Tabla de clasificación de presión de tubería de acero inoxidable 304L

Las tuberías de acero inoxidable son ideales en muchas aplicaciones porque tienen una baja resistencia a la corrosión y una alta resistencia que les permite usarse donde hay cantidades variables de gas y petróleo disueltos. Los tubos y tuberías de acero inoxidable 304 y 304L se utilizan en casi todos los campos del mundo. Constituyendo 50% de uso global de acero inoxidable, acero inoxidable 304L Actualmente es el segundo grado de acero inoxidable más utilizado, hasta el acero 304. Es un grado bajo en carbono que lo hace resistente a la corrosión e ideal para envíos y uso industrial.

Hay muchas características diferentes que se derivan del uso de tuberías de acero inoxidable 304L. Una de las características clave es que tiene una excelente resistencia a la corrosión. Esto significa que es capaz de resistir la oxidación, lo cual es esencial para el envío de tuberías. Estas tuberías también son capaces de resistir la corrosión después de exponerlas a la humedad y al agua, lo que las hace ideales para su uso en aplicaciones donde se espera que las tuberías resistan condiciones climáticas severas. También debe tener en cuenta que estas tuberías no se corroerán una vez expuestas al aire, lo que significa que pueden usarse de manera efectiva en lugares donde el aire normalmente presentaría un problema. Con todas las presiones diferentes que puede obtener con el acero inoxidable 304L, que dependen del espesor de la pared y del procesamiento sin costura o soldado, seguramente encontrará algo que satisfaga sus necesidades. Este tipo de tubos de acero también se pueden utilizar en el medio ambiente porque conducen bien el calor y son muy duraderos contra la abrasión y el impacto. A continuación se muestra la siguiente tabla de clasificación de presión para tuberías de acero inoxidable 304L.

TP304L

TEMPERATURA F 100 200 300 400 500 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 1050 1100 1150 1200 1250 1300 1350 1400 1450 1500
TEMPERATURA C 38 93 149 204 260 316 343 371 399 427 454 482 510 538 566 593 621 649 677 704 732 760 788 816
D milímetros

PRESIÓN DE DISEÑO (PSI)

