Die Dickentoleranz von Edelstahlplatten

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Wir bezeichnen Edelstahlplatten mit einer Dicke von 4–25,0 mm normalerweise als mittlere Platte, Edelstahlplatten mit einer Dicke von 25,0–100,0 mm als dicke Platte und Platten mit einer Dicke von mehr als 100,0 mm als extra dicke Platte. Bei der Suche nach einer geeigneten Edelstahlplatte stehen Ihnen je nach Festigkeit des Metalls und seiner chemischen Zusammensetzung verschiedene Güteklassen zur Verfügung. Es gibt eine hochwertige Güteklasse aus Cr-Ni-Legierungen, die im Allgemeinen in kommerziellen Anwendungen wie Druckbehältern, Kesselmänteln, Brücken, Automobilen, im Schiffsbau, im Bauwesen und für andere industrielle Zwecke verwendet werden.

Es ist wichtig zu beachten, welche Art von Verwendung die Edelstahlplatte in einer bestimmten industriellen Anwendung haben wird. Einige Anwendungen erfordern eine gehärtete, verstärkte Platte, die Hammerschlägen, Abrieb und Stößen standhält. Andere erfordern möglicherweise ein spröderes, weicheres Material, das Biegungen und Verformungen standhält. Das andere Kriterium, das beachtet werden muss, ist der Grad der Korrosionsbeständigkeit, und dieser bestimmt, welche Edelstahlplattenqualität für die Anwendung am besten geeignet ist. Die üblicherweise verwendeten Qualitäten sind 304, 316L, 310S und 904L Edelstahlplatte. Hier ist die zulässige Dickentoleranz der Edelstahlplatte gemäß ASTM-, JIS- und GB-Spezifikation.

 

JIS-Edelstahlplatte

Dicke Breite
<1250 ≥1250<1600
≥0,30~<0,60 0,05 0,06
≥0,60~<0,80 0,07 0,09
≥0,80~<1,00 0,09 0,10 €
≥1,00~<1,25 0,10 € 0,12
≥1,25~<1,60 0,12 0,15 €
≥1,60~<2,00 0,15 € 0,17
≥2,00~<2,50 0,17 0,20 €
≥2,50~<3,15 0,22 0,25
≥3,15~<4,00 0,25 0,30 €
≥4,00~<5,00 0,35 € 0,40 €
≥5,00~<6,00 0,40 € 0,45 €
≥6,00~<7,00 0,50 € 0,50 €

 

ASTM Edelstahlplatte

Dicke Zulässige Toleranz Breite
上 下 ≤1000 ＞1000~≤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.

 

GB Edelstahlplatte

Dicke Zulässige Dickentoleranz
Hohe Präzision (A) Standardpräzision (B)
>600~1000 >1000~1250 >600~1250
0.05~0.10 ——- ——- ——-
>0,10~0,15 ——- ——- ——-
> 0,15 bis 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 0,050
>0,65~0,90 0,050 0,050 士0.060
>0,90~1,20 0,050 士0.060 士0.080
>1,20~1,50 士0.060 士0.070 0,110
>1,50~1,80 士0.070 士0.080 0,120
>1,50~2,00 士0.090 0,100 € 0,130
>2,00~2,30 0,100 € 0,110 士0.140
>2,30~2,50 0,100 € 0,110 士0.140
>2,50~3,10 0,110 0,120 0,160
>3,10~4,00 0,120 0,130 0,180

Ist 318LN eine Duplex-Edelstahlsorte?

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318LN ist ein mit Stickstoff angereicherter Edelstahl, der häufig verwendet wird, um Korrosionsschäden an Edelstahl der 300er-Serie zu beheben. Die Struktur von Edelstahl 318LN besteht aus Austenit, das von kontinuierlichen Ferritphasen umgeben ist. 318LN enthält im geglühten Zustand etwa 40–50% Ferrit und kann als Duplex-Edelstahl betrachtet werden. Die Duplex-Struktur kombiniert Ferritlegierungen (Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion und hohe Festigkeit) mit den überlegenen Eigenschaften austenitischer Legierungen (einfache Herstellung und Korrosionsbeständigkeit). 318LN ist beständig gegen gleichmäßige H2S-Korrosion, Sulfid-Spannungsrisse, Wasserstoffversprödung und Lochfraß sowie gegen Korrosion durch reduzierende Medien. Es wird häufig verwendet, um schwefelbeständige Bohrlochköpfe, Ventile, Spindeln und Befestigungselemente für den Einsatz in Bergbauumgebungen herzustellen, in denen der H2S-Partialdruck 1 MPa übersteigt. Allerdings sollte die Verwendung von Duplex-Edelstahl 318LN auf unter 600 °F begrenzt werden, da über längere Zeit hohe Temperaturen den Edelstahl 318LN spröde machen können.

