Tolerancja grubości blachy ze stali nierdzewnej

Zwykle nazywamy grubość płyty ze stali nierdzewnej 4-25,0 mm w płycie środkowej, grubość blachy ze stali nierdzewnej o grubości 25,0-100,0 mm, grubość ponad 100,0 mm to bardzo gruba płyta. Gdy szukasz odpowiedniej płyty ze stali nierdzewnej, dostępnych jest kilka różnych gatunków w zależności od wytrzymałości metalu i jego składu chemicznego. Istnieje wysokiej jakości stop Cr-Ni, który jest powszechnie stosowany w zastosowaniach komercyjnych, takich jak zbiorniki ciśnieniowe, płaszcze kotłów, mosty, samochody, przemysł stoczniowy, budownictwo i inne cele przemysłowe.

Ważne jest, aby zwrócić uwagę na rodzaj zastosowania płyty ze stali nierdzewnej w danym zastosowaniu przemysłowym. Niektóre zastosowania wymagają hartowanej, wzmocnionej płyty, która jest w stanie wytrzymać uderzenia młotka, otarcia i uderzenia. Inne mogą wymagać bardziej kruchego, bardziej miękkiego materiału, który jest w stanie poradzić sobie z zginaniem i odkształceniem. Innymi kryteriami, które należy uwzględnić, jest stopień odporności na korozję, od którego zależy, jaki gatunek blachy ze stali nierdzewnej będzie najlepszy dla danego zastosowania. Powszechnie używanymi klasami są 304, 316LPłyta ze stali nierdzewnej, 310S i 904L. Oto dopuszczalna tolerancja grubości blachy ze stali nierdzewnej według specyfikacji ASTM, JIS i GB.

 

JIS Płyta ze stali nierdzewnej

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

 

Płyta ze stali nierdzewnej ASTM

Grubość Dopuszczalna tolerancja Szerokość
≤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.

 

GB Płyta ze stali nierdzewnej

Grubość Dopuszczalna tolerancja grubości
Wysoka precyzja (A) Standardowa precyzja (B)
> 600 ~ 1000 >1000~1250 >600~1250
0.05~0.10 ——- ——- ——-
> 0,10 ~ 0,15 ——- ——- ——-
> 0,15 ~ 0,25 ——- ——- ——-
> 0,25 ~ 0,45 0,040 0,040 0,040
> 0,45 ~ 0,65 0,040 0,040 0,050
> 0,65 ~ 0,90 0,050 0,050 0,060
> 0,90 ~ 1,20 0,050 0,060 0,080
> 1,20 ~ 1,50 0,060 0,070 0,110
> 1,50 ~ 1,80 0,070 0,080 士0,120
> 1,50 ~ 2,00 0,090 0,100 0,130
> 2,00 ~ 2,30 0,100 0,110 士0,140
> 2,30 ~ 2,50 0,100 0,110 士0,140
> 2,50 ~ 3,10 0,110 士0,120 士0,160
> 3,10 ~ 4,00 士0,120 0,130 0,180

Czy 318LN jest gatunkiem stali nierdzewnej typu duplex?

318LN to stal nierdzewna wzbogacona azotem, powszechnie stosowana do usuwania uszkodzeń korozyjnych w stali nierdzewnej serii 300. Struktura stali nierdzewnej 318LN składa się z austenitu otoczonego ciągłymi fazami ferrytu. 318LN zawiera około 40-50% ferrytu w stanie wyżarzonym i można go uznać za stal nierdzewną typu duplex. Struktura duplex łączy stopy ferrytowe (odporność na korozję naprężeniową i wysoką wytrzymałość) z doskonałymi właściwościami stopów austenitycznych (łatwość produkcji i odporność na korozję). Stal 318LN jest odporna na równomierną korozję H2S, pękanie naprężeniowe siarczkowe, kruchość wodorową i wżery oraz zmniejsza korozję mediów. Jest powszechnie stosowany do produkcji odpornych na siarkę głowic odwiertów, zaworów, trzonów i elementów złącznych do stosowania w środowiskach górniczych, gdzie ciśnienia cząstkowe H2S przekraczają 1 MPa. Jednakże stosowanie stali nierdzewnej duplex 318LN powinno być ograniczone do temperatury niższej niż 600°F, ponieważ długotrwałe wysokie temperatury mogą spowodować kruchość stali nierdzewnej 318LN.