6 1 6423 6423 6423 6077 5692 5385 5269 5192 5115 5000 4923 4577 3808 3000 2423 2040 1739 1391 1130 913 739 478 435 391
6.35 1.24 7730 7730 7730 7313 6850 6480 6341 6249 6156 6017 5925 5508 4582 3610 2916 2475 2150 1720 1397 1129 914 591 537 484
8 1 4639 4639 4639 4389 4111 3889 3806 3750 3694 3611 3556 3306 2750 2167 1750 1457 1212 970 788 636 515 333 303 273
10 1 3630 3630 3630 3435 3217 3043 2978 2935 2891 2826 2783 2587 2152 1696 1370 1133 930 744 605 488 395 256 233 209
12 1 2982 2982 2982 2821 2643 2500 2446 2411 2375 2321 2286 2125 1768 1393 1125 927 755 604 491 396 321 208 189 170
12 2 6423 6423 6423 6077 5692 5385 5269 5192 5115 5000 4923 4577 3808 3000 2423 2040 1739 1391 1130 913 739 478 435 391
15.88 1 2215 2215 2215 2095 1963 1857 1817 1790 1764 1724 1698 1578 1313 1034 836 685 552 442 359 290 235 152 138 124
14 2 5387 5387 5387 5097 4774 4516 4419 4355 4290 4194 4129 3839 3194 2516 2032 1700 1429 1143 929 750 607 393 357 321
15 1.5 3630 3630 3630 3435 3217 3043 2978 2935 2891 2826 2783 2587 2152 1696 1370 1133 930 744 605 488 395 256 233 209
15 2 4985 4985 4985 4716 4418 4179 4090 4030 3970 3881 3821 3552 2955 2328 1881 1569 1311 1049 852 689 557 361 328 295
16 2 4639 4639 4639 4389 4111 3889 3806 3750 3694 3611 3556 3306 2750 2167 1750 1457 1212 970 788 636 515 333 303 273
20 2 3630 3630 3630 3435 3217 3043 2978 2935 2891 2826 2783 2587 2152 1696 1370 1133 930 744 605 488 395 256 233 209
22 2 3275 3275 3275 3098 2902 2745 2686 2647 2608 2549 2510 2333 1941 1529 1235 1020 833 667 542 438 354 229 208 188
25 2 2855 2855 2855 2701 2530 2393 2342 2308 2274 2222 2188 2034 1692 1333 1077 887 721 577 468 378 306 198 180 162
25 2.5 3630 3630 3630 3435 3217 3043 2978 2935 2891 2826 2783 2587 2152 1696 1370 1133 930 744 605 488 395 256 233 209
38 2 1835 1835 1835 1736 1626 1538 1505 1484 1462 1429 1407 1308 1088 857 692 567 455 364 295 239 193 125 114 102
50 2.5 1740 1740 1740 1646 1542 1458 1427 1406 1385 1354 1333 1240 1031 813 656 537 430 344 280 226 183 118 108 97
60 2.5 1440 1440 1440 1362 1276 1207 1181 1164 1147 1121 1103 1026 853 672 543 443 354 283 230 186 150 97 88 80
6 1.50 10438 10438 10438 9875 9250 8750 8563 8438 8313 8125 8000 7438 6188 4875 3938 3400 3077 2462 2000 1615 1308 846 769 692
8 1.50 7368 7368 7368 6971 6529 6176 6044 5956 5868 5735 5647 5250 4368 3441 2779 2354 2034 1627 1322 1068 864 559 508 458
10 1.50 5693 5693 5693 5386 5045 4773 4670 4602 4534 4432 4364 4057 3375 2659 2148 1800 1519 1215 987 797 646 418 380 342
10 2.00 7952 7952 7952 7524 7048 6667 6524 6429 6333 6190 6095 5667 4714 3714 3000 2550 2222 1778 1444 1167 944 611 556 500
12 1.50 4639 4639 4639 4389 4111 3889 3806 3750 3694 3611 3556 3306 2750 2167 1750 1457 1212 970 788 636 515 333 303 273
18 1.50 2982 2982 2982 2821 2643 2500 2446 2411 2375 2321 2286 2125 1768 1393 1125 927 755 604 491 396 321 208 189 170
18 2.00 4073 4073 4073 3854 3610 3415 3341 3293 3244 3171 3122 2902 2415 1902 1537 1275 1053 842 684 553 447 289 263 237
14 1.50 3914 3914 3914 3703 3469 3281 3211 3164 3117 3047 3000 2789 2320 1828 1477 1224 1008 807 655 529 429 277 252 227
6.35 1.24 7730 7730 7730 7313 6850 6480 6341 6249 6156 6017 5925 5508 4582 3610 2916 2475 2150 1720 1397 1129 914 591 537 484
12.70 1.20 3414 3414 3414 3230 3026 2862 2801 2760 2719 2658 2617 2433 2024 1595 1288 1064 871 697 566 457 370 240 218 196
12.70 1.63 4777 4777 4777 4520 4234 4005 3919 3862 3805 3719 3662 3404 2832 2231 1802 1502 1252 1001 814 657 532 344 313 282
12.70 2.11 6400 6400 6400 6055 5672 5365 5250 5173 5097 4982 4905 4560 3794 2989 2414 2032 1732 1386 1126 909 736 476 433 390
12.70 2.41 7473 7473 7473 7070 6622 6264 6130 6041 5951 5817 5727 5325 4430 3490 2819 2389 2067 1654 1344 1085 879 569 517 465
15.90 1.00 2212 2212 2212 2093 1960 1854 1815 1788 1762 1722 1695 1576 1311 1033 834 685 552 441 359 290 234 152 138 124

Grados de acero inoxidable austenítico de níquel

Se sabe que el níquel es un elemento de aleación costoso y es esencial en algunas aplicaciones donde se requieren tanto resistencia a la corrosión bajo tensión como estructura de austenita. Por ejemplo, la resistencia a la fluencia es importante en ambientes de alta temperatura, donde los materiales austeníticos Aceros inoxidables Se necesitan. Al igual que los aceros inoxidables austeníticos tradicionales, el límite gemelo es una característica importante de los aceros inoxidables austeníticos ricos en níquel debido a la menor energía de falla de apilamiento. Los aceros inoxidables austeníticos son propensos a sufrir corrosión bajo tensión (SCC). Sin embargo, la resistencia a la corrosión por tensión mejora enormemente cuando el contenido de níquel excede 20%. Se estudia el efecto del níquel sobre la intensidad de la tensión del umbral de corrosión bajo tensión (105 ℃, solución acuosa de NaCl 22%) en aleaciones de Fe-Ni-Cr que contienen cromo 16%~21%. El acero inoxidable austenítico rico en níquel (NiASS) puede considerarse una clase separada de acero inoxidable. De hecho, la resistencia a la corrosión bajo tensión de los aceros inoxidables bifásicos y de ferrita es comparable a la de los aceros inoxidables bifásicos y de ferrita cuando el contenido de níquel excede 30%. Varios grados limitados de austenítico rico en níquel. Aceros inoxidables se enumeran en la siguiente tabla. Los aceros inoxidables súper austeníticos 254SMO y 654SMO están diseñados específicamente para la industria del petróleo y el gas. Las aplicaciones típicas son refrigeración con agua de mar, blanqueo de pulpa y equipos de tuberías hidráulicas y de instrumentos.