 

Die chemische Zusammensetzung von 318LN-Stahl

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
Mechanische Eigenschaften
Ys (Mpa) Ts (Mpa) Dehnung (%) Hv
Normen ≥ 450 ≥ 620 ≥ 18
Physikalische Eigenschaft
Dichte (g/cm) Spezifische Wärmekapazität (J/gC) Wärmeleitfähigkeit

100 °C (W/m.)

 Der Wärmeausdehnungskoeffizient

20~100 °C (10/°C)
7.8 0.45 19.0 13.7

 

Eigenschaften von 318LN-Stahl

  • Hervorragende Beständigkeit gegen Sulfidspannungskorrosion
  • Gute Beständigkeit gegen chloridbedingte Spannungsrisskorrosion, Lochfraß und Spaltkorrosion
  • Hohe Festigkeit,
  • Gute Schweißbarkeit und Verarbeitbarkeit

 

Anwendungen von 318LN-Stahl

  • Behälter, Rohre und Wärmetauscher für die chemische Behandlung
  • Zellstoffkocher, Bleichreiniger, Chip-Vordampfbehälter
  • Lebensmittelverarbeitungsgeräte
  • Petrochemische Rohrleitungen und Wärmetauscher
  • Rauchgasentschwefelungsanlagen

 

Duplex-Edelstahl 318LN ist eine wirtschaftliche und effektive Lösung für Anwendungen, bei denen Edelstahl der 300er-Serie anfällig für Spannungsrisskorrosion durch Chlorid ist. Wenn Edelstahl Zugspannung ausgesetzt wird, tritt bei Kontakt mit einer chloridhaltigen Lösung Spannungsrisskorrosion auf, und steigende Temperaturen erhöhen auch die Empfindlichkeit von Edelstahl gegenüber Spannungsrisskorrosion. Die Kombination aus Chrom, Molybdän und Stickstoff erhöht die Beständigkeit von 318LN gegen Chlorid-Lochfraß und Spaltkorrosion, was für Anwendungen wie Meeresumgebungen, Brackwasser, Bleichvorgänge, geschlossene Wasserkreisläufe und einige Lebensmittelverarbeitungsanwendungen von entscheidender Bedeutung ist. In den meisten Umgebungen bietet der hohe Chrom-, Molybdän- und Stickstoffgehalt von 318LN eine überlegene Korrosionsbeständigkeit gegenüber gewöhnlichen Edelstahlsorten wie 316L und 317L.

Hochfester Edelstahl für die Luftfahrt

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Edelstahl mit einer Zugfestigkeit von über 800 MPa und einer Streckgrenze von über 500 MPa wird üblicherweise als hochfester Edelstahl bezeichnet, Edelstahl mit einer Streckgrenze von über 1380 MPa als ultrahochfester Edelstahl. Die Entwicklung der Luftfahrtindustrie hat gezeigt, dass die Verbesserung der Leistung von Flugzeugen und Triebwerken weitgehend von Metallmaterialien abhängt. Aufgrund der hohen Festigkeit, Zähigkeit, Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit und guten Schlagfestigkeit von Stahl werden einige wichtige Strukturkomponenten von Flugzeugen wie Fahrwerke, Träger, hochbelastete Verbindungen, Befestigungselemente und andere hochfeste Edelstahlsorten immer noch verwendet.

