنابيب بشكل كبير. وفقًا للبيئة المسببة للتآكل ، فإن وسائط النقل وغيرها من الشروط لاختيار الطلاء المناسب. الطبقة الخارجية الواقية هي أول وأهم حاجز للأنبوب الفولاذي فوق سطح الأرض ، وخاصة الطلاء العضوي والطلاء المعدني (أو الطلاء). يمكن تقسيم الطلاءات العضوية إلى راتنجات الايبوكسي ، الايبوكسي الفينولي المعدل ، الأسفلت ، قطران الفحم وغيرها من الطلاءات. تظهر النتائج التجريبية أن سطح الطلاء لا ينقع عند نقعه في محلول ملحي وزيت ، وأن الطلاء يلبي متطلبات اختبار التصاق وقشر API RP 5L2 ، مما يشير إلى أن الطلاء لديه التصاق جيد. يسخن الطلاء عند 250 ℃ لمدة 30 دقيقة ثم يبرد بالماء في درجة حرارة الغرفة. لا يحتوي سطح الطلاء على تقشير ، ولا تكسير ، ولا فقاعة ، ولا فقد التصاق ، وما إلى ذلك ، أي أن الطلاء لديه مقاومة جيدة للحرارة. وفقًا لـ ASTM D522 و ASTM D968 ومعايير أخرى لإجراء اختبارات الانحناء والتآكل ، يتمتع الطلاء أيضًا بمقاومة جيدة للانحناء والتآكل.

 

الحماية الكاثودية

ليس من السهل طلاء السطح الداخلي لخطوط الأنابيب ذات القطر الصغير (قطر الأنبوب أقل من 60 مم) ، حتى لو اكتمل الطلاء في الداخل ، فمن الصعب تحقيق 100٪ من الثقوب الخالية. بالإضافة إلى ذلك ، غالبًا ما يتعرض طلاء الجدار الداخلي للتآكل أثناء عملية الاستخدام ، لذلك فإن استخدام الحماية الكاثودية يمكن أن يقلل بشكل فعال من انثقاب التآكل. حماية الأنود الذواب هي أول طريقة حماية كاثودية ، وهي سهلة التشغيل ولا تتطلب مصدر طاقة. تشمل مواد الأنود القرباني المستخدمة بشكل شائع في الصين المغنيسيوم والزنك والألمنيوم وسبائكها.

يعتمد التيار الخارج للقطب الموجب على شكله وحجمه. في الاختبار المختبري للمغنيسيوم والزنك وسبائك الألومنيوم لإمكانية الحماية الكاثودية (بالنسبة إلى القطب المرجعي للنحاس / كبريتات النحاس) ، تتوافق ثلاثة أنواع من السبائك مع متطلبات مواصفات الحماية الكاثودية لمحطة النفط والغاز (إمكانية الحماية الكاثودية هي 0.85 فولت أو أكثر) ، بما في ذلك التأثير الوقائي لأنود سبائك الألومنيوم هو الأفضل ، وأنود المغنيسيوم وأنود سبائك الزنك يكون أكثر فقراً.

 

مفصل خاص

تم تصميم الوصلة الخاصة لحل الأضرار التي تلحق بطبقة الواجهة بسبب لحام الأنبوب بعد الطلاء. تشمل الطرق: استخدام مواد عازلة للحرارة وطلاء عالي الحرارة ؛ أو استخدم نوعًا جديدًا من وصلات السيراميك العازلة للحرارة المرتفعة ، والتي تتميز بأداء عزل حراري جيد ومقاومة للتآكل ، وكذلك في درجات الحرارة للتغيرات الجذرية في أداء مقاومة الانفجار والنفاذية ، ولكن العيب هو أن القوة و المتانة رديئة. تظهر الاختبارات المعملية أنه في ظل ظروف التغيرات الجذرية في درجة الحرارة ، يمكن لمقاومة التشقق ومقاومة الاختراق للمفصل تلبية المتطلبات. ومع ذلك ، في ظل فرضية ضمان القوة والمتانة ، فإن سمك جدار المفصل سميك للغاية ، وسيؤثر تغيير القطر الداخلي على البناء الطبيعي للجدار. خط أنابيب. يمكن أن يفي استخدام مواد العزل الحراري ووصلات الطلاء ذات درجة الحرارة العالية بمتطلبات الاستخدام.

 

لماذا يتم استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ على الوجهين في أنظمة مياه تبريد محطات الطاقة النووية؟

كمصدر للطاقة النظيفة ، تعد الطاقة النووية مساهماً رئيسياً في تقليل انبعاثات الكربون في جميع أنحاء العالم. يعتبر نظام أنابيب مياه التبريد هو المفتاح للتشغيل الآمن لمحطة الطاقة النووية. يتكون من آلاف الأقدام من الأنابيب بأقطار وأحجام مختلفة. يوفر مصدرًا موثوقًا للمياه لتبريد معدات المصنع. يجب أن يوفر نظام الأنابيب غير الآمنة مياه تبريد كافية لتبريد المحطة ، بينما يجب أن يوفر نظام الأمان مياه تبريد كافية للتحكم في المفاعل وإغلاقه بأمان في حالة الطوارئ.

