Tableau de pression nominale des tuyaux en acier inoxydable 304L

/dans /par

Les tuyaux en acier inoxydable sont idéaux dans de nombreuses applications car ils ont une faible résistance à la corrosion et une résistance élevée qui leur permet d'être utilisés là où il y a des quantités variables de gaz et de pétrole dissous. Les tuyaux et tubes en acier inoxydable 304 et 304L sont utilisés dans presque tous les domaines du monde. Composant 50% d'utilisation mondiale d'acier inoxydable, Inox 304L est actuellement la deuxième nuance d'acier inoxydable la plus utilisée jusqu'à l'acier 304. Il s'agit d'une qualité à faible teneur en carbone qui le rend résistant à la corrosion et idéal pour une utilisation maritime et industrielle.

L’utilisation de tuyaux en acier inoxydable 304L présente de nombreuses caractéristiques différentes. L’une de ses principales caractéristiques est son excellente résistance à la corrosion. Cela signifie qu’il est capable de résister à la rouille, ce qui est essentiel pour le transport des canalisations. Ces tuyaux sont également capables de résister à la corrosion après avoir été exposés à l'humidité et à l'eau, ce qui les rend idéaux pour une utilisation dans des applications où les tuyaux sont censés résister à des conditions météorologiques extrêmes. Vous devez également noter que ces tuyaux ne se corroderont pas une fois exposés à l’air, ce qui signifie qu’ils peuvent être utilisés efficacement dans des endroits où l’air poserait normalement un problème. Avec toutes les différentes pressions que vous pouvez obtenir avec l'acier inoxydable 304L, qui dépendent de l'épaisseur de la paroi et du traitement sans soudure ou soudé, vous êtes sûr de trouver quelque chose qui répondra à vos besoins. Ces types de tuyaux en acier peuvent également être utilisés dans l'environnement car ils conduisent bien la chaleur et sont très durables contre l'abrasion et les chocs. Voici le tableau de pression nominale suivant pour les tuyaux en acier inoxydable 304L.

TP304L
TEMPÉRATURE 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
TEMPÉRATURE 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 mm

PRESSION DE CONCEPTION (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

Nuances d'acier inoxydable austénitique au nickel

/dans /par

Le nickel est connu pour être un élément d'alliage coûteux et est essentiel dans certaines applications où la résistance à la corrosion sous contrainte et la structure austénitique sont requises. Par exemple, la résistance au fluage est importante dans les environnements à haute température, où les matériaux austénitiques aciers inoxydables sont nécessaires. Semblable aux aciers inoxydables austénitiques traditionnels, la frontière double est une caractéristique importante des aciers inoxydables austénitiques riches en nickel en raison de l'énergie de défaut d'empilement plus faible. Les aciers inoxydables austénitiques sont sujets à la fissuration par corrosion sous contrainte (SCC). Cependant, la résistance à la corrosion sous contrainte est grandement améliorée lorsque la teneur en nickel dépasse 20%. L'effet du nickel sur l'intensité de contrainte du seuil de corrosion sous contrainte (105℃, solution aqueuse de NaCl 22%) dans les alliages Fe-Ni-Cr contenant du chrome 16% ~ 21% est étudié. L'acier inoxydable austénitique riche en nickel (NiASS) peut être considéré comme une classe distincte d'acier inoxydable. En effet, la résistance à la corrosion sous contrainte des aciers inoxydables biphasiques et ferrites est comparable à celle des aciers inoxydables biphasiques et ferrites lorsque la teneur en nickel dépasse 30%. Plusieurs qualités limitées d'austénitique riche en nickel aciers inoxydables sont répertoriés dans le tableau ci-dessous. Les aciers inoxydables super austénitiques 254SMO et 654SMO sont spécialement conçus pour l'industrie pétrolière et gazière. Les applications typiques sont le refroidissement à l'eau de mer, le blanchiment de la pâte à papier et les équipements de tuyauterie hydraulique et d'instruments.