 

Skład chemiczny stali 318LN

Kr Ni Pon C N Mn Si 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
Właściwości mechaniczne
Ys (Mpa) Ts (Mpa) Wydłużenie (%) Hv
Standardy ≥ 450 ≥ 620 ≥ 18
Własność fizyczna
Gęstość (g/cm) Ciepło właściwe (J/gC) Przewodność cieplna

100C (W/m.)

Współczynnik rozszerzalności cieplnej

20~100C (10/C)

7.8 0.45 19.0 13.7

 

Cechy stali 318LN

  • Doskonała odporność na korozję naprężeniową siarczkową
  • Dobra odporność na korozję naprężeniową chlorkową, korozję wżerową i szczelinową
  • Wysoka wytrzymałość,
  • Dobra spawalność i urabialność

 

Zastosowania stali 318LN

  • Zbiorniki, rury i wymienniki ciepła do obróbki chemicznej
  • Komory fermentacyjne w celulozowni, środki czyszczące do wybielaczy, pojemniki na parę wstępną na wióry
  • Sprzęt do przetwarzania żywności
  • Rurociągi petrochemiczne i wymienniki ciepła
  • Urządzenia do odsiarczania spalin

 

Stal nierdzewna duplex 318LN jest ekonomicznym i skutecznym rozwiązaniem do zastosowań, w których stal nierdzewna serii 300 jest podatna na pękanie korozyjne naprężeniowe chlorkowe. Kiedy stal nierdzewna jest poddawana naprężeniom rozciągającym, w kontakcie z roztworem zawierającym chlorek nastąpi pękanie korozyjne naprężeniowe, a rosnąca temperatura również zwiększy wrażliwość stali nierdzewnej na pękanie korozyjne naprężeniowe. Połączenie chromu, molibdenu i azotu zwiększa odporność 318LN na wżery chlorkowe i korozję szczelinową, co ma kluczowe znaczenie w takich zastosowaniach, jak środowiska morskie, woda słonawa, operacje bielenia, systemy wodne z zamkniętym obiegiem i niektóre zastosowania w przetwórstwie żywności. W większości środowisk wysoka zawartość chromu, molibdenu i azotu w 318LN zapewnia doskonałą odporność na korozję w porównaniu ze zwykłymi stalami nierdzewnymi, takimi jak 316L i 317L.

Stal nierdzewna o wysokiej wytrzymałości stosowana w zastosowaniach lotniczych

Zwykle nazywamy wytrzymałość na rozciąganie wyższą niż 800 MPa, granicę plastyczności wyższą niż 500 MPa, stal nierdzewna to stal nierdzewna o wysokiej wytrzymałości, granica plastyczności wyższa niż 1380 MPa stal nierdzewna nazywana jest stalą nierdzewną o ultra wysokiej wytrzymałości. Rozwój przemysłu lotniczego pokazał, że poprawa osiągów samolotów i silników lotniczych w dużej mierze zależy od materiałów metalowych. Ze względu na wysoką wytrzymałość, wysoką ciągliwość, odporność na korozję naprężeniową i dobrą odporność stali na uderzenia, nadal stosowane są niektóre kluczowe elementy konstrukcyjne samolotów, takie jak podwozie, dźwigar, złącza narażone na duże naprężenia, łączniki i inna stal nierdzewna o wysokiej wytrzymałości.

