304L 스테인레스 스틸 파이프 압력 등급 차트

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스테인레스 파이프는 부식에 대한 저항성이 낮고 강도가 높아 용해된 가스와 오일의 양이 다양한 곳에서 사용할 수 있기 때문에 많은 응용 분야에 이상적입니다. 304 및 304L 스테인리스 스틸 파이프 및 튜빙은 전 세계 거의 모든 분야에서 사용됩니다. 전세계적으로 사용되는 스테인레스 스틸 50%를 구성하고, 304L 스테인레스 스틸 현재 304강까지 두 번째로 널리 사용되는 스테인리스강 등급입니다. 저탄소 등급으로 부식에 강하고 운송 및 산업용으로 이상적입니다.

304L 스테인레스 스틸 파이프를 사용하면 다양한 특성이 있습니다. 주요 특징 중 하나는 내식성이 우수하다는 것입니다. 이는 파이프 운송에 필수적인 녹에 저항할 수 있음을 의미합니다. 이 파이프는 또한 습기와 물에 노출된 후에도 부식에 저항할 수 있으므로 파이프가 악천후 조건에 견딜 것으로 예상되는 응용 분야에 사용하기에 이상적입니다. 또한 이러한 파이프는 공기에 노출되면 부식되지 않으므로 일반적으로 공기가 문제가 되는 장소에서 효과적으로 사용할 수 있습니다. 벽 두께와 심리스 또는 용접 처리에 따라 304L 스테인레스 스틸로 얻을 수 있는 다양한 압력을 통해 귀하의 요구 사항을 충족할 수 있는 제품을 찾으실 수 있습니다. 이러한 종류의 강관은 열 전도가 잘되고 마모 및 충격에 대한 내구성이 뛰어나 환경에서도 사용이 가능합니다. 다음은 304L 스테인레스 스틸 파이프에 대한 다음 압력 등급 차트입니다.

TP304L
온도 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
온도 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
디 mm

설계압력(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

니켈 오스테나이트계 스테인리스강 등급

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니켈은 고가의 합금 원소로 알려져 있으며 응력 부식 저항성과 오스테나이트 구조가 모두 필요한 일부 응용 분야에 필수적입니다. 예를 들어, 크리프 저항은 오스테나이트가 발생하는 고온 환경에서 중요합니다. 스테인리스강 필요합니다. 전통적인 오스테나이트 스테인리스강과 유사하게, 쌍정 경계는 적층 결함 에너지가 낮기 때문에 니켈이 풍부한 오스테나이트 스테인리스강의 중요한 특징입니다. 오스테나이트계 스테인리스강은 응력 부식 균열(SCC)이 발생하기 쉽습니다. 그러나 니켈 함량이 20%를 초과하면 내응력 부식성이 크게 향상됩니다. 16%~21% 크롬을 함유한 Fe-Ni-Cr 합금에서 니켈이 응력 부식 한계점(105℃, 22% NaCl 수용액)의 응력 강도에 미치는 영향을 연구합니다. 니켈이 풍부한 오스테나이트 스테인리스강(NiASS)은 별도의 스테인리스강으로 간주될 수 있습니다. 실제로 니켈 함량이 30%를 초과할 때 이상 및 페라이트 스테인리스 강의 응력 부식 저항성은 이상 및 페라이트 스테인리스 강의 저항성과 비슷합니다. 니켈이 풍부한 오스테나이트의 몇몇 제한된 등급 스테인리스강 아래 표에 나열되어 있습니다. 슈퍼 오스테나이트 스테인리스강 254SMO 및 654SMO는 석유 및 가스 산업을 위해 특별히 설계되었습니다. 일반적인 응용 분야는 해수 냉각, 펄프 표백, 유압 및 계기 배관 장비입니다.