 

Grados de aceros inoxidables ni-austeníticos

Aleación C Si Minnesota cr Ni Mes W. Co Cu Nótese bien norte
254SMo 0.01 0.8 1.0 20 18 6.1 0.7 0.2
654SMo 0.01 3.5 24 22 7.3 0.5 0.5
sanicro 25 0.1 0.2 0.5 22.5 25 3.6 3.5 3.0 0.5 0.23
sanicro 28 0.02 0.6 2.0 27 31 3.5 1.0
Aleación 800 0.07 0.6 0.6 20.5 30.5
353MA 0.05 1.6 1.5 25 35 0.16
Aleación 825 0.03 0.5 0.8 20 38.5 2.6
Aleación 625 0.03 0.5 0.5 21 bal 8.5
Aleación 690 0.02 0.5 0.5 30 60
Aleación 600 0.05 0.4 0.8 16.5 bal 0.5

SANICRO 25, una aleación de 22Cr-25Ni, está diseñada para su uso en calderas de hasta 700 °C. Es un material adecuado para sobrecalentadores y recalentadores debido a su buena resistencia a la fractura por fluencia y a la corrosión a altas temperaturas. De hecho, la resistencia a la fractura por fluencia de SANICRO 25 es superior a la de la mayoría de los aceros inoxidables austeníticos en el rango de 600~750 ℃. En un ambiente ácido altamente corrosivo, el Sanicro 28 suele ser la mejor opción. Se utiliza en pozos de perforación de alta intensidad con tubería, revestimiento y revestimiento de gas ácido, y otras aplicaciones incluyen calentadores, sistemas de bombas y bombas y contenedores en plantas de ácido fosfórico húmedo y plantas de ácido superfosfórico.

La aleación 800 se utiliza a menudo en entornos con temperaturas entre 550 y 1100 ℃, lo que requiere una excelente resistencia a la fluencia, buena resistencia a la corrosión a altas temperaturas y resistencia de los materiales a altas temperaturas. Estas aleaciones también se utilizan en los puertos de entrada y salida de la producción de amoniaco, metanol y gas civil, así como en los tubos de hornos utilizados en la producción de cloruro de vinilo y etileno. Otras aplicaciones incluyen tubos de intercambio de calor y tubos de radiación para lechos de combustión fluidizados y partes de hornos de tratamiento térmico, como tubos silenciadores y fundas protectoras para termopares.

La aleación 25Cr-35Ni 353Ma está diseñada para su uso en hornos de craqueo y reformado de tubos donde se tratan gases sintéticos en entornos donde la carburación y la absorción de nitrógeno son potencialmente problemáticas. Aunque existen otras alternativas que contienen más cromo, 353 MA es la mejor opción. Una razón es que contiene el elemento Ce, que ayuda a formar una capa de óxido superficial muy estable.

La aleación 690 contiene un 60 por ciento de níquel y se utiliza principalmente en las tuberías de los generadores de vapor de las centrales nucleares. La temperatura de funcionamiento es de 365 ℃, en la que la corrosión bajo tensión entre los granos es un problema potencial. En determinadas condiciones de servicio, la aleación 690 está casi libre de corrosión, lo que la convierte en la aleación preferida.

Es interesante observar que el acero inoxidable austenítico 254SMO rico en níquel también se utiliza para el arte. La escultura “God, Over the Rainbow” de Carl Milles se instaló en 1995 en la costa sur de Nak Strand en Estocolmo. La escultura tiene unos 23 m de altura y es un famoso lugar escénico por donde pasa un gran número de marineros todos los días. El agua de mar circundante contiene sal, el cloruro es muy fácil de causar corrosión en la superficie, el acero inoxidable súper austenítico de alta resistencia 254SMO es muy adecuado para este entorno.

¿Cómo elegir los grados de acero inoxidable adecuados?

El acero inoxidable es el metal más popular utilizado en utensilios de cocina y otras aplicaciones comerciales debido a su durabilidad y resistencia a la corrosión. Sin embargo, los aceros inoxidables son vulnerables a la corrosión si se exponen al agua salada y a ciertos productos químicos. Al comprar los grados de acero inoxidable correctos, debe asegurarse de que se cumplan los siguientes cuatro términos: resistencia a la corrosión, propiedades mecánicas, maquinabilidad, soldabilidad, tratamientos superficiales, que dependen del grado de resistencia al desgaste y a las soluciones corrosivas encontradas durante el acabado o el curado. proceso. Además, el tipo de acabado utilizado y el grado de aleación en la construcción determinan la composición de la calidad final.