 

Nuances d'aciers inoxydables ni-austénitiques

Alliage C Si Mn Cr Ni Mo W Co Cu Nb N
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
Alliage 800 0.07 0.6 0.6 20.5 30.5
353MA 0.05 1.6 1.5 25 35 0.16
Alliage 825 0.03 0.5 0.8 20 38.5 2.6
Alliage 625 0.03 0.5 0.5 21 Bal 8.5
Alliage 690 0.02 0.5 0.5 30 60
Alliage 600 0.05 0.4 0.8 16.5 Bal 0.5

SANICRO 25, un alliage 22Cr-25Ni, est conçu pour être utilisé dans des chaudières jusqu'à 700 °C. C'est un matériau adapté aux surchauffeurs et aux réchauffeurs en raison de sa bonne résistance à la rupture par fluage et de sa résistance à la corrosion à haute température. En fait, la résistance à la rupture par fluage du SANICRO 25 est supérieure à celle de la plupart des aciers inoxydables austénitiques dans la plage de 600 à 750 ℃. Dans un environnement acide très corrosif, le Sanicro 28 est généralement le meilleur choix. Il est utilisé dans les puits de forage à haute intensité avec des tubes, des tubages et des revêtements de gaz acide, et d'autres applications incluent les réchauffeurs, les systèmes de pompe, ainsi que les pompes et les conteneurs dans les usines d'acide phosphorique humide et les usines d'acide super phosphorique.

L'alliage 800 est souvent utilisé dans la plage environnementale de 550 à 1 100 ℃, ce qui nécessite une excellente résistance au fluage, une bonne résistance à la corrosion à haute température et une résistance des matériaux à haute température. Ces alliages sont également utilisés dans les ports d'entrée et de sortie de la production d'ammoniac, de méthanol et de gaz civil, ainsi que dans les tubes de four utilisés dans la production de chlorure de vinyle et d'éthylène. D'autres applications incluent les tubes d'échange thermique et les tubes de rayonnement pour les lits de combustion fluidisés et les pièces de fours de traitement thermique, telles que les tubes de silencieux et les manchons de protection pour les thermocouples.

L'alliage 25Cr-35Ni 353Ma est conçu pour être utilisé dans les fours de craquage et les tubes de reformage où les gaz synthétiques sont traités dans des environnements où la cémentation et l'absorption de l'azote sont potentiellement problématiques. Bien qu’il existe d’autres alternatives contenant plus de chrome, le 353 MA est le meilleur choix. L’une des raisons est qu’il contient l’élément Ce, qui contribue à former une couche d’oxyde superficielle très stable.

L'alliage 690 contient 60 pour cent de nickel et est principalement utilisé dans la tuyauterie des générateurs de vapeur des centrales nucléaires. La température de fonctionnement est de 365 ℃, à laquelle la fissure par corrosion sous contrainte entre les grains constitue un problème potentiel. Dans des conditions de service données, l'alliage 690 est presque exempt de corrosion, ce qui en fait l'alliage préféré.

Il est intéressant de noter que l’acier inoxydable austénitique 254SMO, riche en nickel, est également utilisé pour l’art. La sculpture « Dieu, au-dessus de l'arc-en-ciel » de Carl Milles a été installée en 1995 sur la côte sud du Nak Strand à Stockholm. La sculpture mesure environ 23 m de haut et constitue un site pittoresque célèbre où passent chaque jour un grand nombre de marins. L'eau de mer environnante contient du sel, le chlorure provoque très facilement une corrosion de surface, l'acier inoxydable super austénitique à haute résistance 254SMO est très adapté à cet environnement.

Comment choisir les bonnes nuances d’acier inoxydable ?

/dans /par

L'acier inoxydable est le métal le plus utilisé dans les ustensiles de cuisine et autres applications commerciales en raison de sa durabilité et de sa résistance à la corrosion. Cependant, les aciers inoxydables sont vulnérables à la corrosion s’ils sont exposés à l’eau salée et à certains produits chimiques. Lors de l'achat des bonnes nuances d'acier inoxydable, vous devez vous assurer que les quatre termes suivants : résistance à la corrosion, propriétés mécaniques, usinabilité, soudabilité, traitements de surface, cela dépend du degré de résistance à l'usure et aux solutions corrosives rencontrées lors de la finition ou du assaisonnement. processus. De plus, le type de finition utilisé et le degré d’alliage dans la construction déterminent la composition de la nuance finale.