Zu hochfestem Edelstahl gehören hauptsächlich martensitisch ausgehärteter Edelstahl und halbaustenitisch ausgehärteter Edelstahl. Die Festigkeit von martensitisch ausgehärtetem Edelstahl wird durch Martensitumwandlung und Ausscheidungshärtung erreicht. Der Vorteil liegt in der hohen Festigkeit. Gleichzeitig ist seine Korrosionsbeständigkeit aufgrund des geringen Kohlenstoff-, Chrom-, Molybdän- und/oder Kupfergehalts im Allgemeinen nicht geringer als die von austenitischem Edelstahl 18Cr-8Ni. Er ist frei schneidbar, gut schweißbar, benötigt nach dem Schweißen kein lokales Glühen, der Wärmebehandlungsprozess ist relativ einfach. Der Hauptnachteil besteht darin, dass seine Struktur selbst im geglühten Zustand immer noch kohlenstoffarmer Martensit ist, sodass eine tiefe Kaltverformung schwierig ist. Die typische Stahlsorte ist 17-4PH und PH13-8Mo, das zur Herstellung hochfester, korrosionsbeständiger Lagerkomponenten wie Motorlagerteilen, Befestigungselementen usw. verwendet wird, die bei 400 °C arbeiten. PH13-8Mo wird häufig in korrosionsbeständigen Strukturteilen für Lager in der Luftfahrt für mittlere Temperaturen verwendet.

Der halbaustenitische, ausscheidungsgehärtete Edelstahl kann im austenitischen Zustand bearbeitet, kalt verformt und geschweißt werden. Anschließend können die Martensitumwandlung und die Ausscheidungshärtung durch Anpassung der Alterung gesteuert werden, um unterschiedliche Festigkeiten und Zähigkeitskoordinationen zu erzielen. Der Stahl weist eine gute Korrosionsbeständigkeit und Wärmefestigkeit auf, insbesondere Spannungskorrosionsbeständigkeit, und eignet sich besonders für die Herstellung von Teilen, die bei Temperaturen unter 540 °C verwendet werden. Der Nachteil besteht darin, dass der Wärmebehandlungsprozess komplex ist und die Anforderungen an die Temperaturregelung der Wärmebehandlung sehr genau sind (±5 °C). Die Kaltverfestigungstendenz von Stahl ist groß und für die Kaltverformung mit tiefer Verformung sind häufig viele Zwischenglühzeiten erforderlich. Typische Güten sind 17-7PH, PH15-7Mo usw. Diese Stahlsorte wird hauptsächlich in der Luftfahrtindustrie verwendet, um bei Temperaturen unter 400 °C an korrosionsbeständigen Strukturen zu arbeiten, wie beispielsweise an allen Arten von Rohren, Rohrverbindungen, Federn, Befestigungselementen usw.

 

Flugzeugfahrwerk

Die für den Bau von Flugzeugfahrwerken verwendeten Materialien sind 30CrMnSiNi2A, 4340, 300M, Aermet100 und andere Flugzeugfahrwerke und Befestigungselemente mit höheren Anforderungen bestehen meist aus ausscheidungsgehärtetem Edelstahl, wie 17-4PH für DAS Fahrwerk der F-15-Flugzeuge, 15-5pH für das Fahrwerk der B-767-Flugzeuge. PH13-8mo-Stahl hat das Potenzial, 17-4PH zu ersetzen, 15-5PH, 17-7PH, PH15-7Mo und andere Stähle aufgrund seiner besseren Spannungskorrosionsbeständigkeit als ausscheidungsgehärteter Edelstahl der gleichen Güteklasse.

Das Gleitlager

Das deutsche Unternehmen FAG hat den stickstoffhaltigen martensitischen Edelstahl Cronidur30 (0.31%C-0.38%N-15% Cr-L %Mo) entwickelt, der im PESR-Verfahren durch Elektroschlacke-Umschmelzen unter Stickstoffatmosphäre mit hohem Druck hergestellt wird. Es handelt sich um einen hochtemperaturbeständigen Edelstahl mit hohem Stickstoffgehalt, der vollständig gehärtet ist und korrosionsbeständiger als SUS440 ist. Aufgrund seiner Eigenschaften als vollständig gehärteter Typ ist er nicht für hohe DN-Werte (D: Lagerinnendurchmesser/mm, N: Wellenumdrehung/mm) geeignet. Derselbe Cronidur30 kann durch Hochfrequenzabschrecken gleichzeitig die Restdruckspannung und die Bruchzähigkeit von DN4 Millionen erreichen. Da die Anlasstemperatur jedoch unter 150 °C liegt, kann er dem Anstieg der Lagertemperatur durch Thermoschock nach dem Abschalten des Motors nicht standhalten.