 

Ni-오스테나이트계 스테인리스강 등급

합금 씨 시 망 Cr 니 모 여 공동 구리 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
산니크로 25 0.1 0.2 0.5 22.5 25 3.6 3.5 3.0 0.5 0.23
산니크로 28 0.02 0.6 2.0 27 31 3.5 1.0
합금 800 0.07 0.6 0.6 20.5 30.5
353MA 0.05 1.6 1.5 25 35 0.16
합금 825 0.03 0.5 0.8 20 38.5 2.6
합금 625 0.03 0.5 0.5 21 발 8.5
합금 690 0.02 0.5 0.5 30 60
합금 600 0.05 0.4 0.8 16.5 발 0.5

22Cr-25Ni 합금인 SANICRO 25는 최대 700°C의 보일러에 사용하도록 설계되었습니다. 크리프 파괴강도와 고온 내식성이 우수하여 과열기, 재가열기에 적합한 소재입니다. 실제로 SANICRO 25의 크리프 파괴강도는 600~750℃ 범위의 대부분의 오스테나이트계 스테인리스강보다 우수합니다. 부식성이 높은 산성 환경에서는 일반적으로 Sanicro 28이 최선의 선택입니다. 이는 튜브, 케이싱 및 산성 가스 라이닝이 있는 고강도 시추정에 사용되며 기타 응용 분야에는 습식 인산 플랜트 및 슈퍼인산 플랜트의 히터, 펌프 시스템, 펌프 및 컨테이너가 포함됩니다.

합금 800은 우수한 크리프 저항성, 우수한 고온 내식성 및 재료의 고온 강도가 요구되는 550~1100℃의 환경 범위에서 자주 사용됩니다. 이 합금은 암모니아, 메탄올, 민간 가스 생산의 입구 및 출구 포트와 염화비닐 및 에틸렌 생산에 사용되는 노 튜브에도 사용됩니다. 다른 응용 분야로는 유동 연소층용 열 교환 튜브 및 복사 튜브와 머플러 튜브 및 열전대용 보호 슬리브와 같은 열처리로 부품이 있습니다.

25Cr-35Ni 합금 353Ma는 침탄 및 질소 흡수가 잠재적으로 문제가 되는 환경에서 합성 가스를 처리하는 분해로 및 개질 튜브에 사용하도록 설계되었습니다. 더 많은 크롬을 포함하는 다른 대안이 있지만 353 MA가 최선의 선택입니다. 한 가지 이유는 매우 안정적인 표면 산화물 층을 형성하는 데 도움이 되는 Ce 원소를 포함하고 있기 때문입니다.

합금 690은 니켈 함량이 60%로 원자력발전소 증기발생기 배관에 주로 사용된다. 작동 온도는 365℃이며, 이 온도에서는 입자 사이의 응력 부식 균열이 잠재적인 문제가 됩니다. 주어진 사용 조건에서 합금 690은 부식이 거의 없으므로 선호되는 합금입니다.

니켈이 풍부한 오스테나이트계 스테인리스강 254SMO가 예술품에도 사용된다는 점은 흥미롭습니다. Carl Milles의 "무지개 너머의 신" 조각품은 1995년 스톡홀름의 Nak Strand 남쪽 해안에 설치되었습니다. 조각품의 높이는 약 23m로 매일 수많은 선원들이 드나드는 유명한 명승지이다. 주변 해수에는 염분이 포함되어 있으며 염화물은 표면 부식을 일으키기 매우 쉽습니다. 고강도 슈퍼 오스테나이트계 스테인리스강 254SMO는 이러한 환경에 매우 적합합니다.

올바른 스테인레스 스틸 등급을 선택하는 방법은 무엇입니까?

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스테인레스 스틸은 내구성과 부식에 대한 저항성으로 인해 주방 용품 및 기타 상업용 응용 분야에 가장 많이 사용되는 금속입니다. 그러나 스테인리스강은 바닷물과 특정 화학물질에 노출되면 부식되기 쉽습니다. 올바른 스테인레스 스틸 등급을 구매할 때 부식 방지, 기계적 특성, 기계 가공성, 용접성, 표면 처리라는 네 가지 용어가 마감 또는 시즈닝 중에 발생하는 마모 및 부식 용액에 대한 저항 정도에 따라 달라지는지 확인해야 합니다. 프로세스. 또한 사용된 마감 유형과 구조의 합금 정도에 따라 최종 등급의 구성이 결정됩니다.