 

Résistant à la corrosion

La résistance à la corrosion comprend les performances de non-rouille et d'acide, d'alcali, de sel et d'autres milieux corrosifs, ainsi que la résistance à l'oxydation à haute température, la résistance à la corrosion et d'autres propriétés. La sélection du projet d'acier inoxydable consiste à résoudre divers problèmes de corrosion rencontrés en ingénierie, et ainsi la résistance à la corrosion de l'acier inoxydable dans un environnement de corrosion peut garantir que l'équipement au cours de sa durée de vie a une capacité suffisante à résister à la corrosion, pour assurer le fonctionnement sûr de l'équipement. , est une priorité lors du choix du matériau, il convient de prêter attention aux termes suivants : la norme de résistance à la corrosion est déterminée par des personnes, elle ne peut pas être limitée et vous ne pouvez pas l'ignorer, vous devez utiliser les exigences des conditions d'utilisation pour déterminer la solution appropriée. grade.

Jusqu'à présent, il n'existe pas d'acier inoxydable offrant une bonne résistance à la rouille dans n'importe quel environnement, une résistance à la corrosion, mais une nuance est plus adaptée à un environnement spécifique. Il convient de noter que le choix de l’acier inoxydable doit non seulement tenir compte de sa résistance générale à la corrosion, mais également de sa résistance à la corrosion locale. Surtout dans le milieu aqueux et le milieu chimique, ce dernier est particulièrement important. L'expérience a prouvé qu'en cas de destruction soudaine des équipements et composants en acier inoxydable, la corrosion locale est plus nocive que la corrosion générale. Lorsque l'on cite les données de résistance à la corrosion de l'acier inoxydable dans divers manuels et publications, il convient de prêter attention au fait que bon nombre d'entre elles sont des données de test et qu'il existe souvent de grandes différences avec l'environnement réel du support.

 

Propriétés mécaniques

Les propriétés mécaniques comprennent la résistance, la dureté, la plasticité, la ténacité, la fatigue et d'autres propriétés. A noter que la plupart de ces propriétés ont été mesurées dans des environnements atmosphériques sans milieux fortement corrosifs. Dans des milieux corrosifs, ces propriétés mécaniques, telles que la résistance à la fatigue, sont considérablement réduites et se brisent parfois bien en dessous de leurs limites de résistance sous des contraintes de traction statiques et dans des milieux corrosifs. Pour les équipements soumis à des charges fréquentes, en plus de la conception de la résistance, il faut également effectuer une conception en fatigue, pour travailler à basse température et supporter la charge d'impact des composants en acier inoxydable, il faut tenir compte de sa ténacité à basse température, de sa fragilité, de sa température de transition, ténacité à basse température ; Parfois, le coefficient de dilatation linéaire doit être pris en compte.

 

Usinabilité, soudabilité, traitement de surface

Ce qu'on appelle la technologie, c'est la capacité de l'acier inoxydable à s'adapter au processus de fabrication de l'équipement, tel que : après le traitement de la forme, de la taille, de la précision, de la douceur, etc. ; Méthode de soudage.

Afin de déterminer la bonne résistance aux acides et à l’oxydation, il est important de noter la composition de l’acier inoxydable. Une bonne combinaison de cet alliage avec un matériau à faible teneur en carbone se traduira par une combinaison d'une excellente résistance à la corrosion et d'une excellente capacité à résister aux impuretés. La combinaison résultante a été à juste titre appelée 904L, qui signifie austénitique hautement allié. Avec cet alliage, vous avez la garantie non seulement d'une machine robuste mais également de la capacité de couper tout type de surface.

Catégorie 904L Les aciers inoxydables sont un métal inoxydable austénitique à faible teneur en carbone et à haute teneur en chrome. Cette teneur élevée en chrome améliore sa résistance aux acides, notamment à l'acide sulfurique, réduisant ainsi les risques de corrosion. De plus, il améliore la résistance de la structure en augmentant sa ténacité et en empêchant les fissures de fatigue. Nous sommes un fournisseur professionnel et un centre de traitement de tôles et de tuyaux en acier inoxydable 904L de haute qualité. Si vous êtes intéressé par nous, appelez-nous.

