La tolleranza dello spessore della piastra in acciaio inossidabile

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Di solito chiamiamo lo spessore della piastra in acciaio inossidabile da 4-25,0 mm nella piastra centrale, lo spessore della piastra in acciaio inossidabile da 25,0-100,0 mm, lo spessore superiore a 100,0 mm è una piastra extra spessa. Quando si cerca una piastra in acciaio inossidabile adatta, sono disponibili diversi gradi in base alla resistenza del metallo e alla sua composizione chimica. Esiste un grado elevato ottenuto da leghe Cr-Ni che vengono generalmente utilizzate in applicazioni commerciali come recipienti a pressione, gusci di caldaie, ponti, automobili, costruzioni navali, costruzioni e altri scopi industriali.

È importante notare quale tipo di utilizzo avrà la lamiera di acciaio inossidabile in una determinata applicazione industriale. Alcune applicazioni richiedono una piastra temprata e rinforzata in grado di resistere a colpi di martello, abrasioni e impatti. Altri potrebbero richiedere un materiale più fragile e morbido, in grado di sopportare flessioni e deformazioni. L'altro criterio che deve essere osservato è il grado di resistenza alla corrosione e questo determinerà quale grado di lamiera di acciaio inossidabile è il migliore per l'applicazione. I gradi comunemente utilizzati sono 304, 316L, piastra in acciaio inossidabile 310S e 904L. Ecco la tolleranza dello spessore consentita della piastra in acciaio inossidabile dalle specifiche ASTM, JIS e GB.

 

JIS Piastra in acciaio inossidabile

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

 

Piastra in acciaio inossidabile ASTM

Spessore Tolleranza consentita Larghezza
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.

 

Piastra in acciaio inossidabile GB

Spessore Tolleranza sullo spessore consentita
Alta precisione(A) Precisione standard(B)
>600~1000 >1000~1250 >600~1250
0.05~0.10 ——- ——- ——-
>0,10~0,15 ——- ——- ——-
>0,15~0,25 ——- ——- ——-
>0,25~0,45 士0,040 士0,040 士0,040
>0,45~0,65 士0,040 士0,040 士0,050
>0,65~0,90 士0,050 士0,050 士0,060
>0,90~1,20 士0,050 士0,060 士0,080
>1,20~1,50 士0,060 士0,070 士0,110
>1,50~1,80 士0,070 士0,080 士0,120
>1,50~2,00 士0,090 士0,100 士0,130
>2.00~2.30 士0,100 士0,110 士0,140
>2.30~2.50 士0,100 士0,110 士0,140
>2,50~3,10 士0,110 士0,120 士0,160
>3.10~4.00 士0,120 士0,130 士0,180

318LN è un tipo di acciaio inossidabile duplex?

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318LN è l'acciaio inossidabile arricchito con azoto comunemente utilizzato per risolvere i problemi di corrosione nell'acciaio inossidabile della serie 300. La struttura dell'acciaio inossidabile 318LN è composta da Austenite circondata da fasi continue di Ferrite. 318LN contiene circa 40-50% ferrite allo stato ricotto e può essere considerato acciaio inossidabile duplex. La struttura duplex combina le leghe di ferrite (resistenza alla tensocorrosione ed elevata resistenza) con le qualità superiori delle leghe austenitiche (facilità di fabbricazione e resistenza alla corrosione). Il 318LN è resistente alla corrosione uniforme dell'H2S, alla rottura da stress da solfuro, all'infragilimento e alla vaiolatura da idrogeno e alla riduzione della corrosione dei mezzi. Viene comunemente utilizzato per produrre teste pozzo, valvole, steli e dispositivi di fissaggio resistenti allo zolfo da utilizzare in ambienti minerari in cui le pressioni parziali di H2S superano 1 MPa. Tuttavia, l'uso dell'acciaio inossidabile duplex 318LN dovrebbe essere limitato a meno di 600 °F perché temperature elevate prolungate possono fragilizzare l'acciaio inossidabile 318LN.