 

부식 방지

내식성에는 녹슬지 않는 산, 알칼리, 염분 및 기타 부식성 매체 성능뿐만 아니라 고온 산화 저항, 내식성 및 기타 특성이 포함됩니다. 스테인리스강 프로젝트를 선택하는 것은 엔지니어링에서 직면하는 다양한 부식 문제를 해결하는 것입니다. 따라서 부식 환경에서 스테인리스강의 내식성은 서비스 수명 내 장비가 부식에 견딜 수 있는 충분한 능력을 갖고 장비의 안전한 작동을 보장할 수 있도록 보장합니다. , 선택 재료가 다음 용어에 주의를 기울여야 할 때 우선 순위입니다. 내식성의 표준은 사람에 의해 결정되며 이에 의해 제한될 수 없으며 무시할 수 없으며 사용 요구 사항의 조건을 사용하여 적절한 것을 결정해야 합니다. 등급.

현재까지 어떤 환경에서도 방청성, 내식성이 좋은 스테인레스 스틸은 없지만 특정 환경에 더 적합한 등급이 있습니다. 스테인레스 강의 선택은 일반적인 내식성뿐만 아니라 국부적인 내식성도 고려해야 한다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 특히 수성 매체와 화학 매체에서는 후자가 특히 중요합니다. 경험을 통해 스테인레스 스틸 장비 및 부품의 갑작스러운 파손, 국부 부식이 일반 부식보다 더 해롭다는 것이 입증되었습니다. 각종 매뉴얼이나 문헌에서 스테인레스강의 내식성 데이터를 인용할 때, 그 중 상당수가 테스트 데이터이며, 실제 매체 환경과 큰 차이가 있는 경우가 많다는 점에 주의해야 합니다.

 

기계적 성질

기계적 특성에는 강도, 경도, 가소성, 인성, 피로 및 기타 특성이 포함됩니다. 이러한 특성의 대부분은 강한 부식성 매체가 없는 대기 환경에서 측정되었습니다. 부식성 매질에서는 피로 강도와 같은 기계적 특성이 크게 감소하며 때로는 정적 인장 응력 및 매질 하에서 강도 한계보다 훨씬 낮아집니다. 빈번한 하중을 받는 장비의 경우 강도 설계 외에도 피로 설계가 필요하며 저온 작업 및 스테인리스강 부품의 충격 하중을 견디기 위해 저온 인성, 취성, 전이 온도, 저온 파괴인성; 때로는 선형 팽창 계수를 고려해야 합니다.

 

가공성, 용접성, 표면처리

소위 기술이라고 불리는 것은 스테인리스강이 장비 제조 공정에 적응할 수 있는 능력입니다. 예를 들어, 가공 후 모양, 크기, 정밀도, 매끄러움 등이 있습니다. 용접방법.

산과 산화에 대한 우수한 저항성을 결정하려면 스테인리스강의 조성을 기록하는 것이 중요합니다. 이 합금과 저탄소 재료를 잘 조합하면 우수한 내식성과 우수한 불순물 저항 능력이 결합됩니다. 그 결과 조합은 904L로 적절하게 언급되었으며, 이는 고합금 오스테나이트를 나타냅니다. 이 합금을 사용하면 견고한 기계뿐만 아니라 모든 종류의 표면을 절단할 수 있는 능력도 보장됩니다.

904L 등급 스테인레스강은 크롬 함량이 높은 저탄소 오스테나이트계 스테인레스 금속입니다. 크롬 함량이 높으면 황산을 포함한 산에 대한 내성이 향상되어 부식 위험이 줄어듭니다. 또한, 인성을 높이고 피로균열을 방지하여 구조의 강도를 향상시킵니다. 우리는 고품질 904L 스테인레스 스틸 시트 및 파이프의 전문 공급 업체이자 가공 센터입니다. 관심이 있으시면 전화주세요.