 

Resistente a la corrosión

La resistencia a la corrosión incluye el rendimiento sin óxido y ácido, álcali, sal y otros medios corrosivos, así como resistencia a la oxidación a alta temperatura, resistencia a la corrosión y otras propiedades. Seleccionar el proyecto de acero inoxidable es resolver varios problemas de corrosión encontrados en ingeniería, por lo que la resistencia a la corrosión del acero inoxidable en un ambiente de corrosión puede garantizar que el equipo dentro de la vida útil tenga suficiente capacidad para resistir la corrosión, para garantizar el funcionamiento seguro del equipo. , es una prioridad al seleccionar el material se debe prestar atención a los siguientes términos: el estándar de resistencia a la corrosión lo determinan las personas, no puede estar limitado por él y no puede ignorarlo, debe utilizar las condiciones de uso para determinar los requisitos apropiados calificación.

Hasta el momento, no existe ningún acero inoxidable que tenga buena resistencia a la oxidación en cualquier entorno, resistencia a la corrosión, pero un grado es más adecuado para un entorno específico. Vale la pena señalar que la elección del acero inoxidable no solo debe considerar su resistencia a la corrosión general sino también su resistencia a la corrosión local. Especialmente en medio acuoso y medio químico, este último es particularmente importante. La experiencia ha demostrado que en la destrucción repentina de equipos y componentes de acero inoxidable, la corrosión local es más dañina que la corrosión general. Al citar los datos de resistencia a la corrosión del acero inoxidable en varios manuales y literatura, se debe prestar atención al hecho de que muchos de ellos son datos de prueba y, a menudo, existen grandes diferencias con el entorno del medio real.

 

Propiedades mecánicas

Las propiedades mecánicas incluyen resistencia, dureza, plasticidad, tenacidad, fatiga y otras propiedades. Tenga en cuenta que la mayoría de estas propiedades se han medido en entornos atmosféricos sin medios corrosivos fuertes. Cuando se encuentran en medios corrosivos, estas propiedades mecánicas, como la resistencia a la fatiga, se reducen significativamente y, a veces, se rompen muy por debajo de sus límites de resistencia bajo tensiones de tracción estáticas y medios. Para el equipo bajo carga frecuente, además del diseño de resistencia, también se requiere realizar un diseño de fatiga, para trabajar a baja temperatura y soportar cargas de impacto de componentes de acero inoxidable, se debe considerar su tenacidad a baja temperatura, fragilidad, temperatura de transición, tenacidad a la fractura a baja temperatura; En ocasiones se debe considerar el coeficiente de expansión lineal.

 

Maquinabilidad, soldabilidad, tratamiento superficial.

Son las denominadas tecnología, es la capacidad que tiene el acero inoxidable de adaptarse al proceso de fabricación de los equipos, tales como: después del procesamiento forma, tamaño, precisión, suavidad, etc.; Método de soldadura.

Para determinar la buena resistencia a los ácidos y a la oxidación, es importante tener en cuenta la composición del acero inoxidable. Una buena combinación de esta aleación con material bajo en carbono dará como resultado una combinación de excelente resistencia a la corrosión y excelente capacidad para resistir impurezas. La combinación resultante se ha denominado acertadamente 904L, que significa austenítico de alta aleación. Con esta aleación, no sólo se le garantiza una máquina robusta sino también la capacidad de cortar cualquier tipo de superficie.

Grado 904L Los aceros inoxidables son metales inoxidables austeníticos con bajo contenido de carbono y alto contenido de cromo. Este alto contenido en cromo mejora su resistencia a los ácidos, incluido el ácido sulfúrico, reduciendo el riesgo de corrosión. Además, mejora la resistencia de la estructura aumentando su tenacidad y previniendo el agrietamiento por fatiga. Somos un proveedor profesional y un centro de procesamiento de láminas y tuberías de acero inoxidable 904L de alta calidad. Si está interesado en nosotros, llámenos.

La elección del material de acero inoxidable para la industria de alimentos y bebidas.

La mayoría de los desafíos que enfrenta el uso de acero inoxidable en la industria láctea y otras industrias de procesamiento de alimentos están relacionados con los intercambiadores de calor y el agua superficial natural, como el agua de pozo. Al igual que las cervecerías, la mayoría de las industrias relacionadas con los alimentos utilizan con frecuencia medios calientes que se calientan con vapor o se enfrían con agua, lo que está asociado con la pasteurización y la esterilización y, por lo tanto, a menudo encuentran problemas como grietas por corrosión bajo tensión. En general, el procesamiento de alimentos no corroe el acero inoxidable estándar como AISI304 o 316. Sin embargo, la amplia gama de métodos de procesamiento en esta industria conduce a muchas fallas por corrosión diferentes. Como:

  • Erosión/corrosión en intercambiadores de calor de leche de acero inoxidable.
  • Corrosión uniforme causada por ácido láctico y otros ácidos orgánicos a alta temperatura.
  • Corrosión microbiana causada por agua superficial o agua de pozo.
  • Grietas por corrosión bajo tensión, principalmente “grietas de cloruro”.
  • Fatiga por corrosión causada por vibraciones.