يجب أن تكون مواد الأنابيب هذه مقاومة لتآكل مياه التبريد طوال العمر التشغيلي للمعدات. اعتمادًا على موقع المحطة ، يمكن أن يتراوح نوع مياه التبريد من مياه عذبة نظيفة نسبيًا إلى مياه البحر الملوثة. أظهرت التجربة أنه مع تقدم الأنظمة في العمر ، يمكن أن تحدث مجموعة متنوعة من مشاكل التآكل ودرجات متفاوتة من التآكل ، مما يؤدي إلى إتلاف النظام ومنع توفير مياه التبريد المطلوبة.

غالبًا ما تتضمن مشكلات أنابيب مياه التبريد المواد وتفاعلها مع مياه التبريد. يعتبر التسرب من القاذورات (الانسداد) وتآكل النظام من أكثر المشاكل شيوعًا ، بما في ذلك تراكم الرواسب ، والتعلق البيولوجي البحري (الحشف الحيوي) ، وتراكم منتجات التآكل ، وانسداد المواد الغريبة. يحدث التسرب عادة بسبب التآكل الجرثومي (MIC) ، وهو تآكل شديد التآكل ناتج عن بعض الكائنات الحية الدقيقة في الماء. يحدث هذا النوع من التآكل بشكل متكرر في الفولاذ الكربوني والفولاذ المقاوم للصدأ منخفض السبائك.

لطالما اعتبر الفولاذ المقاوم للصدأ خيارًا قابلاً للتطبيق لبناء أنظمة أنابيب جديدة لإمداد المياه ولإصلاح أو استبدال أنظمة الصلب الكربوني الحالية. الفولاذ المقاوم للصدأ المستخدم بشكل شائع في حلول ترقية الأنابيب هو 304L ، 316L ، أو 6٪ -Mo من الفولاذ المقاوم للصدأ. 316L و 6٪ مو من الفولاذ المقاوم للصدأ مع اختلافات كبيرة في الأداء والسعر. إذا كان وسط التبريد عبارة عن مياه غير معالجة ، وهي مادة شديدة التآكل وتنطوي على مخاطر التآكل الجرثومي ، فإن 304L و 316 L لا يعدان خيارين مناسبين. نتيجة لذلك ، كان على المحطات النووية الترقية إلى 6٪ من الفولاذ المقاوم للصدأ أو قبول تكاليف الصيانة المرتفعة لأنظمة الصلب الكربوني. لا تزال بعض محطات الطاقة النووية تستخدم أنابيب مبطنة بالفولاذ الكربوني بسبب التكلفة الأولية المنخفضة. وفقًا لـ ASTM A240 غالبًا ما تكون أنظمة أنابيب إمدادات المياه الصناعية مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ أدناه:

درجات UNS C N Cr Ni Mo Cu
304L S30403 0.03 / 18.0-20.0 8.0-12.0 / /
316L S31603 0.03 / 16.0-18.0 10.0-14.0 2.0-3.0 /
6٪ مو N08367 0.03 0.18-0.25 20.0-22.0 23.0-25.0 6.0-7.0 0.75
2205 S32205 0.03 0.14-0.2 22.0-23.0 4.5-6.5 3.0-3.5 /

أثبت الفولاذ المقاوم للصدأ على الوجهين 2205 أنه خيار ممتاز. محطة كاتاوبا للطاقة النووية التابعة لشركة ديوك باور في ساوث كارولينا هي أول محطة للطاقة النووية تستخدم 2205 (UNS S32205) من الفولاذ المقاوم للصدأ ثنائي الطور في أنظمتها. تحتوي هذه الدرجة على حوالي 3.2٪ من الموليبدينوم وقد حسنت مقاومة التآكل ومقاومة للتآكل الميكروبي أفضل بكثير من الفولاذ المقاوم للصدأ 304L و 316L.

تم استبدال الأنابيب المبطنة بالفولاذ الكربوني على الجزء فوق الأرض من نظام الأنابيب الذي ينقل مياه الإمداد إلى برج التبريد للمكثف الرئيسي بأنابيب مزدوجة من الفولاذ المقاوم للصدأ 2205.

البديل الجديد 2205 تم تركيب أنبوب مزدوج من الفولاذ المقاوم للصدأ في عام 2002. يبلغ طول الأنبوب 60 مترًا وقطره 76.2 سم وقطره 91.4 سم ، ويبلغ سمك جدار الأنبوب 0.95 سم. النظام المحدد وفقًا لمعيار ASME B31.1 لأنابيب الطاقة ، وهو أحد رموز الإدارة للاستخدام الآمن لأنظمة أنابيب محطة الطاقة ويستخدم على نطاق واسع في العالم. بعد 500 يوم من الخدمة ، تم فحص النظام بدقة. لم يتم العثور على تحجيم أو تآكل أثناء الفحص. أداء 2205 مزدوج الفولاذ المقاوم للصدأ بشكل جيد للغاية. تعمل أنابيب 2205 المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ بشكل جيد لأكثر من عقد منذ تركيبها. بناءً على هذه التجربة ، استخدمتها Duke Power 2205 أنابيب دوبلكس من الفولاذ المقاوم للصدأ في أجزاء أخرى من نظامها.

داخلي من أنبوب 2205 بعد 500 يوم من الاستخدام.

 

يتوفر الآن لمصممي أنظمة المياه في محطات الطاقة النووية خيار آخر عندما يتعلق الأمر باختيار مواد الأنابيب لمياه التبريد المقاومة للتآكل. يمكن للتطبيق الناجح للفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج 2205 أن يقلل من تكاليف الصيانة ، ويقلل من وقت التوقف عن العمل ويضمن سلامة تشغيل محطات الطاقة النووية.