 

La composizione chimica dell'acciaio 318LN

Cr Ni Mo C N Mn Sì 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
Proprietà meccanica
Sì (Mpa) Ts (Mpa) Allungamento (%) Hv
Standard ≥ 450 ≥ 620 ≥ 18
Proprietà fisica
Densità (g/cm) Calore specifico (J/gC) Conduttività termica

100C(W/m.)

 Il coefficiente di dilatazione termica

20~100°C (10/°C)
7.8 0.45 19.0 13.7

 

Caratteristiche dell'acciaio 318LN

  • Eccellente resistenza alla tensocorrosione da solfuri
  • Buona resistenza alla tensocorrosione da cloruri, alla vaiolatura e alla corrosione interstiziale
  • Molta forza,
  • Buona saldabilità e lavorabilità

 

Applicazioni dell'acciaio 318LN

  • Contenitori per trattamenti chimici, tubi e scambiatori di calore
  • Digestori per cartiere, detergenti per candeggina, contenitori per prevapore di trucioli
  • Attrezzature per la lavorazione degli alimenti
  • Condotte petrolchimiche e scambiatori di calore
  • Apparecchiature per la desolforazione dei fumi

 

L'acciaio inossidabile duplex 318LN è una soluzione economica ed efficace per le applicazioni in cui l'acciaio inossidabile della serie 300 è suscettibile alla tensocorrosione da cloruri. Quando l'acciaio inossidabile è sottoposto a sollecitazione di trazione, si verificano fessurazioni per tensocorrosione a contatto con una soluzione contenente cloruro e l'aumento della temperatura aumenterà anche la sensibilità dell'acciaio inossidabile alla fessurazione per tensocorrosione. La combinazione di cromo, molibdeno e azoto migliora la resistenza del 318LN alla vaiolatura da cloruro e alla corrosione interstiziale, che è fondamentale per servizi quali ambienti marini, acqua salmastra, operazioni di sbiancamento, sistemi idrici a circuito chiuso e alcune applicazioni di trasformazione alimentare. Nella maggior parte degli ambienti, l'elevato contenuto di cromo, molibdeno e azoto del 318LN fornisce una resistenza alla corrosione superiore rispetto ai normali acciai inossidabili come 316L e 317L.

Acciaio inossidabile ad alta resistenza utilizzato nelle applicazioni aeronautiche

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Di solito chiamiamo resistenza alla trazione superiore a 800 MPa, resistenza allo snervamento superiore a 500 MPa l'acciaio inossidabile è acciaio inossidabile ad alta resistenza, resistenza allo snervamento superiore a 1380 MPa l'acciaio inossidabile è chiamato acciaio inossidabile ad altissima resistenza. Lo sviluppo dell'industria aeronautica ha dimostrato che il miglioramento delle prestazioni degli aerei e dei motori aeronautici dipende in gran parte dai materiali metallici. A causa dell'elevata resistenza, elevata tenacità, elevata resistenza alla tensocorrosione e alla buona resistenza agli urti dell'acciaio, vengono ancora utilizzati alcuni componenti strutturali chiave degli aerei come carrello di atterraggio, trave, giunti ad alta sollecitazione, elementi di fissaggio e altro acciaio inossidabile ad alta resistenza.