Tragstrukturbauteile für Flugzeuge

Hochfester Edelstahl in der Tragstruktur von Flugzeugen wird hauptsächlich 15-5PH, 17-4PH, PH13-8Mo usw., einschließlich Lukendeckelriegel, hochfester Bolzen, Feder und andere Teile. Zivilflugzeuge verwenden solchen hochfesten rostfreien Stahl für Tragflächenholme, wie beispielsweise 15-5PH-Stahl für die Tragflächenholme der Boeing 737-600; PH13-8Mo-Stahl für die Tragflächenholme des Typs A340-300. Ph13-8Mo wird für Teile verwendet, die eine hohe Festigkeit und Zähigkeit erfordern, insbesondere für die Querleistung, wie beispielsweise Rumpfrahmen. In jüngerer Zeit wurde Custom465 aufgrund seiner erhöhten Zähigkeit und Spannungskorrosionsbeständigkeit getestet. Custom465 wurde von Carpenter auf der Grundlage von Custom450 und Custom455 für die Herstellung von Klappenführungen, Vorflügelführungen, Getrieben, Motoraufhängungen usw. für Flugzeuge entwickelt. Der Stahl ist gegenwärtig in den technischen Spezifikationen MMPDS-02, AMS5936 und ASTM A564 enthalten. Zur Herstellung der Flugzeugstruktur wird hochfester Edelstahl HSL180 (0,21C-12,5Cr-1,0Ni-15,5Co-2,0Mo) verwendet, der mit 1800 MPa die gleiche Festigkeit wie niedrig legierter Stahl (z. B. 4340) und die gleiche Korrosionsbeständigkeit und Zähigkeit wie ausscheidungsgehärteter Edelstahl (z. B. SUS630) aufweist.

 

Vorteile von Edelstahl-Winkelstücken

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Edelstahl-Rohrverbindungsstücke, insbesondere T-Stücke, Winkelstücke und Reduzierstücke, werden im Rohrleitungsbau immer häufiger verwendet, da sie sich gut formen lassen, korrosionsbeständig sind, hohen Temperaturen und hohem Druck standhalten, schweißbar sind und andere Eigenschaften aufweisen. Im Vergleich zu Rohrverbindungsstücken aus Kohlenstoffstahl werden Edelstahl-Rohrverbindungsstücke häufig für den Trinkwassertransport, die Petrochemie und andere Rohrleitungen mit hohen Umweltanforderungen verwendet. Um es denjenigen, die nicht viel darüber wissen, einfacher zu machen, soll dieser Artikel Sie über diese Produktlinie und ihre verschiedenen Funktionen aufklären. Darüber hinaus besprechen wir auch die Vorteile, die Sie von ihrer Verwendung erwarten können. Wenn Sie diesen Artikel zu Ende gelesen haben, haben Sie sicherlich eine gute Vorstellung davon, was diese Produkte sind und wie Sie sie in die Hände bekommen können.

Spezifikationen für Winkelstücke aus Edelstahl 304

DN NPS Serie A Serie B 45°-Winkelstück 90°-Winkelstück 180°-Winkelstück
DN NPS Serie A Serie B LR LR SR LR SR LR SR
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

Diese häufig verwendeten Güten in der Rohrverbindung sind 304, 316 und 316l Edelstahl-Winkel. Sie werden häufig in der Fertigungs- und Automobil-, Pharma- und Lebensmittelindustrie verwendet. Tatsächlich ist es nicht ungewöhnlich, diese Produkte in Lebensmittelverarbeitungsbetrieben zu finden. Der Grund für ihre breite Verwendung ist ganz einfach: Sie bieten den Arbeitsteilen der Maschinen eine wirksame Unterstützung, ohne die sonstige Arbeitsqualität zu beeinträchtigen. Wie oben erwähnt, verwenden sie ein speziell entwickeltes Schweißverfahren namens Biegewärmehärtung, um sicherzustellen, dass die Winkelverbindung durch hochfeste Edelstahl-Rohrverbindungen gestützt wird. Dies wiederum stellt sicher, dass die Rohrverbindungen bei Bedarf ausgetauscht werden können.