Stal nierdzewna o wysokiej wytrzymałości obejmuje głównie martenzytyczną stal nierdzewną utwardzaną wydzieleniowo i półaustenitową stal nierdzewną utwardzaną wydzieleniowo. Wytrzymałość stali nierdzewnej utwardzanej wydzieleniowo martenzytem osiąga się poprzez transformację martenzytu i obróbkę utwardzania wydzieleniowego, zaletą jest wysoka wytrzymałość, jednocześnie ze względu na niską zawartość węgla, wysoką zawartość chromu, wysoką zawartość molibdenu i/lub wysoką zawartość miedzi, jej odporność na korozję na ogół nie jest stal nierdzewna austenityczna mniej niż 18Cr-8Ni; Swobodne cięcie, dobra spawalność, nie wymagają miejscowego wyżarzania po spawaniu, proces obróbki cieplnej jest stosunkowo prosty. Główną wadą jest to, że nawet w stanie wyżarzonym jego struktura jest nadal martenzytem niskowęglowym, dlatego trudno jest przeprowadzić obróbkę na zimno z głębokim odkształceniem. Typowym gatunkiem stali jest 17-4PH oraz PH13-8Mo, stosowany do produkcji elementów łożysk odpornych na korozję o wysokiej wytrzymałości, takich jak części łożysk silnika, elementy złączne itp., pracujących w temperaturze 400 ℃. PH13-8Mo jest szeroko stosowany w średniotemperaturowych częściach konstrukcyjnych łożysk lotniczych odpornych na korozję.

Półaustenityczną stal nierdzewną utwardzaną wydzieleniowo można obrabiać maszynowo, odkształcać na zimno i spawać w stanie austenitu, a następnie można kontrolować przemianę martenzytu i utwardzanie wydzieleniowe, dostosowując starzenie w celu uzyskania różnych wytrzymałości i koordynacji wytrzymałości. Stal ma dobrą odporność na korozję i wytrzymałość termiczną, szczególnie odporność na korozję naprężeniową i szczególnie nadaje się do produkcji części stosowanych w temperaturach poniżej 540 ℃. Wadą jest to, że proces obróbki cieplnej jest złożony, wymagania dotyczące kontroli temperatury obróbki cieplnej są bardzo dokładne (± 5 ℃); Skłonność stali do utwardzania przez zgniot jest duża, a do obróbki na zimno z głębokim odkształceniem często potrzeba wielu czasów wyżarzania pośredniego. Typowe oceny to 17-7PH, PH15-7Mo itp. Ten rodzaj stali stosowany jest głównie w przemyśle lotniczym do pracy w temperaturze 400 ℃ poniżej konstrukcji nośnej korozyjnej, takiej jak wszelkiego rodzaju rury, złącza rurowe, sprężyny, łączniki itp.

 

Podwozie samolotu

Materiały użyte do budowy podwozi samolotów to 30CrMnSiNi2A, 4340, 300M, Aermet100 oraz inne podwozia lotnicze, a elementy złączne o podwyższonych wymaganiach wykonywane są w większości ze stali nierdzewnej utwardzanej wydzieleniowo, np. 17-4PH dla podwozia samolotu F-15, 15-5pH dla podwozia samolotu B-767. Stal PH13-8mo ma potencjał, aby zastąpić 17-4PH, 15-17.00, 17-7PH, PH15-7Mo i inne stale ze względu na lepszą odporność na korozję naprężeniową niż stal nierdzewna utwardzana wydzieleniowo tego samego gatunku.

Łożysko płaskie

Niemiecka firma FAG opracowała martenzytyczną stal nierdzewną Cronidur30 z dodatkiem azotu (0.31%C-0.38%N-15% Cr-L %Mo), która jest wytwarzana w procesie PESR przetapiania elektrożużlowego w atmosferze azotu pod wysokim ciśnieniem. Jest to stal nierdzewna odporna na wysokie temperatury, całkowicie utwardzana azotem, która jest bardziej odporna na korozję niż SUS440. Nie nadaje się do wysokich wartości DN (D: średnica wewnętrzna łożyska/mm, N: obrót wału/arin) ze względu na jego charakterystykę typu pełnego hartowania, ten sam Cronidur30 może wytrzymać resztkowe naprężenie ściskające i wartość odporności na pękanie DN4 milionów przy w tym samym czasie poprzez hartowanie o wysokiej częstotliwości. Ale temperatura odpuszczania jest niższa niż 15O ℃, nie jest w stanie wytrzymać wzrostu temperatury łożyska spowodowanego szokiem termicznym po wyłączeniu silnika.