L'acciaio inossidabile ad alta resistenza comprende principalmente acciaio inossidabile indurente per precipitazione martensite e acciaio inossidabile indurente per precipitazione semi-austenitico. La resistenza dell'acciaio inossidabile indurente per precipitazione martensite si ottiene mediante trasformazione della martensite e trattamento di indurimento per precipitazione, il vantaggio è un'elevata resistenza, allo stesso tempo grazie al basso contenuto di carbonio, all'alto contenuto di cromo, all'alto molibdeno e/o all'alto rame, la sua resistenza alla corrosione non è generalmente acciaio inossidabile austenitico inferiore a 18Cr-8Ni; Taglio libero, buona capacità di saldatura, non necessita di ricottura locale dopo la saldatura, il processo di trattamento termico è relativamente semplice. Lo svantaggio principale è che anche allo stato ricotto, la sua struttura è ancora martensite a basso contenuto di carbonio, quindi è difficile effettuare lavorazioni a freddo con deformazione profonda. Il tipico grado di acciaio è 17-4PH e PH13-8Mo, utilizzati per la produzione di componenti di cuscinetti ad alta resistenza alla corrosione, come parti di cuscinetti del motore, elementi di fissaggio, ecc. che lavorano a 400 ℃. PH13-8Mo è ampiamente utilizzato nelle parti strutturali a media temperatura resistenti alla corrosione dei cuscinetti aeronautici.

L'acciaio inossidabile semi-austenitico indurito per precipitazione può essere lavorato, deformato a freddo e saldato allo stato austenite, quindi la trasformazione della martensite e l'indurimento per precipitazione possono essere controllati regolando l'invecchiamento per ottenere diverse resistenze e coordinazione della tenacità. L'acciaio ha una buona resistenza alla corrosione e resistenza termica, in particolare resistenza alla tensocorrosione, ed è particolarmente adatto per la produzione di parti utilizzate a temperature inferiori a 540 ℃. Lo svantaggio è che il processo di trattamento termico è complesso, i requisiti di controllo della temperatura del trattamento termico sono molto accurati (±5℃); La tendenza all'incrudimento dell'acciaio è elevata e spesso sono necessari molti tempi di ricottura intermedi per la lavorazione a freddo con deformazione profonda. I gradi tipici sono 17-7PH, PH15-7Mo, ecc. Questo tipo di acciaio viene utilizzato principalmente nell'industria aeronautica per lavorare a 400 ℃ al di sotto della struttura portante anticorrosione, come tutti i tipi di tubi, giunti di tubi, molle, elementi di fissaggio, ecc.

 

Carrello di atterraggio dell'aereo

I materiali utilizzati per la costruzione del carrello di atterraggio degli aerei sono 30CrMnSiNi2A, 4340, 300M, Aermet100 e altri carrelli di atterraggio degli aerei e gli elementi di fissaggio con requisiti più elevati sono per lo più realizzati in acciaio inossidabile indurito per precipitazione, come 17-4PH per il carrello di atterraggio degli aerei F-15, 15-5pH per il carrello di atterraggio degli aerei B-767. L'acciaio PH13-8mo ha il potenziale per sostituire 17-4PH, 15-5PH, 17-7PH, PH15-7Mo e altri acciai grazie alla sua migliore resistenza alla tensocorrosione rispetto all'acciaio inossidabile indurito per precipitazione dello stesso grado.

Il rilevamento dell'aereo

L'azienda tedesca FAG ha sviluppato l'acciaio inossidabile martensitico Cronidur30 con aggiunta di azoto (0,31%C-0,38%N-15% Cr-L %Mo), prodotto mediante il processo PESR di rifusione dell'elettroscoria in atmosfera di azoto ad alta pressione. È un acciaio inossidabile ad alta temperatura con alto contenuto di azoto completamente indurito, che è più resistente alla corrosione rispetto al SUS440. Non è adatto per valori DN elevati (D: diametro interno cuscinetto/mm, N: giri albero/arin) a causa delle sue caratteristiche di tipo a tempra totale, lo stesso Cronidur30 può soddisfare il valore di sollecitazione di compressione residua e tenacità alla frattura di DN4 milioni a allo stesso tempo attraverso l'estinzione ad alta frequenza. Tuttavia, la temperatura di rinvenimento è inferiore a 15°C e non può sopportare l'aumento della temperatura dei cuscinetti causato dallo shock termico dopo lo spegnimento del motore.