Le choix du matériau en acier inoxydable pour l’industrie agroalimentaire

/dans /par

La plupart des défis auxquels sont confrontés l'utilisation de l'acier inoxydable dans les industries laitières et autres industries de transformation des aliments sont liés aux échangeurs de chaleur et aux eaux de surface naturelles telles que l'eau de puits. Comme les brasseries, la plupart des industries alimentaires utilisent fréquemment des fluides chauds chauffés à la vapeur ou refroidis par de l'eau, ce qui est associé à la pasteurisation et à la stérilisation, et rencontrent donc souvent des problèmes tels que des fissures de corrosion sous contrainte. En général, la transformation des aliments ne corrode pas l'acier inoxydable standard tel que AISI304 ou 316. Cependant, le large éventail de méthodes de traitement utilisées dans cette industrie conduit à de nombreuses défaillances dues à la corrosion. Tel que:

  • Erosion/corrosion dans les échangeurs thermiques de lait en acier inoxydable.
  • Corrosion uniforme causée par l'acide lactique et d'autres acides organiques à haute température.
  • Corrosion microbienne causée par les eaux de surface ou l’eau de puits.
  • Fissures de corrosion sous contrainte, principalement des « fissures de chlorure ».
  • Fatigue due à la corrosion causée par les vibrations.

 

Pour les échangeurs de chaleur à plaques de l'industrie laitière, le lactosérum, le lait et l'eau de traitement sont traités via des échangeurs de chaleur à plaques en acier inoxydable 1.4401, comme indiqué dans le tableau ci-dessous.

Des produits Température d'entrée, ℃  Température de sortie, ℃ Pression
Petit lait 30 10 Moyen
Lait 7 30 Haut
Eau de traitement 57 14 Faible

 

Afin d'éviter les fuites d'aliments contaminés, la pression de l'eau de traitement est maintenue aussi basse que possible. Les fuites se produisent lorsque les plaques minces entrent en collision les unes avec les autres au point de pression, ce qui est provoqué par des fissures de fatigue dans la section transversale mince après l'érosion et la corrosion du point de pression. L'étude microscopique métallographique de la section montre qu'aucune fissure de corrosion sous contrainte ne s'est produite. Étant donné que la basse pression se situe du côté de l’eau du procédé, associée aux fluctuations de pression et aux vibrations de l’écoulement du fluide, l’érosion/corrosion se produit de ce côté. La manière d'éviter la collision physique des plaques est de modifier la pression et les fluctuations de pression ou d'augmenter l'espacement entre les plaques.

 

Corrosion microbienne causée par l'eau de puits

L’industrie alimentaire utilise généralement de l’eau de puits. La teneur en fer de l’eau de puits est assez élevée, ce qui peut activer les bactéries liées au fer et provoquer une grave corrosion. L'une des méthodes de traitement de l'eau couramment utilisées consiste à éliminer le fer de l'eau de puits afin de donner un meilleur goût aux aliments et d'éviter la corrosion des équipements d'emballage et de transformation après le nettoyage et le rinçage. Les eaux de surface et de puits contiennent également un certain nombre de types de micro-organismes actifs dans des conditions aérobies et anaérobies. Les bactéries aérobies liées au fer oxydent les ions fer, tandis que les bactéries anaérobies liées au fer réduisent les ions fer. Ces deux réactions sont finalement classées comme corrosion microbienne (MIC). D'autres micro-organismes peuvent également être actifs dans l'eau, comme les bactéries réductrices d'acide sulfurique et les bactéries productrices d'acide. Dans le même biofilm, des bactéries aérobies et (ci-dessous) des bactéries anaérobies peuvent être actives.

Lorsque vous utilisez de l'eau de puits pour traiter des légumes en conserve (rincer et refroidir après pasteurisation). Là où l'eau ne coule pas pendant une longue période, les tuyaux fabriqués en 316L fuiront dans les six mois en raison de la température élevée de l'eau. L'eau du puits elle-même est froide (en dessous de 10°C), mais peut facilement monter jusqu'à 30°C en été si elle reste stationnaire pendant une longue période dans la canalisation. Comparés à Legionella, les biofilms corrosifs se sont formés à des taux d’activité plus élevés à des températures plus élevées.