식품 및 음료 산업을 위한 스테인레스 스틸 소재의 선택

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유제품 및 기타 식품 가공 산업에서 스테인리스강을 사용하는 데 직면한 대부분의 문제는 열교환기 및 우물물과 같은 천연 표면수와 관련이 있습니다. 양조장과 마찬가지로 대부분의 식품 관련 산업에서는 증기로 가열하거나 물로 냉각하는 고온 매체를 자주 사용하는데, 이는 저온 살균 및 살균과 관련되어 응력 부식 균열과 같은 문제가 자주 발생합니다. 일반적으로 식품 가공은 다음과 같은 표준 스테인레스 스틸을 부식시키지 않습니다. AISI304 또는 316. 그러나 이 업계의 광범위한 가공 방법으로 인해 다양한 부식 실패가 발생합니다. 와 같은:

  • 스테인리스 스틸 우유 열 교환기의 침식/부식.
  • 고온에서 젖산 및 기타 유기산에 의해 균일한 부식이 발생합니다.
  • 지표수나 우물물에 의한 미생물 부식.
  • 응력 부식 균열, 주로 “염화물 균열”.
  • 진동으로 인한 부식 피로.

 

유제품 산업의 판형 열교환기의 경우 유청, 우유 및 공정수는 아래 표에 표시된 대로 1.4401 스테인리스 스틸로 제작된 판형 열교환기를 통해 처리됩니다.

제품 입구 온도, ℃  출구 온도, ℃ 압력
유청 30 10 중간
우유 7 30 높은
공정수 57 14 낮은

 

오염된 식품이 누출되는 것을 방지하기 위해 공정수의 압력은 가능한 한 낮게 유지됩니다. 누수는 압력점에서 얇은 판들이 서로 충돌할 때 발생하는데, 이는 압력점이 침식되어 부식된 후 얇은 단면에 피로균열이 발생하여 발생합니다. 단면에 대한 금속 조직 현미경 연구에 따르면 응력 부식 균열이 발생하지 않은 것으로 나타났습니다. 공정수 측에는 낮은 압력이 있고 압력 변동 및 유체 흐름 진동과 함께 이 쪽에서 침식/부식이 발생합니다. 판의 물리적 충돌을 피하는 방법은 압력과 압력 변동을 변경하거나 판 사이의 간격을 늘리는 것입니다.

 

우물물로 인한 미생물 부식

식품 산업에서는 일반적으로 우물물을 사용합니다. 우물물의 철분 함량은 꽤 높기 때문에 철 관련 박테리아를 활성화시켜 심각한 부식을 일으킬 수 있습니다. 일반적으로 사용되는 수처리 방법 중 하나는 세척 및 헹굼 후 음식의 맛을 좋게 하고 포장 및 가공 장비의 부식을 방지하기 위해 우물물에서 철분을 제거하는 것입니다. 지표수와 우물물에는 호기성 및 혐기성 조건 모두에서 활성을 갖는 다양한 유형의 미생물이 포함되어 있습니다. 호기성 철 관련 박테리아는 철 이온을 산화시키는 반면, 혐기성 철 관련 박테리아는 철 이온을 감소시킵니다. 이 두 가지 반응은 궁극적으로 미생물 부식(MIC)으로 분류됩니다. 황산을 감소시키는 박테리아, 산을 생산하는 박테리아와 같은 다른 미생물도 물에서 활동할 수 있습니다. 동일한 생물막에서는 호기성 박테리아와 (아래) 혐기성 박테리아가 활동할 수 있습니다.

통조림 야채를 처리하기 위해 우물물을 사용할 때(저온살균 후 세척하고 냉각). 오랫동안 물이 흐르지 않는 곳에서는 316L로 제작된 배관은 물의 온도가 높아 6개월 이내에 물이 새게 됩니다. 우물물 자체는 차갑지만(10°C 미만), 우물물이 오랫동안 파이프에 고정되어 있으면 여름에 쉽게 30°C까지 올라갈 수 있습니다. 레지오넬라균에 비해 부식성 생물막은 더 높은 온도에서 더 높은 활성 속도로 형성되었습니다.