Ein weiterer großer Vorteil von Edelstahlarmaturen ist ihre Korrosionsbeständigkeit. Da Edelstahl ein legierter Stahl mit Cr- und Mo-Zusätzen ist, kann er zu einem integralen Bestandteil vieler industrieller Prozesse werden, bei denen die Leitfähigkeit von entscheidender Bedeutung ist. Dies bedeutet, dass ein elektrischer Fehler die Funktion einer Anlage beeinträchtigen kann und es sich dabei nicht nur um eine Unterbrechung der Stromversorgung handelt. Wenn es beispielsweise in einer chemischen Produktionsanlage zu einem Stromausfall kommt, müssen Rettungskräfte den Bereich selbst betreten, was sich als sehr schwierig erweisen könnte, wenn die Stromverteilungspunkte nicht richtig positioniert sind.

 

WLD-Stahl ist ein 304 Lieferant und Hersteller von 90-Grad-Winkeln aus Edelstahl. Zunächst einmal werden sie hergestellt, um eine erstklassige Leistung zu gewährleisten. Das bedeutet, dass sie mit Edelstahl-Rohrverbindungen des richtigen Durchmessers und der richtigen Länge für die jeweilige Aufgabe ausgestattet sind, unabhängig von der Rohrgröße oder -form. Beispielsweise kann es erforderlich sein, Rohre unterschiedlicher Breiten zu montieren, die von 2-Zoll-Schritten bis zu 4-Zoll-Schritten variieren. Ein gut konzipiertes Produkt wird diesen Anforderungen problemlos gerecht werden können.

 

 

Der Korrosionsschutz von oberirdischen Rohrleitungen

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Die Korrosion von oberirdische Rohrleitungen wird durch die kombinierte Wirkung von korrosiven Ionen (Cl-, S2-), CO2, Bakterien und gelöstem Sauerstoff verursacht. Gelöster Sauerstoff ist ein starkes Oxidationsmittel, es oxidiert leicht Eisenionen und bildet Niederschläge, und die Beziehung zwischen gelöstem Sauerstoff und Korrosionsrate ist linear. Sulfatreduzierende Bakterien werden durch das Vorhandensein von sulfatreduzierendem Schwefelwasserstoff im Wasser zu wasserstoffbedingten Rissen und Spannungsrisskorrosion in den Rohren führen, Korrosionsprodukte erzeugen Eisensulfid und haften schlecht an der Stahloberfläche, fallen leicht ab und sind potenziell korrosionsfördernd, da die Kathode eine aktive Mikrobatterie und eine Stahlmatrix bildet und weiterhin Korrosion am Stahlsubstrat verursacht. Saprophytische Bakterien haften an der Pipeline und verursachen Verschmutzungen und Verstopfungen, außerdem bilden sie Sauerstoffkonzentrationszellen und verursachen Korrosion an der Pipeline. Das Öl-Wasser-Gemisch in der Oberflächenpipeline kann nach der Trennung in den Abwassertank gelangen. Daher sollten bei der Auswahl von Korrosionsschutzmaßnahmen für die oberirdischen Pipelines in den Ölfeldern die Schutzwirkung, der Konstruktionsaufwand, die Kosten und andere Faktoren berücksichtigt werden. Einige häufig verwendete Korrosionsschutzmaßnahmen gelten für oberirdische Ölfeldpipelines:

 

Beschichtung

Es gibt viele Korrosionsschutzbeschichtungen für Rohrleitungen, und ihre Leistung ist unterschiedlich. Die Wahl geeigneter Beschichtungen kann die Lebensdauer von Rohrleitungen erheblich verlängern. Wählen Sie die geeignete Beschichtung je nach korrosiver Umgebung, Transportmedium und anderen Bedingungen. Die äußere Schutzbeschichtung ist die erste und wichtigste Barriere des oberirdischen Stahlrohrs und besteht hauptsächlich aus organischen Beschichtungen und Metallbeschichtungen (oder Beschichtungen). Organische Beschichtungen können in Epoxidharz, modifiziertes Phenolepoxid, Asphalt, Kohlenteer und andere Beschichtungen unterteilt werden. Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass die Oberfläche der Beschichtung beim Einweichen in Salzlake und Öl keine Blasen bildet und die Beschichtung die Anforderungen des API RP 5L2-Haftungs- und Ablösetests erfüllt, was darauf hinweist, dass die Beschichtung eine gute Haftung aufweist. Die Beschichtung wird 30 Minuten lang auf 250 °C erhitzt und dann mit Wasser bei Raumtemperatur abgekühlt. Die Beschichtungsoberfläche weist kein Abblättern, keine Risse, keine Blasen, keinen Haftungsverlust usw. auf, d. h. die Beschichtung weist eine gute Hitzebeständigkeit auf. Gemäß ASTM D522, ASTM D968 und anderen Normen zur Durchführung von Biege- und Verschleißtests weist die Beschichtung zudem eine gute Biege- und Verschleißfestigkeit auf.