 

Para los intercambiadores de calor de placas en la industria láctea, el suero, la leche y el agua de proceso se procesan a través de intercambiadores de calor de placas fabricados de acero inoxidable 1.4401, como se muestra en la siguiente tabla.

Productos Temperatura de entrada, ℃  Temperatura de salida, ℃ Presión
Suero 30 10 Medio
Leche 7 30 Alto
Agua de proceso 57 14 Bajo

 

Para evitar fugas de alimentos contaminados, la presión del agua de proceso se mantiene lo más baja posible. Las fugas se producen cuando las placas delgadas chocan entre sí en el punto de presión, lo que es causado por grietas por fatiga en la sección transversal delgada después de que el punto de presión se erosiona y corroe. El estudio microscópico metalográfico de la sección muestra que no se ha producido ninguna grieta por corrosión bajo tensión. Dado que la baja presión se encuentra en el lado del agua del proceso, junto con las fluctuaciones de presión y las vibraciones del flujo de fluido, se produce erosión/corrosión en este lado. La forma de evitar la colisión física de las placas es cambiar la presión y la fluctuación de presión o aumentar el espacio entre las placas.

 

Corrosión microbiana causada por el agua de pozo.

La industria alimentaria suele utilizar agua de pozo. El contenido de hierro en el agua de pozo es bastante alto, lo que puede activar bacterias relacionadas con el hierro y provocar una corrosión grave. Uno de los métodos de tratamiento de agua más utilizados es eliminar el hierro del agua de pozo para que los alimentos tengan mejor sabor y evitar la corrosión de los envases y equipos de procesamiento después de la limpieza y el enjuague. El agua superficial y de pozo también contiene varios tipos de microorganismos que están activos tanto en condiciones aeróbicas como anaeróbicas. Las bacterias aeróbicas relacionadas con el hierro oxidan los iones de hierro, mientras que las bacterias anaeróbicas relacionadas con el hierro reducen los iones de hierro. Estas dos reacciones se clasifican en última instancia como corrosión microbiana (MIC). Otros microorganismos también pueden estar activos en el agua, como las bacterias reductoras del ácido sulfúrico y las bacterias productoras de ácido. En la misma biopelícula, pueden estar activas bacterias aeróbicas y (a continuación) bacterias anaeróbicas.

Cuando use agua de pozo para tratar vegetales enlatados (lave y enfríe después de la pasteurización). Cuando el agua no fluye durante mucho tiempo, las tuberías fabricadas con 316L tendrán fugas en seis meses debido a la alta temperatura del agua. El agua del pozo en sí está fría (por debajo de los 10 °C), pero puede alcanzar fácilmente los 30 °C en verano si permanece inmóvil en la tubería durante un largo período de tiempo. En comparación con Legionella, las biopelículas corrosivas se formaron con tasas de actividad más altas a temperaturas más altas.

 

Corrosión por picaduras causada por la desinfección y esterilización con cloro

El hipoclorito de sodio se usa comúnmente para limpiar y desinfectar equipos de acero inoxidable. Si la concentración de hipoclorito de sodio es demasiado alta o el tiempo de limpieza y desinfección es demasiado largo, el hipoclorito de sodio provocará una corrosión grave del acero inoxidable, especialmente cuando la temperatura supera los 25 ℃.

 

Fractura por corrosión bajo tensión

Existe riesgo de fractura por corrosión bajo tensión de cloruro a temperaturas superiores a 60 °C. A medida que aumentan la deformación en frío, la tensión de tracción y el contenido de cloruro, el riesgo aumenta. En comparación con la tubería deformada en frío sin recocido, la tubería recocida es insensible a la fractura por corrosión bajo tensión de cloruro. El exterior de los tubos de acero soldados con costura recta utilizados en la industria láctea es mucho más sensible al cloruro, debido a las tensiones de tracción en la sección causadas por la flexión durante el proceso de fabricación. En otras aplicaciones, los intercambiadores de calor tubulares pueden ser responsables del agrietamiento por corrosión bajo tensión por cloruro. Es más probable que se desarrollen grietas por tensión de cloruro en un lado de la carcasa si la temperatura excede los 60 °C. AISI 304 y 316 son sensibles a este problema y existe el riesgo de fractura por corrosión bajo tensión cuando se utilizan en evaporadores de azúcar donde los aceros inoxidables ferríticos pueden ser utilizado en su lugar. El acero inoxidable ferrítico AISI 441 ha sido ampliamente utilizado en la industria azucarera, especialmente el AISI 439. En la práctica, la elección de las tuberías se desarrolla en acero inoxidable 304 y acero inoxidable 439. acero inoxidable 304 para tuberías más cortas y 439 para tuberías más largas.