Aerei che trasportano componenti strutturali

L'acciaio inossidabile ad alta resistenza nella struttura portante dell'aereo è principalmente 15-5PH, 17-4PH, PH13-8Mo, ecc., compreso il fermo del coperchio del portello, il bullone ad alta resistenza, la molla e altre parti. Gli aerei civili utilizzano acciaio inossidabile ad alta resistenza per i longheroni alari, come l'acciaio 15-5PH per i longheroni alari del Boeing 737-600; Tipo A340-300 ala SPAR PH13-8Mo in acciaio. Ph13-8Mo viene utilizzato per parti che richiedono elevata resistenza e tenacità, in particolare per prestazioni trasversali, come i telai della fusoliera. Più recentemente, Custom465 è stato testato per la sua maggiore tenacità e resistenza alla tensocorrosione. Custom465 è stato sviluppato da Carpenter sulla base di Custom450 e Custom455 per la produzione di guide per flap, guide per lamelle, trasmissioni, supporti motore, ecc. Per aeromobili. L'acciaio è attualmente incluso nelle specifiche tecniche MMPDS-02, AMS5936 e ASTM A564. L'acciaio inossidabile ad alta resistenza HSL180 (0,21C-12,5Cr-1,0Ni-15,5Co-2,0Mo) viene utilizzato per produrre la struttura dell'aereo, che ha la stessa resistenza di 1800 MPa dell'acciaio a bassa lega come 4340 e la stessa resistenza alla corrosione e tenacità come acciaio inossidabile indurito per precipitazione come SUS630.

 

Vantaggi del raccordo a gomito in acciaio inossidabile

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I raccordi per tubi in acciaio inossidabile, in particolare quelli a T, a gomito e il riduttore, sono sempre più comuni nell'ingegneria delle tubazioni a causa della loro buona forma, resistenza alla corrosione, resistenza alle alte temperature e all'alta pressione, saldatura e altre caratteristiche. Rispetto ai raccordi per tubi in acciaio al carbonio, i raccordi per tubi in acciaio inossidabile sono stati spesso utilizzati nel trasporto di acqua potabile, nel settore petrolchimico e in altre condotte con elevati requisiti per l'ambiente. Per semplificare le cose a coloro che non ne sanno molto, questo articolo ha lo scopo di illuminarti su questa linea di prodotti e sulle sue varie caratteristiche. Inoltre, discuteremo anche dei vantaggi che puoi aspettarti dal loro utilizzo. Quando avrai finito di leggere questo articolo, avrai sicuramente una buona idea di cosa sono questi prodotti e di come puoi metterli tra le mani.

Specifiche del gomito in acciaio inossidabile 304

DN NPS Serie A Serie B Gomito a 45° Gomito a 90° Gomito 180°
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

Questi gradi comunemente usati nella connessione dei tubi sono 304, gomito in acciaio inossidabile 316 e 316l. Sono spesso ampiamente utilizzati nell'industria manifatturiera e automobilistica, farmaceutica e alimentare. In effetti, non è raro trovare questi prodotti utilizzati negli impianti di trasformazione alimentare. Il motivo del loro ampio utilizzo è abbastanza semplice: forniscono un supporto efficace alle parti operative della macchina, senza ostacolare la qualità del lavoro. Come accennato in precedenza, utilizzano un processo di saldatura appositamente progettato chiamato polimerizzazione a caldo di piegatura per garantire che il giunto a gomito sia supportato da raccordi per tubi in acciaio inossidabile ad alta resistenza. Ciò a sua volta garantisce che i raccordi dei tubi possano essere sostituiti quando necessario.

Un altro grande vantaggio dell'utilizzo di raccordi in acciaio inossidabile è la sua resistenza alla corrosione;. Poiché l'acciaio inossidabile è un acciaio legato con l'aggiunta di Cr e Mo, ha il potenziale per diventare parte integrante di molti processi industriali, dove la conduttività è fondamentale. Ciò significa che un guasto elettrico può compromettere il funzionamento di un impianto e potrebbe non essere solo una questione di interruzione della fornitura. Ad esempio, quando si verifica un'interruzione di corrente in un impianto di produzione chimica, il personale di emergenza deve accedere all'area da solo, cosa che potrebbe rivelarsi molto difficile per loro se i punti di distribuzione dell'energia non sono posizionati correttamente.