Elementy konstrukcyjne łożysk statków powietrznych

W konstrukcji nośnej samolotu stosuje się głównie stal nierdzewną o wysokiej wytrzymałości 15-17.00, 17-4PH, PH13-8Mo itp., w tym zatrzask pokrywy włazu, śruba o wysokiej wytrzymałości, sprężyna i inne części. Cywilne statki powietrzne wykorzystują stal nierdzewną o wysokiej wytrzymałości na dźwigary skrzydeł, taką jak stal 15-5PH na dźwigary skrzydeł Boeinga 737-600; Skrzydło typu A340-300 SPAR PH13-8Mo ze stali. Ph13-8Mo stosuje się do części wymagających dużej wytrzymałości i wytrzymałości, zwłaszcza do zastosowań poprzecznych, takich jak ramy kadłuba. Niedawno Custom465 został przetestowany pod kątem zwiększonej wytrzymałości i odporności na korozję naprężeniową. Custom465 został opracowany przez firmę Carpenter na podstawie Custom450 i Custom455 do produkcji prowadnic klap lotniczych, prowadnic listew, przekładni, mocowań silnika itp. Stal jest obecnie objęta specyfikacjami technicznymi MMPDS-02, AMS5936 i ASTM A564. Do produkcji konstrukcji samolotu używana jest stal nierdzewna HSL180 o wysokiej wytrzymałości (0,21C-12,5Cr-1,0Ni-15,5Co-2,0Mo), która ma taką samą wytrzymałość 1800 MPa jak stal niskostopowa, taka jak 4340, oraz tę samą odporność na korozję i wytrzymałość jak stal nierdzewna utwardzana wydzieleniowo, taka jak SUS630.

 

Zalety złączki kolankowej ze stali nierdzewnej

Łączniki rurowe ze stali nierdzewnej, zwłaszcza trójnik, kolano i reduktor, są coraz bardziej powszechne w zastosowaniach w inżynierii rurociągów ze względu na ich dobre kształtowanie, odporność na korozję, odporność na wysoką temperaturę i wysokie ciśnienie, spawanie i inne cechy. W porównaniu z łącznikami rurowymi ze stali węglowej, łączniki rurowe ze stali nierdzewnej są często stosowane w rurociągach do transportu wody pitnej, petrochemii i innych rurociągach o wysokich wymaganiach środowiskowych. Aby ułatwić pracę tym, którzy nie wiedzą o nich zbyt wiele, ten artykuł ma na celu przybliżenie Ci tej linii produktów i jej różnych funkcji. Co więcej, omówimy również korzyści, jakich można się spodziewać po ich zastosowaniu. Zanim skończysz czytać ten artykuł, na pewno będziesz mieć dobre pojęcie o tym, czym są te produkty i jak możesz je zdobyć.

Specyfikacje kolanek ze stali nierdzewnej 304

DN NPS Seria A Seria B Kolanko 45° Kolanko 90° Kolanko 180°
DN NPS Seria A Seria 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

Te powszechnie stosowane gatunki w połączeniach rurowych to 304Kolano ze stali nierdzewnej , 316 i 316l. Często znajdują szerokie zastosowanie w przemyśle produkcyjnym oraz motoryzacyjnym, farmaceutycznym i spożywczym. W rzeczywistości nierzadko zdarza się, że produkty te są używane w zakładach przetwórstwa spożywczego. Powód ich szerokiego zastosowania jest dość prosty – skutecznie wspierają pracujące części maszyn, nie pogarszając przy tym pozostałej jakości pracy. Jak wspomniano powyżej, stosują specjalnie zaprojektowany proces spawania zwany utwardzaniem cieplnym przy zginaniu, aby zapewnić, że złącze kolankowe będzie podtrzymywane przez łączniki rurowe ze stali nierdzewnej o wysokiej wytrzymałości. To z kolei gwarantuje, że złączki rurowe będą mogły zostać wymienione w razie potrzeby.