Acero inoxidable 304: El acero se puede seleccionar cuando la longitud de la tubería es inferior a 3 metros. El coeficiente de expansión térmica de 304 El acero inoxidable mide 1,8 × 10-2 mm/m ℃, que es mucho mayor que el del acero al carbono. Cuando el recipiente está a alta temperatura, la tensión térmica de la tubería es alta. Los tubos de acero inoxidable AISI 304 fueron recocidos después de una soldadura de costura recta en fábrica.

Acero inoxidable 439: ASTM439 es un acero inoxidable ferrítico estabilizado con titanio (17% ~ 19%Cr) que se utiliza para evaporadores o serpentines de hasta 5 m de longitud. El riesgo de fractura por corrosión bajo tensión es mayor cuando la longitud de la tubería es superior a 7 m, la concentración de cloruro es alta y el grado de deformación en frío es alto. No se produce fractura por corrosión bajo tensión en aceros inoxidables ferríticos como el AISI 439. Para evitar la corrosión por grietas, si la resistencia a la corrosión y las condiciones sanitarias lo permiten, la gente suele utilizar el intercambiador de calor con la carcasa de una placa gruesa de acero al carbono y la pared interior de un espesor fino. Tubería de acero AISI439. De esta manera, el acero al carbono puede proporcionar protección catódica para la tubería de acero inoxidable de paredes delgadas y puede reducir el costo de diseño y producción y prolongar la vida útil.

 

 

La elección del material de acero inoxidable para cervecería.

El acero inoxidable se utiliza ampliamente en la industria de alimentos y bebidas debido a su resistencia a altas temperaturas, resistencia a la corrosión y propiedades higiénicas. En comparación con otras áreas, como la producción de petróleo y gas, los recipientes y tuberías de elaboración de cerveza se limpian periódicamente mediante CIP (limpieza de sitio). Para obtener los mejores resultados de limpieza, es fundamental un buen tratamiento superficial de contenedores y tuberías. Desde la década de 1960, los procesos industriales de elaboración de cerveza utilizados para fabricar contenedores y tanques suelen utilizar acero inoxidable AISI 304, o AISI 316y acero inoxidable dúplex 2205. La resistencia a la corrosión de 2205 El acero inoxidable es comparable al de AISI 304 mientras que la resistencia es mayor y no es fácil producir craqueo del cloruro cuando la temperatura es superior a 60 ℃. El puré de malta, mosto y cerveza no corroen el acero inoxidable, ni siquiera en el punto de ebullición. Sin embargo, el acero inoxidable trabajado en frío es propenso a agrietarse por cloruros cuando se utiliza a temperaturas superiores a 60 ℃. En general, la solución de preparación tampoco corroe el acero inoxidable AISI 304. Sólo en la elaboración de cerveza con agua blanda se puede elegir el acero inoxidable AISI 316 debido al alto contenido de cloruro.

El agrietamiento del cloruro puede ocurrir en tubos y recipientes de paredes delgadas debido a su susceptibilidad a la tensión de tracción. Si el recipiente tiene fugas, a menudo se debe a una calidad de soldadura deficiente o a una carga de fatiga elevada. CIP (limpieza de campo) no corroe el acero inoxidable, pero en condiciones extremas puede provocar grietas por cloruro en el acero inoxidable con un alto grado de conformación en frío. Los mecanismos de falla por corrosión por fatiga y fisuración por corrosión bajo tensión son similares. Un ejemplo de corrosión por fatiga en un tanque de sacarificación es la apertura de un contenedor de granos. Después de triturar y calentar, los granos se separan del mosto y se descargan a través de la abertura del granero. El impacto y la alta carga del grano descargado producen grietas por fatiga y corrosión a lo largo del borde de soldadura en el área directamente opuesta a la boca del almacén. Las fugas en algunos lugares se deben a la mala calidad. El recipiente de mosto puede agrietarse desde el exterior hacia el interior debido al agrietamiento del cloruro y la fatiga por calor. Si hay una tensión interna de soldadura alta durante la soldadura de tubos en espiral calentados con vapor, pueden producirse grietas en toda la pared del recipiente de acero inoxidable.

Sensibilidad del acero inoxidable.

AISI 304 o acero inoxidable 316 tiene un contenido de carbono de <0,08% y puede sensibilizarse si se expone a 500 ~ 800 ℃ durante un período de tiempo determinado, lo que puede ocurrir durante la soldadura. Por lo tanto, la soldadura provoca una sensibilización de la “zona afectada por el calor” a lo largo de la soldadura.

La sensibilización conducirá a la formación de carburo de cromo en los límites de los granos, lo que resultará en una cantidad deficiente de cromo en los límites de los granos, lo que fácilmente causará corrosión intergranular del acero inoxidable en el caso de paredes de tubos gruesas (BBB 0,2 ~ 3 mm). Para evitar esta situación, a menudo elija "acero soldable": como acero de grado L, como 304L, 316L, cuyo contenido de carbono es inferior a 0,03%; Acero estabilizado con titanio: 321.316 Ti.