 

염소소독, 살균에 의한 공식(pitting) 부식

차아염소산나트륨은 스테인레스 스틸 장비를 세척하고 소독하는 데 일반적으로 사용됩니다. 차아염소산나트륨의 농도가 너무 높거나 세척 및 소독 시간이 너무 길면, 특히 온도가 25℃ 이상일 때 차아염소산나트륨이 스테인레스 스틸에 심각한 부식을 일으킬 수 있습니다.

 

응력 부식 파괴

60℃ 이상의 온도에서는 염화물 응력 부식 파괴의 위험이 있다. 냉간 변형, 인장 응력, 염화물 함량이 증가할수록 위험성은 높아진다. 어닐링을 하지 않은 냉간 변형 파이프와 비교하여 어닐링된 파이프는 염화물 응력 부식 파괴에 둔감합니다. 낙농 산업에 사용되는 직선 심 용접 강관의 외부는 제조 과정에서 굽힘으로 인해 단면의 인장 응력이 발생하기 때문에 염화물에 훨씬 더 민감합니다. 다른 응용 분야에서는 관형 열교환기가 염화물 응력 부식 균열을 일으킬 수 있습니다. 온도가 60°C를 초과하면 껍질의 한쪽 면에 염화물 응력 균열이 발생할 가능성이 더 높습니다. AISI 304 및 316은 이 문제에 민감하며 페라이트계 스테인리스강이 부식될 수 있는 설탕 증발기에 사용할 경우 응력 부식 균열의 위험이 있습니다. 대신 사용됩니다. 페라이트계 스테인리스강 AISI 441은 설탕 산업, 특히 AISI 439에서 널리 사용되었습니다. 실제 사용에서는 배관 선택이 304 스테인리스강과 439 스테인리스강으로 개발되었습니다. 304 스테인레스 스틸 짧은 파이프의 경우 439, 긴 파이프의 경우 439입니다.

304 스테인레스 스틸 : 파이프 길이가 3m 미만인 경우 스틸을 선택할 수 있습니다. 열팽창계수 304 스테인레스강은 1.8×10-2mm/m℃로 탄소강보다 훨씬 큽니다. 용기의 온도가 높으면 파이프의 열응력이 높아집니다. AISI 304 스테인레스 스틸 파이프는 공장에서 직선 심 용접 후 어닐링되었습니다.

439 스테인리스강: ASTM439는 최대 5m 길이의 증발기 또는 코일에 사용되는 티타늄 안정화 페라이트계 스테인리스강(17% ~ 19%Cr)입니다. 배관의 길이가 7m를 초과하고, 염화물 농도가 높으며, 냉간 변형 정도가 높을수록 응력 부식 파괴의 위험이 더 커집니다. AISI 439와 같은 페라이트계 스테인레스강에서는 응력부식파괴가 발생하지 않습니다. 틈새부식을 방지하기 위해 내식성과 위생상태가 허락한다면 일반적으로 쉘은 두꺼운 탄소강판, 내벽은 얇은 열교환기를 사용합니다. AISI439 강관. 이러한 방식으로 탄소강은 벽이 얇은 스테인레스 스틸 파이프에 음극 보호 기능을 제공할 수 있으며 설계 및 생산 비용을 줄이고 서비스 수명을 연장할 수 있습니다.

 

 