 

Corrosion par piqûres causée par la désinfection et la stérilisation au chlore

L'hypochlorite de sodium est couramment utilisé pour nettoyer et désinfecter les équipements en acier inoxydable. Si la concentration d'hypochlorite de sodium est trop élevée ou si le temps de nettoyage et de désinfection est trop long, l'hypochlorite de sodium provoquera une grave corrosion de l'acier inoxydable, en particulier lorsque la température est supérieure à 25 ℃.

 

Fracture par corrosion sous contrainte

Il existe un risque de rupture par corrosion sous contrainte de chlorure à des températures supérieures à 60°C. À mesure que la déformation à froid, les contraintes de traction et la teneur en chlorure augmentent, le risque augmente. Comparé au tuyau déformé à froid sans recuit, le tuyau recuit est insensible à la rupture par corrosion sous contrainte de chlorure. L'extérieur des tubes en acier soudés à joints droits utilisés dans l'industrie laitière est beaucoup plus sensible au chlorure, en raison des contraintes de traction dans la section provoquées par la flexion pendant le processus de fabrication. Dans d’autres applications, les échangeurs de chaleur tubulaires peuvent être responsables de fissurations par corrosion sous contrainte de chlorure. Les fissures de contrainte liées aux chlorures sont plus susceptibles de se développer sur un côté de la coque si la température dépasse 60°C. Les AISI 304 et 316 sont sensibles à ce problème et il existe un risque de rupture par corrosion sous contrainte lorsqu'ils sont utilisés dans des évaporateurs de sucre où les aciers inoxydables ferritiques peuvent être utilisé à la place. L'acier inoxydable ferritique AISI 441 a été largement utilisé dans l'industrie sucrière, notamment l'AISI 439. En pratique, le choix des tuyauteries est développé en acier inoxydable 304 et en acier inoxydable 439. Acier inoxydable 304 pour les tuyaux plus courts et 439 pour les tuyaux plus longs.

Acier inoxydable 304 : L'acier peut être sélectionné lorsque la longueur du tuyau est inférieure à 3 mètres. Le coefficient de dilatation thermique de 304 l'acier inoxydable est de 1,8 × 10-2 mm/m℃, ce qui est beaucoup plus grand que celui de l'acier au carbone. Lorsque la cuve est à haute température, la contrainte thermique du tuyau est élevée. Les tubes en acier inoxydable AISI 304 ont été recuits après soudage à joint droit en usine.

Acier inoxydable 439 : ASTM439 est un acier inoxydable ferritique stabilisé au titane (17% ~ 19%Cr) utilisé pour les évaporateurs ou les serpentins jusqu'à 5 m de longueur. Le risque de rupture par corrosion sous contrainte est plus grand lorsque la longueur du tuyau est supérieure à 7 m, que la concentration de chlorure est élevée et que le degré de déformation à froid est élevé. Aucune fracture par corrosion sous contrainte ne se produit dans les aciers inoxydables ferritiques tels que l'AISI 439. Afin d'éviter la corrosion caverneuse, si la résistance à la corrosion et les conditions sanitaires le permettent, les gens utilisent généralement l'échangeur de chaleur dont la coque est en tôle d'acier au carbone épaisse et la paroi intérieure est d'épaisseur mince. Tube en acier AISI439. De cette manière, l'acier au carbone peut fournir une protection cathodique au tuyau en acier inoxydable à paroi mince, réduire les coûts de conception et de production et prolonger la durée de vie.

 

 