 

Tratamiento de superficies

Para la resistencia a la corrosión del acero inoxidable, son importantes la calidad de la soldadura y la zona afectada por el calor, la rugosidad de la superficie y el estado de la capa protectora de óxido. El estado de la superficie del acero inoxidable es particularmente importante para la industria de alimentos y bebidas y la industria farmacéutica. Los problemas de corrosión en las cervecerías suelen deberse a condiciones superficiales irregulares. Durante la fabricación (soldadura, tratamiento térmico, esmerilado, etc.), la capa de óxido de cromo pasivado se daña, reduciendo así la resistencia a la corrosión. Si se utiliza una cantidad insuficiente de gas protector en la soldadura de acero inoxidable, se formará un color templado en caliente. Estos colores de templado térmico porosos están compuestos de varios óxidos que tienden a absorber iones como los iones de cloruro, lo que reduce la resistencia a la corrosión y no protege el metal base.

Si los contaminantes térmicos u otros tipos son inaceptables, se debe utilizar algún tipo de acabado metálico para abordarlos. El decapado o pasivación puede eliminar la capa de óxido vieja, calentar el color y otros contaminantes, permitiendo así que la película de óxido de cromo pasivado se recupere por completo. El proceso de decapado más común es sumergir tubos de acero inoxidable en una solución ácida mixta de ácido nítrico y ácido fluorhídrico, lo que también se puede lograr mediante un sistema de rociado o enjuague de tuberías. Aunque la superficie del acero inoxidable está activa después del decapado, se puede formar una película de pasivación en 24 horas debido a la reacción del cromo con el oxígeno del aire, pero en algunos casos, la pasivación se facilita químicamente mediante el uso de ácido nítrico.

 

Soldadura

Las soldaduras y las zonas afectadas por el calor suelen ser la causa de la corrosión. Para las cervecerías y otras industrias alimentarias, los defectos en las soldaduras, como la falta de penetración, son de suma importancia, provocando problemas de higiene y esterilización. Los ingenieros y compradores a menudo identifican condiciones de soldadura y procedimientos de soldadura inadecuados que no se pueden realizar correctamente. El resultado son soldaduras de mala calidad y condiciones superficiales en la construcción que debe completarse.

El recalentamiento térmico se produce cuando la luz se absorbe en una capa de óxido transparente, debido a los diferentes espesores de la capa de óxido. Debido a que los colores tienen diferentes coeficientes de refracción, la capa de óxido de aspecto azul sólo puede reflejar la luz azul y absorber otra luz. Las capas de óxido más gruesas tienen más agujeros que las capas de óxido delgadas totalmente transparentes; por lo tanto, las capas de óxido más gruesas reducirán la resistencia a la corrosión y la falta de adherencia del acero inoxidable. Para la mayoría de los estándares, es aceptable un color pajizo claro del calor; Todos los demás colores termorresistentes, como el rojo y el azul, son inaceptables. La industria farmacéutica no permite el mal genio.

La geometría de la soldadura será lo más regular posible. Las soldaduras calificadas no dañarán la superficie metálica del sustrato. La corrosión a menudo comienza dentro de un pequeño orificio al principio o al final de una soldadura.

En teoría, no hay pequeños agujeros, holguras ni otros bultos al principio o al final. Una buena penetración de la soldadura es muy importante. La tubería debe ser bien simétrica y el ancho de la soldadura será fijo.

 

Rugosidad de la superficie

La rugosidad de la superficie afecta las propiedades higiénicas y corrosivas del acero inoxidable. La resistencia a la corrosión de la superficie electropulida es la mejor, seguida de la superficie pulida mecánicamente. En general, la industria cervecera y la industria alimentaria no obligan al uso de superficies electropulidas, pero sí de dichas superficies, consiguiendo así excelentes condiciones sanitarias y de fácil limpieza. La mayoría de las tuberías se someten a un recocido brillante durante la fabricación. Debido a que el proceso de recocido brillante mejora en gran medida la calidad, el decapado dentro de tales tuberías a menudo no se realiza a menos que la superficie del material tenga un color de fondo de calor severo o esté contaminada con hierro. Las láminas de acero inoxidable suelen tener una superficie 2B y tienen un buen rendimiento superficial. En las cervecerías se utilizan con mayor frecuencia tubos de acero inoxidable de paredes delgadas, soldados rectos, con acabados 2B y, en ocasiones, con otro acabado (cepillo o pulido) en el exterior. Los tubos extruidos de acero inoxidable no se utilizan habitualmente en las cervecerías; se utilizan para fines de alta presión.

