Wofür wird Duplex-Edelstahl verwendet?

Duplex-Edelstahl bezieht sich auf Edelstahl, der jeweils 50% Ferrit und Austenit enthält, wobei der allgemeine Gehalt der weniger Phasen mindestens 30% beträgt. Er weist sowohl die Eigenschaften von austenitischem als auch von ferritischem Edelstahl auf. Im Vergleich zu Ferrit weist er eine höhere Plastizität und Zähigkeit auf, ist bei Raumtemperatur nicht spröde, weist eine deutlich bessere interkristalline Korrosionsbeständigkeit auf und die Schweißleistung ist deutlich verbessert. Außerdem behält er die 475℃-Sprödigkeit von ferritischem Edelstahl sowie eine hohe Wärmeleitfähigkeit, Superplastizität und andere Eigenschaften. Im Vergleich zu austenitischem Edelstahl weist Dualphasen-Edelstahl eine höhere Festigkeit und eine höhere Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion und Chloridspannungskorrosion auf. Duplex-Edelstahl wird aufgrund seiner hervorragenden umfassenden mechanischen Eigenschaften und seiner Beständigkeit gegen Chloridspannungskorrosion häufig in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, z. B. in der Papierherstellungsindustrie, der chemischen und petrochemischen Industrie, der Hydrometallurgie, in Meeres- und Küstenanwendungen, in Sanitärinstallationen für Lebensmittel- und Getränkefabriken, Gebäuden usw.

Zellstoff und Papier

Ab 1930 wurde Duplex-Edelstahl erstmals in der Sulfitpapierindustrie eingesetzt. Heute wird Duplex-Edelstahl in der Zellstoff- und Papierindustrie als Bleichanlage, Kocher, Chip-Lagertanks, Schwarz-Weiß-Lagertanks und Saugwalzengehäuse verwendet. Duplex-Edelstähle haben eine hohe Festigkeit, ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und dieselbe Druckfestigkeit, die die Verwendung dünnerer Bleche ermöglicht. In der Papierindustrie haben sie inzwischen austenitischen Edelstahl und Kohlenstoffstahl ersetzt. Die Verbundwerkstoffkosten sind geringer, die Schweißzeiten kürzer und die Transport- und Handhabungskosten geringer.

 

Entsalzung

Aufgrund des hohen Chloridgehalts und der korrosiven Prozessumgebung bei hohen Temperaturen wurde das Material bei der Meerwasserentsalzung einem der strengsten Tests unterzogen. Kunden von Entsalzungsanlagen müssen einen Kompromiss zwischen der Erfüllung der Korrosionsbeständigkeitsanforderungen und der Erschwinglichkeit ihrer Investitionen finden. In früheren Entsalzungsprojekten wurden die Verdampfer für die Entsalzungsanlagen MSF und MED aus Kohlenstoffstahl hergestellt. Später wurden MSF-Verdampfer im Allgemeinen mit austenitischem Edelstahl 316L beschichtet. Der MED-Verdampfer wird zuerst mit Epoxidharz und dann mit Edelstahl beschichtet.

Die Vorteile von Duplex-Edelstahl liegen in seiner hohen Festigkeit (doppelt so hoch wie bei herkömmlichem austenitischem Edelstahl) und seiner hohen Korrosionsbeständigkeit. Daher können Duplex-Edelstahlverdampfer aus dünneren Stahlplatten hergestellt werden, was weniger Material und Schweißarbeiten erfordert. Weitere Vorteile sind die einfache Handhabung und die insgesamt geringere Umweltbelastung. 2205 Duplex-Edelstahl wird zur Herstellung von Duplex-Stahlverdampfern verwendet. Die Melittah MSF-Anlage und die Zuara Med-Anlage in Libyen wurden installiert, um drei Sätze mehrstufiger Flash-MSF-Einheiten zu bauen, die das Konzept der Kombination von zwei Duplex-Stählen verwenden. 2205 und UNS S32101.

 

Öl und Gas

In der Öl- und Gasindustrie spielen Duplex-Edelstähle eine entscheidende Rolle, wenn es darum geht, rauen Bedingungen standzuhalten. Dies liegt daran, dass seine Festigkeit, Lochfraßbeständigkeit und Spaltkorrosionsbeständigkeit besser sind als bei herkömmlichen austenitischen Edelstählen, und der Lochfraßwert (PREN) von Dualphasen-Edelstählen liegt normalerweise über 40. Duplex-Edelstahl wird hauptsächlich in Flüssigkeitsrohren, Prozessrohrleitungssystemen und Geräten wie Abscheidern, Wascheinheiten und Pumpen verwendet. Im Seebereich werden diese Materialien in Bohrloch-Produktionsrohren, Armaturen und Montagelinien, Produktionsbaumteilen, Flüssigkeitsrohren und Pipelines zum Transport von korrosivem Öl und Gas verwendet. Super-Duplex-Edelstahl (25% Cr) hat eine hohe Festigkeit, ausgezeichnete Ermüdungsbeständigkeit und eine gute Kupplungskompatibilität mit anderen hochlegierten Edelstählen.

 

Essen und Getränke

Auch in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie bewähren sich wirtschaftliche Duplexstähle. In Spanien kommt das Material in zwei Projekten zum Einsatz, einem Lebensmittellager und einem Weinlager.

Im Hafen von Barcelona baute Emypro SA alle Lebensmittellagertanks aus S32101 und ersetzte damit EN304/304L. Das Weinlagerhaus für Garcia Carrion, das vom spanischen Tankhersteller Martinez Sole in Demiere, Südspanien, gebaut wurde, war das erste, bei dem Zweiphasen-Edelstahl zum Einsatz kam: Die S32101 und 2304, als kostengünstige Ersatzstoffe für 304/316L, wurden für den Bau des Dachs und des obersten Dachs aller neuen Tanks verwendet.

 

Baugewerbe

Duplexstahl spielt eine wichtige Rolle beim Bau von Brücken, die eine hohe Tragfähigkeit erfordern, wenn sie in einer korrosiven und salzhaltigen Umgebung eingesetzt werden. Der 2205 Duplex-Edelstahl wird für die Stonecutters Bridge in Hongkong und die Double Helix Walking Bridge in Singapur verwendet. Im Jahr 2006 wurden 2.000 Tonnen 2205 Duplex-Stahlbleche und -Rohre für die Stonecutters Island Bridge verwendet. Der Oberflächenteil der Brücke wurde aus maßgefertigten Blechen von Chinesische Hersteller von Duplex-Edelstahl. Diese Edelstahlbleche sind poliert und kugelgestrahlt, um sowohl tagsüber als auch nachts eine optimale Reflexion zu erzielen.

Das weltweit größte Edelstahldach des neuen Doha International Airport in Katar ist aus kostengünstigem Duplex-Edelstahl (S32003) mit Molybdän gefertigt. Das auffälligste Merkmal des Terminals ist sein gewelltes Dach, das angeblich das größte Edelstahldach der Welt ist. Das Dach bedeckt etwa 195.000 Quadratmeter (2,1 Millionen Quadratfuß) und besteht aus etwa 1.600 Tonnen (3,5 Millionen Pfund) Dualphasen-Edelstahl. Bei der Auswahl der Edelstahlsorten müssen mehrere Faktoren berücksichtigt werden, der wichtigste davon ist die Entfernung zwischen dem Flughafen und dem Meer. Das Dach muss nicht nur der Hitze und Feuchtigkeit des Nahen Ostens standhalten, sondern auch Salz. Weitere Faktoren für die Auswahl von Duplex-Edelstahl sind die Kosten und ein gutes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis im Vergleich zu anderen Stählen.