Le choix du matériau inox pour brasserie

/dans /par

L'acier inoxydable est largement utilisé dans l'industrie alimentaire et des boissons en raison de sa résistance aux températures élevées, de sa résistance à la corrosion et de ses propriétés hygiéniques. Contrairement à d’autres domaines tels que la production pétrolière et gazière, les cuves et les conduites de brassage de bière sont régulièrement nettoyées par CIP (site cleaning). Afin d’obtenir les meilleurs résultats de nettoyage, un bon traitement de surface des conteneurs et des tuyaux est essentiel. Depuis les années 1960, les procédés industriels de brassage de la bière utilisés pour fabriquer des contenants et des cuves utilisent souvent de l'acier inoxydable AISI 304, ou AISI 316, et acier inoxydable duplex 2205. La résistance à la corrosion de 2205 l'acier inoxydable est comparable à celui de AISI 304 tandis que la résistance est plus élevée et qu'il n'est pas facile de produire des fissures de chlorure lorsque la température est supérieure à 60 ℃. Le malt, le moût et la bière écrasés ne corrodent pas l'acier inoxydable, même au point d'ébullition. Cependant, l'acier inoxydable travaillé à froid est sujet à la fissuration des chlorures lorsqu'il est utilisé à une température supérieure à 60 ℃. En général, la solution de brassage ne corrode pas non plus l'acier inoxydable AISI 304. Uniquement pour le brassage de la bière à l'eau douce, l'acier inoxydable AISI 316 peut être choisi en raison de sa teneur élevée en chlorure.

Des fissures de chlorure peuvent se produire dans les tubes et récipients à paroi mince en raison de leur sensibilité aux contraintes de traction. Si la cuve fuit, cela est souvent dû à une qualité de soudage inférieure aux normes ou à une charge de fatigue élevée. Le CIP (nettoyage sur site) ne corrode pas l'acier inoxydable, mais dans des conditions extrêmes, il peut provoquer des fissures de chlorure sur l'acier inoxydable avec un degré élevé de formage à froid. Les mécanismes de rupture par corrosion par fatigue et par fissuration par corrosion sous contrainte sont similaires. Un exemple de corrosion par fatigue dans une cuve de saccharification est l'ouverture d'un silo à grains. Après brassage et chauffage, les grains sont séparés du moût et évacués par l'ouverture de la grange à grains. L'impact et la charge élevée du grain déchargé produisent des fissures de corrosion par fatigue le long du bord de soudure dans la zone directement opposée à l'entrée de l'entrepôt. Les fuites à certains endroits sont dues à une mauvaise qualité. Le récipient à moût peut se fissurer de l'extérieur vers l'intérieur en raison de la fissuration du chlorure et de la fatigue thermique. S'il existe une contrainte interne de soudage élevée lors du soudage de tuyaux en spirale chauffés à la vapeur, des fissures peuvent se produire sur toute la paroi de la cuve en acier inoxydable.

Sensibilité de l'acier inoxydable

AISI 304 ou Acier inoxydable 316 a une teneur en carbone < 0,081 TP3T et peut être sensibilisé s'il est exposé à 500 ~ 800 ℃ pendant une période de temps donnée, ce qui peut survenir pendant le soudage. Par conséquent, le soudage provoque une sensibilisation de la « zone affectée thermiquement » le long de la soudure.

La sensibilisation conduira à la formation de carbure de chrome aux joints de grains, ce qui entraînera un chrome médiocre aux joints de grains, facile à provoquer une corrosion intergranulaire de l'acier inoxydable dans le cas d'une paroi de tube épaisse (BBB 0,2 ~ 3 mm). Afin d'éviter cette situation, choisissez souvent des « aciers soudables » : comme l'acier de qualité L, comme 304L, 316L, dont la teneur en carbone est inférieure à 0,03% ; Acier stabilisé au titane : 321 316 Ti.

 

Traitement de surface

Pour la résistance à la corrosion de l'acier inoxydable, la qualité de la soudure et la zone affectée thermiquement, la rugosité de la surface et l'état de la couche d'oxyde protectrice sont importants. L’état de surface de l’acier inoxydable est particulièrement important pour l’industrie agroalimentaire et l’industrie pharmaceutique. Les problèmes de corrosion dans les brasseries sont souvent causés par des conditions de surface inégales. Lors de la fabrication (soudage, traitement thermique, meulage, etc.), la couche d'oxyde de chrome passivée est endommagée, réduisant ainsi la résistance à la corrosion. Un gaz protecteur insuffisant utilisé dans le soudage de l’acier inoxydable entraînera la formation d’une couleur de trempe à chaud. Ces couleurs poreuses de trempe thermique sont composées de divers oxydes qui ont tendance à absorber des ions tels que les ions chlorure, réduisant ainsi la résistance à la corrosion et ne protégeant pas le métal de base.