Kolejną ważną zaletą stosowania złączek ze stali nierdzewnej jest ich odporność na korozję. Ponieważ stal nierdzewna jest stalą stopową z dodatkiem Cr i Mo, może stać się integralną częścią wielu procesów przemysłowych, w których przewodność ma kluczowe znaczenie. Oznacza to, że usterka elektryczna może mieć wpływ na funkcjonowanie obiektu i nie może polegać wyłącznie na wyłączeniu zasilania. Na przykład w przypadku awarii zasilania w zakładzie chemicznym personel ratunkowy musi samodzielnie dotrzeć do tego obszaru, co może okazać się dla niego bardzo trudne, jeśli punkty dystrybucji energii nie zostaną odpowiednio zlokalizowane.

 

Stal WLD jest 304 dostawca i producent kolanek 90 stopni ze stali nierdzewnej. Przede wszystkim są produkowane tak, aby zapewnić najwyższą jakość wykonania. Oznacza to, że są one wyposażone w łączniki rurowe ze stali nierdzewnej o średnicy i długości odpowiedniej do danego zadania, niezależnie od rozmiaru i kształtu rury. Na przykład może zaistnieć potrzeba dopasowania rur o różnych szerokościach, od dwucalowych do czterocalowych. Dobrze zaprojektowany produkt będzie w stanie sprostać tym wymaganiom bez żadnych problemów.

 

 

Zapobieganie korozji rurociągów naziemnych

Korozja rurociągi naziemne powstaje w wyniku połączonego działania żrących jonów (Cl-, S2-), CO2, bakterii i rozpuszczonego tlenu. Rozpuszczony tlen jest silnym utleniaczem, jony żelaza łatwo utlenić, tworząc opady, a związek między rozpuszczonym tlenem a szybkością korozji jest liniowy. Bakterie redukujące siarczany powodują obecność siarkowodoru redukującego siarczany w wodzie, co może prowadzić do pęknięć rur wywołanych wodorem i pęknięć spowodowanych korozją naprężeniową, produkty korozji wytwarzają siarczek żelazawy i przyczepność do powierzchni stali jest słaba, łatwo odpada , jest potencjalny, ponieważ katoda stanowi aktywną mikrobaterię i stalową matrycę i nadal powoduje korozję stalowego podłoża. Bakterie saprofityczne przylegają do rurociągu i powodują zatykanie, a także wytwarzają ogniwa zagęszczające tlen i powodują korozję rurociągu. Mieszanka olejowo-wodna znajdująca się w rurociągu powierzchniowym może po oddzieleniu przedostać się do zbiornika ścieków. Dlatego przy wyborze środków antykorozyjnych dla rurociągów naziemnych na polach naftowych należy wziąć pod uwagę efekt ochronny, trudność w budowie, koszt i inne czynniki. Niektóre powszechnie stosowane środki antykorozyjne dotyczą rurociągów naziemnych na polach naftowych:

 

Powłoka

Na rurociągach znajduje się wiele powłok antykorozyjnych, a ich działanie jest różne. Wybór odpowiednich powłok może znacznie wydłużyć żywotność rurociągów. W zależności od środowiska korozyjnego, mediów transportowych i innych warunków, należy wybrać odpowiednią powłokę. Pierwszą i najważniejszą barierą nadziemnej rury stalowej jest zewnętrzna powłoka ochronna, składająca się głównie z powłoki organicznej i powłoki metalicznej (lub powłoki). Powłoki organiczne można podzielić na żywicę epoksydową, modyfikowaną epoksyd fenolową, asfalt, smołę węglową i inne powłoki. Wyniki eksperymentów wykazały, że powierzchnia powłoki nie ulega pęcherzykom po namoczeniu w solance i oleju, a powłoka spełnia wymagania testu przyczepności i odrywania API RP 5L2, co wskazuje, że powłoka charakteryzuje się dobrą przyczepnością. Powłokę ogrzewa się w temperaturze 250°C przez 30 minut, a następnie chłodzi wodą o temperaturze pokojowej. Powierzchnia powłoki nie łuszczy się, nie pęka, nie ma pęcherzyków, nie ma utraty przyczepności itp., co oznacza, że powłoka ma dobrą odporność na ciepło. Zgodnie z ASTM D522, ASTM D968 i innymi normami dotyczącymi przeprowadzania testów zginania i zużycia, powłoka ma również dobrą odporność na zginanie i zużycie.