Comparación de placa de acero 301, 301L, 301LN

El acero inoxidable 301 es un tipo de acero inoxidable austenítico con una alta tasa de endurecimiento por trabajo. Su resistencia a la tracción puede ser de hasta 1300 MPa o más. Hay disponibles placas 301 laminadas en frío de endurecimiento duro a total de 1/16 que mantienen una ductilidad suficiente en condiciones de endurecimiento de 1/2. Se puede utilizar para componentes de aeronaves, componentes estructurales de edificios, especialmente componentes de vagones de ferrocarril después de laminarlos o doblarlos. Las láminas laminadas en frío de endurecimiento 3/4 a endurecimiento total deben usarse para diseños de componentes simples que requieren alta resistencia al desgaste y elasticidad. El 301L y 301LN son versiones con bajo contenido de carbono y versiones con alto contenido de nitrógeno del 301. Si se requiere una mejor ductilidad o se deben soldar perfiles de sección gruesa, se prefiere el 301L con bajo contenido de carbono. El mayor contenido de nitrógeno del 301Ln puede compensar el menor contenido de carbono. Están especificados en ASTM A666, JIS G4305 y EN 10088-2.

 

Composición química de 301, 301L, 301LN

Calificación C Minnesota Si PAG S cr Ni norte
301 ≤0,15 2.0 1.0 0.045 0.03 16.0-18.0 6.0-8.0 0.1
301L ≤0,03 2.0 1.0 0.045 0.03 16.0-18.0 6.0-8.0 0.2
201LN ≤0,03 2.0 1.0 0.045 0.03 16.5-18.5 6.0-8.0 0.07-0.2

 

Propiedad mecánica de 301, 301L, 301LN

301 Templado

ASTM A666

Resistencia a la tracción, Mpa Límite elástico 0.2%, Mpa Alargamiento (en 50 mm) espesor>0,76 mm Dureza, Rockwell
recocido 515 205 40 /
1/16 duro 620 310 40 /
1/8 duro 690 380 40 /
1/4 duro 860 515 25 25-32
1/2 duro 1035 760 18 32-37
3/4 duro 1205 930 12 37-41
completo duro 1275 965 9 41+

 

Especificación de 301, 301L, 301LN

Calificación SNU No Euronorma JIS
No Nombre
301 S30100 1.4319 X5CrNi17-7 SUS 301
301L S30103 / / SUS 301L
201LN S30153 1.4318 X2CrNiN18-7 /

Resistencia a la corrosión

Similar a acero inoxidable 304, tiene buena resistencia a la corrosión en aplicaciones de temperatura normal y corrosión leve.

Resistencia al calor

Buena resistencia a la oxidación a temperaturas de hasta 840°C (uso intermitente) y 900°C (uso continuo). La exposición por encima de 400°C provoca una pérdida gradual del efecto de endurecimiento por trabajo, y la resistencia a 800°C equivale a 301 de recocido. En condiciones de fluencia, la resistencia del 301 endurecido disminuye incluso a menos que la del 301 recocido.

Tratamiento de solución (recocido)

Calentado a 1010-1120°C y rápidamente enfriado y recocido a aproximadamente 1020°C. El tratamiento térmico no lo endurecerá.

trabajo en frio

acero inoxidable 301 y su versión baja en carbono 301L para la necesidad de ocasiones de alta resistencia. Tiene una tasa de endurecimiento por trabajo muy alta de aproximadamente 14MPa/%Ra (por cada 1% de reducción de la superficie de trabajo en frío, la resistencia a la tracción aumenta en 14MPa), el laminado en frío y el conformado en frío pueden lograr una resistencia muy alta, una porción de la austenita endurecida por deformación se convierte en martensita. El 301 no es magnético en condiciones de recocido, pero es muy magnético después del trabajo en frío.

Soldadura

El 301 se puede utilizar para todos los métodos de soldadura estándar y, principalmente, el metal de aportación 308L se puede utilizar para las soldaduras 301. Las soldaduras de acero inoxidable 301 deben recocerse para obtener una resistencia óptima a la corrosión, mientras que las soldaduras 301L o 301Ln no requieren recocido. Tanto la soldadura como el recocido posterior a la soldadura reducen la alta resistencia causada por el laminado en frío, por lo que la soldadura por puntos se utiliza a menudo para ensamblar piezas 301 laminadas en frío que tienen una pequeña zona afectada por el calor y la resistencia de toda la pieza casi no se reduce.

Aplicaciones Típicas

Piezas estructurales de vehículos ferroviarios: conformado por laminación, conformado por plegado o conformado por estiramiento en perfiles, también en chapa. Fuselaje de avión, remolque de carretera, tapacubos de coche, soporte de limpiaparabrisas, resorte de tostadora, accesorio de estufa, marco de pantalla, muro cortina, etc.