 

L'acciaio WLD è un 304 fornitore e produttore di gomiti a 90 gradi in acciaio inossidabile. Per cominciare, sono prodotti per garantire prestazioni di massima qualità. Ciò significa che sono dotati di raccordi per tubi in acciaio inossidabile del diametro e della lunghezza adatti al lavoro da svolgere, indipendentemente dalla dimensione o dalla forma del tubo. Ad esempio, potrebbe essere necessario montare tubi di diverse larghezze, che variano da incrementi di due pollici a incrementi di quattro pollici. Un prodotto ben progettato sarà in grado di soddisfare queste esigenze senza problemi.

 

 

La prevenzione della corrosione delle condotte fuori terra

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La corrosione di condotte fuori terra è causato dall'azione combinata di ioni corrosivi (Cl-, S2-), CO2, batteri e ossigeno disciolto. L'ossigeno disciolto è un forte ossidante, è facile ossidare gli ioni ferro per formare precipitazioni e la relazione tra ossigeno disciolto e velocità di corrosione è lineare. I batteri che riducono i solfati causano la presenza di idrogeno solforato che riduce i solfati nell'acqua, possono causare fessurazioni indotte dall'idrogeno nei tubi e fessurazioni da tensocorrosione, i prodotti della corrosione generano solfuro ferroso e aderiscono alla superficie dell'acciaio è scadente, facile da staccare , è potenziale, poiché il catodo costituisce una microbatteria attiva e una matrice di acciaio e continua a produrre corrosione sul substrato di acciaio. I batteri saprofiti aderiscono alla tubazione e causano il blocco delle incrostazioni, inoltre producono celle di concentrazione dell'ossigeno e causano la corrosione della tubazione. La miscela olio-acqua nella tubazione di superficie può entrare nel serbatoio delle acque reflue dopo la separazione. Pertanto, quando si scelgono le misure anticorrosione per le condotte fuori terra nei giacimenti petroliferi, si dovrebbero considerare l'effetto protettivo, la difficoltà di costruzione, i costi e altri fattori. Alcune misure anticorrosione comunemente utilizzate riguardano le condotte fuori terra dei giacimenti petroliferi:

 

Rivestimento

Esistono molti rivestimenti anticorrosivi sulle tubazioni e le loro prestazioni sono diverse. La scelta di rivestimenti adeguati può prolungare notevolmente la durata delle tubazioni. A seconda dell'ambiente corrosivo, dei mezzi di trasporto e di altre condizioni, scegliere il rivestimento appropriato. Il rivestimento protettivo esterno è la prima e più importante barriera del tubo d'acciaio fuori terra, principalmente rivestimento organico e rivestimento (o rivestimento) metallico. I rivestimenti organici possono essere suddivisi in resina epossidica, resina epossidica fenolica modificata, asfalto, catrame di carbone e altri rivestimenti. I risultati sperimentali mostrano che la superficie del rivestimento non forma bolle quando immersa in salamoia e olio e il rivestimento soddisfa i requisiti del test di adesione e peeling API RP 5L2, indicando che il rivestimento ha una buona adesione. Il rivestimento viene riscaldato a 250 ℃ per 30 minuti e quindi raffreddato con acqua a temperatura ambiente. La superficie del rivestimento non si stacca, non si screpola, non presenta bolle, non perde adesione, ecc., ovvero il rivestimento ha una buona resistenza al calore. Secondo ASTM D522, ASTM D968 e altri standard per l'esecuzione di test di flessione e usura, il rivestimento ha anche una buona resistenza alla flessione e all'usura.