Si les phénomènes thermiques ou autres types de contaminants sont inacceptables, une sorte de finition métallique doit être utilisée pour y remédier. Le décapage ou la passivation peuvent éliminer l'ancienne couche d'oxyde, réchauffer la couleur et d'autres contaminants, permettant ainsi au film d'oxyde de chrome passivé de récupérer complètement. Le processus de décapage le plus courant consiste à immerger les tubes en acier inoxydable dans une solution acide mixte d'acide nitrique et d'acide fluorhydrique, ce qui peut également être réalisé par un système de pulvérisation ou de rinçage des canalisations. Bien que la surface de l'acier inoxydable soit active après décapage, un film de passivation peut se former dans les 24 heures en raison de la réaction du chrome avec l'oxygène de l'air, mais dans certains cas, la passivation est chimiquement facilitée par l'utilisation d'acide nitrique.

 

Soudage

Les soudures et les zones affectées par la chaleur sont souvent à l'origine de corrosion. Pour les brasseries et autres industries alimentaires, les défauts des soudures, tels que le manque de pénétration, sont d'une importance capitale, provoquant des problèmes d'hygiène et de stérilisation. Les ingénieurs et les acheteurs identifient souvent des conditions de soudage inappropriées et des procédures de soudage qui ne peuvent pas être exécutées correctement. Il en résulte des soudures de mauvaise qualité et des états de surface dans la construction qui doit être réalisée.

Le réchauffage thermique est provoqué par l’absorption de la lumière dans une couche d’oxyde transparente, en raison des différentes épaisseurs de la couche d’oxyde. Étant donné que les couleurs ont des coefficients de réfraction différents, la couche d'oxyde d'apparence bleue ne peut que réfléchir la lumière bleue et absorber l'autre lumière. Les couches d'oxyde plus épaisses ont plus de trous que les couches d'oxyde minces entièrement transparentes. Par conséquent, des couches d'oxyde plus épaisses réduiront la résistance à la corrosion et la non-adhérence de l'acier inoxydable. Pour la plupart des normes, une couleur paille claire du retour de chaleur est acceptable ; Toutes les autres couleurs de chauffage telles que le rouge et le bleu sont inacceptables. L'industrie pharmaceutique n'autorise pas la trempe à chaud.

La géométrie de la soudure doit être aussi régulière que possible. Les soudures qualifiées n'endommageront pas la surface métallique du substrat. La corrosion commence souvent à l’intérieur d’un petit trou d’épingle au début/fin d’une soudure.

Théoriquement, il n’y a pas de petits trous d’épingle, de jeu ou autres bosses au début/fin. Une bonne pénétration de la soudure est très importante. La tuyauterie doit être bien symétrique et la largeur de la soudure doit être fixe.

 

Rugosité de surface

La rugosité de la surface affecte les propriétés hygiéniques et anticorrosion de l'acier inoxydable. La résistance à la corrosion de la surface électropolie est la meilleure, suivie par la surface polie mécaniquement. En général, l'industrie de la bière et l'industrie alimentaire n'imposent pas l'utilisation de surfaces électropolies, mais de telles surfaces permettent d'obtenir ainsi d'excellentes conditions sanitaires et un nettoyage facile. La plupart des tuyaux sont recuits brillants lors de la fabrication. Étant donné que le processus de recuit brillant améliore considérablement la qualité, le décapage à l'intérieur de ces tuyaux n'est souvent pas effectué à moins que la surface du matériau ne présente une couleur fortement due à la chaleur ou soit contaminée par du fer. Les tôles d'acier inoxydable ont souvent une surface 2B, elles ont de bonnes performances de surface. Dans les brasseries, on utilise le plus souvent des tuyaux en acier inoxydable à paroi mince et soudés directement, avec des finitions 2B et parfois une autre finition (brosse ou polissage) à l'extérieur. Les tubes extrudés en acier inoxydable ne sont pas couramment utilisés dans les brasseries ; ils sont utilisés à des fins à haute pression.