양조장용 스테인레스 스틸 소재 선택

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스테인레스 스틸은 높은 내열성, 내식성 및 위생적 특성으로 인해 식품 및 음료 산업에서 널리 사용됩니다. 석유 및 가스 생산과 같은 다른 분야에 비해 맥주 양조 용기 및 파이프는 CIP(현장 청소)를 사용하여 정기적으로 청소됩니다. 최상의 세척 결과를 얻으려면 용기와 파이프의 우수한 표면 처리가 중요합니다. 1960년대부터 컨테이너와 탱크를 제조하는 데 사용되는 산업용 맥주 양조 공정에서는 스테인레스 스틸 AISI 304를 사용하는 경우가 많았습니다. AISI 316및 이중 스테인레스 스틸 2205. 내식성은 2205 스테인레스 스틸은 스테인레스 스틸과 비슷합니다. AISI 304 강도는 더 높지만 온도가 60℃보다 높으면 염화물 균열이 발생하기 쉽지 않습니다. 으깬 맥아, 맥아즙, 맥주는 끓는점에서도 스테인레스 스틸을 부식시키지 않습니다. 그러나 냉간 가공된 스테인리스강은 60℃ 이상에서 사용하면 염화물 균열이 발생하기 쉽습니다. 일반적으로 양조 용액은 AISI 304 스테인리스 스틸도 부식하지 않습니다. 연수를 사용하는 맥주 양조에서만 염화물 함량이 높기 때문에 AISI 316 스테인레스 스틸을 선택할 수 있습니다.

벽이 얇은 튜브와 용기는 인장 응력에 취약하기 때문에 염화물 균열이 발생할 수 있습니다. 용기 누출의 경우 용접 품질이 불량하거나 피로 하중이 높기 때문에 발생하는 경우가 많습니다. CIP(현장 세척)는 스테인레스 스틸을 부식시키지 않지만 극한의 조건에서는 냉간 성형 정도가 높은 스테인레스 스틸에 염화물 균열이 발생할 수 있습니다. 피로 부식과 응력 부식 균열 실패 메커니즘은 유사합니다. 당화 탱크의 피로 부식의 예는 곡물 저장소의 개방입니다. 으깨고 가열한 후, 곡물은 맥아즙에서 분리되어 곡물 창고의 입구를 통해 배출됩니다. 배출된 곡물의 충격과 높은 하중으로 인해 창고 입구 바로 맞은편 영역의 용접 모서리를 따라 피로 부식 균열이 발생합니다. 품질이 좋지 않아 일부 장소에서 누출이 발생합니다. 염화물 균열 및 열피로로 인해 맥아즙 용기가 외부에서 내부로 갈라질 수 있습니다. 증기 가열 나선형 파이프 용접 시 용접 내부 응력이 높을 경우 스테인레스 스틸 용기 벽 전체에 균열이 발생할 수 있습니다.

스테인레스 스틸의 감도

AISI 304 또는 316 스테인레스 스틸 <0.08%의 탄소 함량을 가지며 일정 시간 동안 500~800℃에 노출되면 용접 중에 발생할 수 있는 민감화될 수 있습니다. 따라서 용접은 용접부를 따라 "열 영향부"를 민감하게 만듭니다.

민감화는 결정립계에 크롬 탄화물이 형성되어 결정립계에 크롬이 불량해지며 두꺼운 튜브 벽(BBB 0 2~3mm)의 경우 스테인레스강의 입계 부식을 일으키기 쉽습니다. 이러한 상황을 피하기 위해 L등급 강철과 같은 "용접 가능한 강철"을 선택하는 경우가 많습니다. 304L, 316L, 탄소 함량이 0.03% 미만; 티타늄 안정화 강철: 321,316 Ti.

 

표면 처리

스테인레스 강의 내식성을 위해서는 용접 품질과 열 영향부, 표면 거칠기 및 보호 산화물 층의 상태가 중요합니다. 스테인리스강의 표면 상태는 식품 및 음료 산업과 제약 산업에 특히 중요합니다. 양조장의 부식 문제는 종종 고르지 않은 표면 상태로 인해 발생합니다. 가공(용접, 열처리, 연삭 등) 과정에서 부동태화된 산화크롬층이 손상되어 내식성이 저하됩니다. 스테인리스강 용접에 사용되는 보호 가스가 부족하면 뜨거운 템퍼링 색상이 형성됩니다. 이러한 다공성 열 강화 색상은 염화물 이온과 같은 이온을 흡수하는 경향이 있는 다양한 산화물로 구성되어 내식성을 감소시키고 모재를 보호하지 못합니다.