 

Protezione catodica

Non è facile rivestire la superficie interna per tubazioni di piccolo diametro (diametro del tubo inferiore a 60 mm), anche se il rivestimento viene completato all'interno, è difficile ottenere 100% senza foro stenopeico. Inoltre, il rivestimento della parete interna è spesso soggetto a usura durante il processo di utilizzo, quindi l'uso della protezione catodica può ridurre efficacemente la perforazione da corrosione. La protezione con anodo sacrificale è il primo metodo di protezione catodica, semplice da utilizzare e non richiede alimentazione. I materiali anodici sacrificali comunemente utilizzati in Cina includono magnesio, zinco, alluminio e loro leghe.

La corrente di uscita dell'anodo sacrificale dipende dalla sua forma e dimensione. Nei test di laboratorio su magnesio, zinco e una lega di alluminio con potenziale di protezione catodica (rispetto all'elettrodo di riferimento rame/solfato di rame), tre tipi di leghe sono conformi ai requisiti delle specifiche di protezione catodica delle stazioni di petrolio e gas (il potenziale di protezione catodica è 0,85 V o più), incluso l'effetto protettivo dell'anodo in lega di alluminio è il migliore, l'anodo di magnesio e l'anodo in lega di zinco sono più scadenti.

 

Giunto speciale

Il giunto speciale è progettato per risolvere i danni al rivestimento dell'interfaccia causati dalla saldatura del tubo dopo il rivestimento. I metodi includono: utilizzo di materiale isolante refrattario e rivestimento ad alta temperatura; Oppure utilizzare un nuovo tipo di giunto ceramico per isolamento termico ad alta temperatura, che ha buone prestazioni di isolamento termico e resistenza alla corrosione, nonché cambiamenti drastici di temperatura nelle prestazioni di scoppio e resistenza alla permeabilità, ma lo svantaggio è che la resistenza e la tenacità è scarsa. Test di laboratorio dimostrano che in condizioni di drastici cambiamenti di temperatura, la resistenza alla fessurazione e alla penetrazione del giunto può soddisfare i requisiti. Tuttavia, con la premessa di garantire resistenza e tenacità, lo spessore della parete del giunto è troppo spesso e la modifica del diametro interno influenzerà la normale costruzione del tubatura. L'uso di materiali isolanti refrattari e giunti di rivestimento ad alta temperatura può soddisfare pienamente i requisiti di utilizzo.

 

Perché l'acciaio inossidabile duplex viene utilizzato nei sistemi di raffreddamento dell'acqua delle centrali nucleari?

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In quanto fonte di energia pulita, l’energia nucleare contribuisce in modo determinante alla riduzione delle emissioni di carbonio in tutto il mondo. Il sistema di tubazioni dell'acqua di raffreddamento è la chiave per il funzionamento sicuro di una centrale nucleare. È costituito da migliaia di metri di tubi di vari diametri e dimensioni. Fornisce un approvvigionamento idrico affidabile per il raffreddamento delle apparecchiature dell'impianto. Il sistema di tubazioni non di sicurezza deve fornire acqua di raffreddamento sufficiente per raffreddare l'impianto, mentre il sistema di sicurezza deve fornire acqua di raffreddamento sufficiente per tenere il reattore sotto controllo e spegnerlo in sicurezza in caso di emergenza.

Questi materiali dei tubi devono essere resistenti alla corrosione dell'acqua di raffreddamento per tutta la vita utile dell'apparecchiatura. A seconda dell'ubicazione dell'impianto, il tipo di acqua di raffreddamento può variare da acqua dolce relativamente pulita ad acqua di mare contaminata. L'esperienza ha dimostrato che con l'invecchiamento dei sistemi possono verificarsi diversi problemi di corrosione e vari gradi di corrosione, che danneggiano il sistema e gli impediscono di fornire l'acqua di raffreddamento necessaria.