 

Kathodenschutz

Bei Rohrleitungen mit kleinem Durchmesser (Rohrdurchmesser unter 60 mm) ist es nicht einfach, die Innenfläche zu beschichten. Selbst wenn die Beschichtung im Innenbereich erfolgt, ist es schwierig, 100% ohne Nadellöcher zu erhalten. Darüber hinaus wird die Innenwandbeschichtung im Gebrauch häufig abgenutzt, sodass der Einsatz von kathodischem Schutz Korrosionsperforationen wirksam reduzieren kann. Der Opferanodenschutz ist die älteste Methode des kathodischen Schutzes, die einfach zu handhaben ist und keine Stromversorgung erfordert. Die in China üblicherweise verwendeten Opferanodenmaterialien umfassen Magnesium, Zink, Aluminium und deren Legierungen.

Der Ausgangsstrom der Opferanode hängt von ihrer Form und Größe ab. Im Labortest des kathodischen Schutzpotentials von Magnesium, Zink und einer Aluminiumlegierung (relativ zur Kupfer/Kupfersulfat-Referenzelektrode) entsprechen drei Legierungsarten den Anforderungen der kathodischen Schutzspezifikation von Öl- und Tankstellen (kathodisches Schutzpotential beträgt 0,85 V oder mehr), wobei die Schutzwirkung der Anode aus Aluminiumlegierung am besten ist, während die der Anode aus Magnesiumlegierung und der Anode aus Zinklegierung schlechter ist.

 

Spezialgelenk

Die spezielle Verbindung soll die Schäden an der Grenzflächenbeschichtung beheben, die durch das Rohrschweißen nach der Beschichtung verursacht werden. Zu den Methoden gehören: Verwendung von feuerfestem Isoliermaterial und Hochtemperaturbeschichtung; Oder Verwendung einer neuen Art von Hochtemperatur-Wärmedämmungskeramikverbindung, die eine gute Wärmedämmleistung und Korrosionsbeständigkeit aufweist und bei drastischen Temperaturänderungen eine gute Leistung in Bezug auf Berst- und Durchlässigkeitsbeständigkeit aufweist, aber den Nachteil hat, dass Festigkeit und Zähigkeit schlecht sind. Labortests zeigen, dass die Rissbeständigkeit und Durchdringungsfestigkeit der Verbindung unter Bedingungen drastischer Temperaturänderungen den Anforderungen entsprechen können. Unter der Voraussetzung, Festigkeit und Zähigkeit sicherzustellen, ist die Verbindungswanddicke jedoch zu dick, und die Änderung des Innendurchmessers beeinträchtigt die normale Konstruktion der Verbindung. Pipeline. Durch die Verwendung feuerfester Isoliermaterialien und Hochtemperatur-Beschichtungsverbindungen können die Einsatzanforderungen vollständig erfüllt werden.

 

Warum wird in Kühlwassersystemen von Kernkraftwerken Duplex-Edelstahl verwendet?

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Als saubere Energiequelle trägt die Kernenergie wesentlich zur weltweiten Reduzierung der CO2-Emissionen bei. Das Kühlwasserleitungssystem ist der Schlüssel zum sicheren Betrieb eines Kernkraftwerks. Es besteht aus Tausenden von Metern Rohren mit unterschiedlichen Durchmessern und Größen. Es sorgt für eine zuverlässige Wasserversorgung zur Kühlung der Anlagenausrüstung. Das nicht sicherheitsrelevante Rohrleitungssystem muss genügend Kühlwasser zur Kühlung der Anlage liefern, während das Sicherheitssystem genügend Kühlwasser liefern muss, um den Reaktor unter Kontrolle zu bringen und ihn im Notfall sicher abzuschalten.

Diese Rohrmaterialien müssen während der gesamten Lebensdauer der Anlage gegen Kühlwasserkorrosion beständig sein. Je nach Standort der Anlage kann die Art des Kühlwassers von relativ sauberem Süßwasser bis hin zu verunreinigtem Meerwasser reichen. Die Erfahrung hat gezeigt, dass mit zunehmendem Alter der Systeme eine Vielzahl von Korrosionsproblemen und Korrosion unterschiedlichen Ausmaßes auftreten können, die das System beschädigen und verhindern, dass es das erforderliche Kühlwasser liefert.