열이나 기타 유형의 오염 물질이 허용되지 않는 경우 이를 해결하기 위해 일종의 금속 마감재를 사용해야 합니다. 산세 또는 부동태화는 오래된 산화물 층, 열백 색상 및 기타 오염 물질을 제거하여 부동태화 크롬 산화막을 완전히 복구할 수 있습니다. 가장 일반적인 산세척 공정은 스테인레스 스틸 튜브를 질산과 불화수소산의 혼합산 용액에 담그는 것이며, 이는 스프레이 또는 배관 린스 시스템으로도 수행할 수 있습니다. 스테인레스강은 산세 후 표면이 활성화되지만, 크롬이 공기 중의 산소와 반응하여 24시간 이내에 부동태 피막이 형성될 수 있으나, 경우에 따라서는 질산을 사용하여 화학적으로 부동태화가 촉진되는 경우도 있다.

 

용접

용접부와 열 영향을 받는 부분이 부식의 원인이 되는 경우가 많습니다. 양조장 및 기타 식품 산업에서는 침투 부족과 같은 용접 결함이 가장 중요하며 위생 및 살균 문제를 유발합니다. 엔지니어와 구매자는 올바르게 수행할 수 없는 부적절한 용접 조건과 용접 절차를 식별하는 경우가 많습니다. 결과적으로 완료해야 하는 공사의 용접 품질과 표면 상태가 좋지 않습니다.

열적 재가열은 산화막의 두께가 다르기 때문에 투명한 산화막에 빛이 흡수되면서 발생합니다. 색상마다 굴절 계수가 다르기 때문에 파란색으로 보이는 산화물 층은 파란색 빛만 반사하고 다른 빛은 흡수할 수 있습니다. 두꺼운 산화물 층은 완전히 투명한 얇은 산화물 층보다 더 많은 구멍을 가지므로, 두꺼운 산화물 층은 스테인리스 강의 내식성과 비접착성을 감소시킵니다. 대부분의 표준에서는 히트백의 연한 짚색이 허용됩니다. 빨간색, 파란색 등 기타 모든 히트백 색상은 허용되지 않습니다. 제약 산업에서는 고온 템퍼링을 허용하지 않습니다.

용접의 형상은 가능한 한 규칙적이어야 합니다. 자격을 갖춘 용접은 기판의 금속 표면을 손상시키지 않습니다. 부식은 종종 용접 시작/끝 부분의 작은 핀홀 내부에서 시작됩니다.

이론적으로 시작/끝 부분에는 작은 핀홀, 느슨함 또는 기타 돌출부가 없습니다. 좋은 용접 침투는 매우 중요합니다. 배관은 대칭이 잘 이루어져야 하며 용접 폭은 고정되어야 합니다.

 

표면 거칠기

표면 거칠기는 스테인레스 강의 위생 및 부식 특성에 영향을 미칩니다. 전해연마 표면의 내식성이 가장 좋고, 기계연마 표면이 그 뒤를 따릅니다. 일반적으로 맥주 산업과 식품 산업에서는 전해 연마 표면의 사용을 강요하지 않지만 이러한 표면을 사용하여 우수한 위생 조건과 손쉬운 청소를 달성합니다. 대부분의 파이프는 제조 과정에서 광휘 어닐링 처리됩니다. 광휘소둔 공정은 품질을 크게 향상시키기 때문에 재료 표면의 열백색이 심하거나 철로 오염되지 않는 한 이러한 파이프 내부의 산세척은 종종 수행되지 않습니다. 스테인레스 강판은 종종 2B 표면을 가지며 표면 성능이 좋습니다. 양조장에서는 벽이 얇고 직선 용접된 스테인리스 스틸 파이프가 가장 일반적으로 사용되며 외부에는 2B 마감 처리가 되어 있고 때로는 다른 마감(브러시 또는 광택 처리)이 되어 있습니다. 스테인레스 스틸 압출 튜브는 양조장에서 일반적으로 사용되지 않습니다. 그들은 고압 목적으로 사용됩니다.