I problemi con le tubazioni dell'acqua di raffreddamento spesso riguardano i materiali e le loro interazioni con l'acqua di raffreddamento. Le perdite dovute alle incrostazioni (intasamenti) e la corrosione del sistema sono i problemi più comuni, tra cui l'accumulo di sedimenti, l'attaccamento biologico marino (biofouling), l'accumulo di prodotti di corrosione e il blocco di corpi estranei. Le perdite sono solitamente causate dalla corrosione microbica (MIC), che è una corrosione molto corrosiva causata da alcuni microrganismi presenti nell'acqua. Questa forma di corrosione si verifica frequentemente nell'acciaio al carbonio e nell'acciaio inossidabile a bassa lega.

L’acciaio inossidabile è stato a lungo considerato una valida opzione per la costruzione di nuovi sistemi di tubazioni di approvvigionamento idrico e per riparare o sostituire i sistemi esistenti in acciaio al carbonio. L'acciaio inossidabile comunemente utilizzato nelle soluzioni di aggiornamento delle tubazioni è l'acciaio inossidabile 304L, 316L o 6%-Mo. Acciaio inossidabile 316L e 6% Mo con grandi differenze in termini di prestazioni e prezzo. Se il mezzo di raffreddamento è acqua non trattata, che è altamente corrosiva e comporta il rischio di corrosione microbica, 304L e 316L non sono scelte adatte. Di conseguenza, gli impianti nucleari hanno dovuto passare all’acciaio inossidabile 6%-Mo o accettare gli elevati costi di manutenzione dei sistemi in acciaio al carbonio. Alcune centrali nucleari utilizzano ancora tubi di rivestimento in acciaio al carbonio a causa del costo iniziale inferiore. Secondo ASTM A240, i sistemi di tubazioni per l'approvvigionamento idrico industriale sono spesso realizzati in acciaio inossidabile di seguito:

gradi 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 /

L'acciaio inossidabile duplex 2205 si è rivelato un'ottima scelta. La centrale nucleare Catawba di Duke Power nella Carolina del Sud è la prima centrale nucleare a utilizzare l'acciaio inossidabile bifase 2205 (UNS S32205) nei suoi sistemi. Questo grado contiene circa 3,2% molibdeno e presenta una resistenza alla corrosione migliorata e una resistenza alla corrosione microbica significativamente migliore rispetto agli acciai inossidabili 304L e 316L.

Le tubazioni di rivestimento in acciaio al carbonio sulla porzione fuori terra del sistema di tubazioni che convogliano l'acqua di alimentazione alla torre di raffreddamento del condensatore principale sono state sostituite con tubazioni in acciaio inossidabile duplex 2205.

Il nuovo sostituto 2205 Il tubo duplex in acciaio inossidabile è stato installato nel 2002. Il tubo è lungo 60 metri, ha un diametro di 76,2 cm e 91,4 cm e lo spessore della parete del tubo è di 0,95 cm. Il sistema specificato in conformità con ASME B31.1 Power piping, che è uno dei codici di gestione per l'uso sicuro dei sistemi di tubazioni delle centrali elettriche ed è ampiamente utilizzato nel mondo. Dopo 500 giorni di servizio, il sistema è stato accuratamente ispezionato. Durante l'ispezione non è stata riscontrata alcuna incrostazione o corrosione. L'acciaio inossidabile duplex 2205 ha funzionato molto bene. Le tubazioni in acciaio inossidabile 2205 funzionano bene da oltre un decennio dalla loro installazione. Sulla base di questa esperienza, Duke Power ha utilizzato Tubi in acciaio inossidabile duplex 2205 in altre parti del suo sistema.

Interno del tubo 2205 dopo 500 giorni di utilizzo.

 

I progettisti dei sistemi idrici delle centrali nucleari hanno ora un'opzione in più quando si tratta di scegliere i materiali delle tubazioni per l'acqua di raffreddamento resistente alla corrosione. L'applicazione di successo dell'acciaio inossidabile duplex 2205 può ridurre i costi di manutenzione, ridurre i tempi di inattività e garantire la sicurezza operativa delle centrali nucleari.