Comparaison des tôles d'acier 301, 301L, 301LN

/dans /par

L'acier inoxydable 301 est un type d'acier inoxydable austénitique avec un taux d'écrouissage élevé. Sa résistance à la traction peut atteindre 1 300 MPa ou plus. Des plaques 301 laminées à froid à durcissement dur à complet de 1/16 sont disponibles et maintiennent une ductilité suffisante dans des conditions de durcissement de 1/2. Il peut être utilisé pour des composants d'avions, des composants de structure de bâtiments, notamment des composants de wagons de chemin de fer après laminage ou pliage. Les tôles laminées à froid durcissant 3/4 à durcissement complet doivent être utilisées pour des conceptions de composants simples qui nécessitent une résistance à l'usure et une élasticité élevées. Le 301L et 301LN sont des versions à faible teneur en carbone et à haute teneur en azote du 301. Si une meilleure ductilité est requise ou si des profils à section épaisse doivent être soudés, le 301L à faible teneur en carbone est préféré. La teneur plus élevée en azote du 301Ln peut compenser la teneur plus faible en carbone. Ils sont spécifiés dans ASTM A666, JIS G4305 et EN 10088-2.

 

Composition chimique du 301, 301L, 301LN

Grade C Mn Si P. S Cr Ni N
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

 

Propriété mécanique du 301, 301L, 301LN

301 Trempe

ASTMA666

 Résistance à la traction, Mpa Limite d'élasticité 0,2%, Mpa Allongement (en 50mm)épaisseur>0.76mm Dureté, Rockwell
Recuit 515 205 40 /
1/16 dur 620 310 40 /
1/8 dur 690 380 40 /
1/4 dur 860 515 25 25-32
1/2 dur 1035 760 18 32-37
3/4 dur 1205 930 12 37-41
Plein dur 1275 965 9 41+

 

Spécification de 301, 301L, 301LN

Grade Non UNS Euronorme JIS
Non Nom
301 S30100 1.4319 X5CrNi17-7 SUS301
301L S30103 / / SUS301L
201LN S30153 1.4318 X2CrNiN18-7 /

Résistance à la corrosion

Semblable à Acier inoxydable 304, il a une bonne résistance à la corrosion à température normale et dans des applications de corrosion légère.

Résistance à la chaleur

Bonne résistance à l'oxydation à des températures allant jusqu'à 840°C (utilisation intermittente) et 900°C (utilisation continue). L'exposition au-dessus de 400°C provoque une perte progressive de l'effet d'écrouissage et la résistance à 800°C équivaut à 301 de recuit. Dans des conditions de fluage, la résistance du 301 écroui diminue même jusqu'à devenir inférieure à celle du 301 recuit.

Traitement en solution (recuit)

Chauffé à 1010-1120°C et rapidement refroidi et recuit à environ 1020°C. Le traitement thermique ne le durcira pas.

Fonctionnement à froid

Acier inoxydable 301 et sa version à faible teneur en carbone 301L pour les besoins des occasions à haute résistance. Il a un taux d'écrouissage très élevé d'environ 14MPa/%Ra (pour chaque 1% de réduction de la surface de travail à froid, la résistance à la traction augmente de 14MPa), le laminage à froid et le formage à froid peuvent atteindre une résistance très élevée, une partie de l'austénite d'écrouissage convertie en martensite. Le 301 n'est pas magnétique dans des conditions de recuit, mais est fortement magnétique après un travail à froid.

Soudage

Le 301 peut être utilisé pour toutes les méthodes de soudage standard et la plupart du métal d'apport 308L peut être utilisé pour les soudages 301. Les soudures en acier inoxydable 301 doivent être recuites pour une résistance optimale à la corrosion, tandis que les soudures 301L ou 301Ln ne nécessitent pas de recuit. Le soudage et le recuit après soudage réduisent tous deux la résistance élevée provoquée par le laminage à froid. Le soudage par points est donc souvent utilisé pour assembler des pièces 301 laminées à froid qui présentent une petite zone affectée thermiquement et la résistance de l'ensemble de la pièce n'est presque pas réduite.

Applications typiques

Pièces de structure de véhicules ferroviaires - profilage, formage par pliage ou formage par étirage en profilés, également en tôle. Fuselage d'avion, remorque routière, enjoliveur de voiture, support d'essuie-glace, ressort de grille-pain, fixation de poêle, cadre d'écran, mur-rideau, etc.