301, 301L, 301LN 강판 비교

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301 스테인리스강은 가공 경화율이 높은 오스테나이트계 스테인리스강의 일종입니다. 인장 강도는 최대 1300MPa 이상일 수 있습니다. 1/16 경화에서 완전 경화 냉간 압연 301 판을 사용할 수 있으며 1/2 경화 조건에서 충분한 연성을 유지합니다. 항공기 부품, 건물의 구조 부품, 특히 롤링 또는 벤딩 후 철도 객차 부품에 사용할 수 있습니다. 높은 내마모성과 탄성이 요구되는 단순 부품 설계에는 3/4 경화에서 완전 경화 냉간 압연 강판을 사용해야 합니다. 그만큼 301L 및 301LN은 301의 저탄소 버전과 고질소 버전입니다. 더 나은 연성이 필요하거나 두꺼운 단면 프로파일을 용접해야 하는 경우 저탄소 301L이 선호됩니다. 301Ln의 더 높은 질소 함량은 더 낮은 탄소 함량을 보상할 수 있습니다. 이는 ASTM A666, JIS G4305 및 EN 10088-2에 지정되어 있습니다.

 

301, 301L, 301LN의 화학 성분

등급 씨 망 시 피 에스 Cr 니 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

 

301, 301L, 301LN의 기계적 성질

301 템퍼링

ASTM A666

 인장강도, Mpa 항복강도 0.2%, Mpa 신장률(50mm)두께>0.76mm 경도, 록웰
단련 515 205 40 /
1/16 하드 620 310 40 /
1/8 하드 690 380 40 /
1/4 하드 860 515 25 25-32
1/2 하드 1035 760 18 32-37
3/4 하드 1205 930 12 37-41
풀 하드 1275 965 9 41+

 

301, 301L, 301LN 사양

등급 UNS 아니요 유로놈 JIS
아니요 이름
301 S30100 1.4319 X5CrNi17-7 SUS 301
301L S30103 / / SUS 301L
201LN S30153 1.4318 X2CrNiN18-7 /

내식성

비슷하다 304 스테인레스 스틸, 상온 및 온화한 부식 적용 분야에서 내식성이 우수합니다.

내열성

최대 840°C(간헐적 사용) 및 900°C(연속 사용)의 온도에서 우수한 산화 저항성을 갖습니다. 400°C 이상 노출되면 가공경화 효과가 점차 감소하며, 800°C에서의 강도는 어닐링 301과 동일합니다. 크리프 조건에서 가공 경화된 301의 강도는 어닐링된 301의 강도보다 낮아집니다.

용체화(어닐링) 처리

1010~1120°C로 가열하고 약 1020°C에서 급속 냉각 및 어닐링합니다. 열처리해도 굳지 않습니다.

냉간 가공

301 스테인레스 스틸 고강도 상황이 필요한 저탄소 버전 301L. 약 14MPa/%Ra(냉간 가공 표면 감소 1%마다 인장 강도가 14MPa 증가)의 매우 높은 가공 경화 속도를 가지며, 냉간 압연 및 냉간 성형은 매우 높은 강도를 달성할 수 있으며 변형 경화 오스테나이트의 일부가 마르텐사이트. 301은 어닐링 조건에서는 자성을 띠지 않지만 냉간 가공 후에는 자성이 강합니다.

용접

301은 모든 표준 용접 방법에 사용할 수 있으며 대부분 308L 필러 금속은 301 용접에 사용할 수 있습니다. 301 스테인리스강 용접은 최적의 내식성을 위해 어닐링을 해야 하지만, 301L 또는 301Ln 용접은 어닐링이 필요하지 않습니다. 용접과 용접후 어닐링은 모두 냉간압연으로 인한 고강도를 감소시키기 때문에 열영향부가 작은 냉간압연된 301 부품을 조립할 때 점용접이 자주 사용되며 부품 전체의 강도는 거의 감소하지 않습니다.

일반적인 애플리케이션

철도 차량 구조 부품 - 롤 성형, 벤딩 성형 또는 시트 성형으로 프로파일을 성형합니다. 항공기 동체, 도로 트레일러, 자동차 허브 캡, 와이퍼 홀더, 토스터 스프링, 스토브 고정 장치, 스크린 프레임, 커튼월 등