Probleme mit Kühlwasserleitungen hängen häufig mit den Materialien und ihren Wechselwirkungen mit Kühlwasser zusammen. Leckagen durch Verschmutzung (Verstopfung) und Korrosion des Systems sind die häufigsten Probleme, darunter Sedimentablagerungen, biologische Anhaftungen im Meer (Biofouling), Ansammlungen von Korrosionsprodukten und Verstopfungen durch Fremdkörper. Leckagen werden in der Regel durch mikrobielle Korrosion (MIC) verursacht, eine sehr korrosive Korrosion, die durch bestimmte Mikroorganismen im Wasser verursacht wird. Diese Form der Korrosion tritt häufig bei Kohlenstoffstahl und niedrig legiertem Edelstahl auf.

Edelstahl gilt seit langem als praktikable Option für den Bau neuer Wasserversorgungsrohrleitungssysteme und für die Reparatur oder den Austausch bestehender Kohlenstoffstahlsysteme. Der für Rohrleitungsmodernisierungslösungen häufig verwendete Edelstahl ist 304L, 316L oder 6%-Mo. 316L und 6%-Mo Edelstahl weisen große Unterschiede in Leistung und Preis auf. Wenn das Kühlmedium unbehandeltes Wasser ist, das stark korrosiv ist und ein Risiko mikrobieller Korrosion birgt, sind 304L und 316L keine geeignete Wahl. Infolgedessen mussten Kernkraftwerke auf 6%-Mo Edelstahl umsteigen oder die hohen Wartungskosten von Kohlenstoffstahlsystemen in Kauf nehmen. Einige Kernkraftwerke verwenden aufgrund der geringeren Anschaffungskosten immer noch Kohlenstoffstahl-Auskleidungsrohre. Gemäß ASTM A240 werden industrielle Wasserversorgungsrohrleitungssysteme häufig aus dem folgenden Edelstahl hergestellt:

Noten 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%Mo 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 /

Der Duplex-Edelstahl 2205 erwies sich als ausgezeichnete Wahl. Das Kernkraftwerk Catawba von Duke Power in South Carolina ist das erste Kernkraftwerk, das in seinen Systemen Dualphasen-Edelstahl 2205 (UNS S32205) verwendet. Diese Güte enthält etwa 3,2% Molybdän und weist eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit und eine deutlich bessere mikrobielle Korrosionsbeständigkeit auf als die Edelstahlsorten 304L und 316L.

Die Kohlenstoffstahl-Auskleidungsrohre im oberirdischen Teil des Rohrleitungssystems, das das Versorgungswasser zum Kühlturm des Hauptkondensators leitet, wurden durch 2205-Duplex-Edelstahlrohre ersetzt.

Der neue Ersatz 2205 Duplex-Edelstahlrohr wurde 2002 installiert. Das Rohr ist 60 Meter lang, hat einen Durchmesser von 76,2 cm und 91,4 cm und eine Wandstärke von 0,95 cm. Das System ist gemäß ASME B31.1 Power Piping spezifiziert, einem der Managementcodes für die sichere Verwendung von Kraftwerksrohrsystemen, der weltweit weit verbreitet ist. Nach 500 Betriebstagen wurde das System gründlich überprüft. Bei der Überprüfung wurden weder Ablagerungen noch Korrosion festgestellt. 2205 Duplex-Edelstahl hat sehr gut funktioniert. 2205 Edelstahlrohre haben seit ihrer Installation mehr als ein Jahrzehnt lang gute Leistungen erbracht. Basierend auf dieser Erfahrung hat Duke Power 2205 Duplex-Edelstahlrohre in anderen Teilen seines Systems.

Innenansicht des Rohrs 2205 nach 500 Tagen Nutzung.

 

Konstrukteure von Wassersystemen für Kernkraftwerke haben nun eine weitere Option, wenn es um die Auswahl von Rohrmaterialien für korrosionsbeständiges Kühlwasser geht. Der erfolgreiche Einsatz von Duplex-Edelstahl 2205 kann Wartungskosten senken, Ausfallzeiten verkürzen und die Betriebssicherheit von Kernkraftwerken gewährleisten.