 

Ochrona katodowa

Nie jest łatwo pokryć powierzchnię wewnętrzną rurociągów o małych średnicach (średnica rury mniejsza niż 60 mm), nawet jeśli powłoka jest wykonywana w pomieszczeniu, trudno jest uzyskać powłokę 100% pozbawioną porów. Dodatkowo powłoka ścian wewnętrznych często ulega zużyciu w trakcie użytkowania, dlatego zastosowanie ochrony katodowej może skutecznie ograniczyć perforację korozyjną. Anoda protektorowa jest najwcześniejszą metodą ochrony katodowej, która jest prosta w obsłudze i nie wymaga zasilania. Materiały anod protektorowych powszechnie stosowane w Chinach obejmują magnez, cynk, aluminium i ich stopy.

Prąd wyjściowy anody protektorowej zależy od jej kształtu i wielkości. W badaniu laboratoryjnym magnezu, cynku i stopu aluminium o potencjale ochrony katodowej (w odniesieniu do elektrody odniesienia miedzi/siarczanu miedzi) trzy rodzaje stopów są zgodne z wymaganiami specyfikacji ochrony katodowej stacji naftowych i benzynowych (potencjał ochrony katodowej wynosi 0,85 V lub więcej), w tym najlepszy jest efekt ochronny anody ze stopu aluminium, anoda magnezowa i anoda ze stopu cynku są gorsze.

 

Specjalne złącze

Specjalne złącze zaprojektowano w celu usunięcia uszkodzeń powłoki stykowej spowodowanych spawaniem rur po pokryciu. Metody obejmują: użycie ogniotrwałego materiału izolacyjnego i powłoki wysokotemperaturowej; Lub użyj nowego typu złącza ceramicznego do izolacji cieplnej w wysokiej temperaturze, które ma dobrą izolację cieplną i odporność na korozję, a także w temperaturze drastycznych zmian w działaniu odporności na pękanie i przepuszczalność, ale wadą jest to, że wytrzymałość i wytrzymałość jest słaba. Badania laboratoryjne wykazują, że w warunkach drastycznych zmian temperatury, odporność na pękanie i penetrację złącza może spełniać stawiane wymagania. Jednakże, przy założeniu zapewnienia wytrzymałości i wytrzymałości, grubość ścianki złącza jest zbyt duża, a zmiana średnicy wewnętrznej będzie miała wpływ na normalną konstrukcję rurociąg. Zastosowanie ogniotrwałych materiałów izolacyjnych i połączeń powłokowych w wysokiej temperaturze może w pełni spełnić wymagania użytkowania.

 

Dlaczego stal nierdzewna typu duplex jest stosowana w systemach wody chłodzącej w elektrowniach jądrowych?

Jako czyste źródło energii, energia jądrowa wnosi główny wkład w redukcję emisji gazów cieplarnianych na całym świecie. System rurociągów wody chłodzącej jest kluczem do bezpiecznej pracy elektrowni jądrowej. Składa się z tysięcy stóp rur o różnych średnicach i rozmiarach. Zapewnia niezawodne zaopatrzenie w wodę do chłodzenia urządzeń zakładowych. System rurociągów niespełniający wymagań bezpieczeństwa musi zapewniać wystarczającą ilość wody chłodzącej do chłodzenia elektrowni, podczas gdy system bezpieczeństwa musi zapewniać wystarczającą ilość wody chłodzącej, aby zapewnić kontrolę nad reaktorem i bezpiecznie go wyłączyć w przypadku awarii.

Rury te muszą być odporne na korozję powodowaną przez wodę chłodzącą przez cały okres użytkowania sprzętu. W zależności od lokalizacji zakładu, rodzaj wody chłodzącej może wahać się od stosunkowo czystej wody słodkiej po zanieczyszczoną wodę morską. Doświadczenie pokazuje, że wraz ze starzeniem się systemu mogą wystąpić różne problemy z korozją i różny stopień korozji, które uszkadzają system i uniemożliwiają mu dostarczanie wymaganej wody chłodzącej.

Problemy z rurociągami wody chłodzącej często dotyczą materiałów i ich interakcji z wodą chłodzącą. Wycieki spowodowane zanieczyszczeniem (zatykaniem) i korozja systemu to najczęstsze problemy, w tym gromadzenie się osadów, biologiczne osadzanie się w wodzie morskiej (biofouling), gromadzenie się produktów korozji i blokowanie ciał obcych. Wycieki są zwykle spowodowane korozją mikrobiologiczną (MIC), która jest bardzo korozyjną korozją powodowaną przez pewne mikroorganizmy obecne w wodzie. Ta forma korozji często występuje w stali węglowej i niskostopowej stali nierdzewnej.

Stal nierdzewna od dawna jest uważana za realną opcję do budowy nowych systemów rurociągów wodociągowych oraz do naprawy lub wymiany istniejących systemów ze stali węglowej. Stalą nierdzewną powszechnie stosowaną w rozwiązaniach do modernizacji rurociągów jest stal nierdzewna 304L, 316L lub 6%-Mo. Stal nierdzewna 316L i 6% Mo to duże różnice w wydajności i cenie. Jeśli czynnikiem chłodzącym jest nieuzdatniona woda, która jest silnie korozyjna i niesie ze sobą ryzyko korozji mikrobiologicznej, 304L i 316L nie są odpowiednim wyborem. W rezultacie elektrownie jądrowe musiały przejść na stal nierdzewną 6%-Mo lub zaakceptować wysokie koszty utrzymania systemów ze stali węglowej. W niektórych elektrowniach jądrowych nadal stosuje się rury wykładowe ze stali węglowej ze względu na niższy koszt początkowy. Zgodnie z ASTM A240, systemy rur wodociągowych przemysłowych są często wykonane ze stali nierdzewnej poniżej:

Klas UNS C N Kr Ni Pon 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 /

Stal nierdzewna duplex 2205 okazała się doskonałym wyborem. Elektrownia jądrowa Catawba należąca do Duke Power w Karolinie Południowej jest pierwszą elektrownią jądrową, w której w swoich systemach zastosowano dwufazową stal nierdzewną 2205 (UNS S32205). Gatunek ten zawiera około 3.2% molibdenu i ma lepszą odporność na korozję oraz znacznie lepszą odporność na korozję mikrobiologiczną niż stale nierdzewne 304L i 316L.

Rury okładzinowe ze stali węglowej w naziemnej części systemu rurociągów doprowadzających wodę do wieży chłodniczej głównego skraplacza zastąpiono rurami ze stali nierdzewnej duplex 2205.

Nowy zamiennik 2205 W 2002 roku zainstalowano rurę ze stali nierdzewnej duplex. Rura ma długość 60 metrów, średnicę 76,2 cm i 91,4 cm, a grubość ścianki rury wynosi 0,95 cm. System określony zgodnie z normą ASME B31.1 Power rurociągi, która jest jednym z kodeksów zarządzania bezpiecznym użytkowaniem systemów rurociągów w elektrowniach i jest szeroko stosowana na świecie. Po 500 dniach pracy system został dokładnie sprawdzony. Podczas kontroli nie stwierdzono żadnych zgorzelin ani korozji. Stal nierdzewna duplex 2205 spisała się bardzo dobrze. Rury ze stali nierdzewnej 2205 sprawdzają się dobrze przez ponad dekadę od czasu ich montażu. Bazując na tym doświadczeniu, wykorzystał Duke Power Rury ze stali nierdzewnej duplex 2205 w innych częściach swojego systemu.

Wnętrze rury 2205 po 500 dniach użytkowania.

 

Projektanci systemów wodnych w elektrowniach jądrowych mają teraz jeszcze jedną opcję, jeśli chodzi o wybór materiałów rurowych zapewniających odporną na korozję wodę chłodzącą. Pomyślne zastosowanie stali nierdzewnej duplex 2205 może obniżyć koszty konserwacji, skrócić przestoje i zapewnić bezpieczeństwo pracy elektrowni jądrowych.