Tolerancja grubości blachy ze stali nierdzewnej

/w /od

Zwykle określamy grubość blachy ze stali nierdzewnej w zakresie od 4 do 25,0 mm w blacie środkowym, grubość blachy ze stali nierdzewnej o grubości 25,0–100,0 mm, a grubość przekraczająca 100,0 mm jest blatem dodatkowo grubym. W przypadku poszukiwania odpowiedniej blachy ze stali nierdzewnej dostępne są kilka różnych gatunków w zależności od wytrzymałości metalu i jego składu chemicznego. Istnieje wysoce wytrzymała seria z stopów Cr-Ni, która jest powszechnie stosowana w zastosowaniach komercyjnych, takich jak zbiorniki ciśnieniowe, korpusy kotłów, mosty, samochody, budownictwo oraz inne cele przemysłowe.

Ważne jest, aby wziąć pod uwagę rodzaj zastosowania blachy ze stali nierdzewnej w danym zastosowaniu przemysłowym. Niektóre aplikacje wymagają hartowanej, wzmocnionej blachy, która jest odporna na uderzenia młotem, ścieranie i uderzenia. Inne mogą wymagać bardziej kruchego, miękkiego materiału, który jest w stanie poradzić sobie z zginaniem i deformacją. Innymi kryteriami, które należy wziąć pod uwagę, jest stopień odporności na korozję, co będzie decydować o tym, która klasa blachy ze stali nierdzewnej będzie najlepsza dla danego zastosowania. Najczęściej stosowane gatunki to: 304, 316LPłyty ze stali nierdzewnej typu 310S i 904L. Oto dopuszczalne tolerancje grubości płyt ze stali nierdzewnej według specyfikacji ASTM, JIS i GB.

 

Stal nierdzewna JIS

Grubość Szerokość
<1250 ≥1250<1600
≥0.30~<0.60 Szerokość 0,05 Szerokość 0,06
≥0.60~<0.80 Szerokość 0,07 Szerokość 0,09
≥0.80~<1.00 Szerokość 0,09 Szerokość 0,10
≥1.00~<1.25 Szerokość 0,10 Szerokość 0,12
≥1.25~<1.60 Szerokość 0,12 Szerokość 0,15
≥1.60~<2.00 Szerokość 0,15 Szerokość 0,17
≥2.00~<2.50 Szerokość 0,17 Szerokość 0,20
≥2.50~<3.15 Szerokość 0,22 0,25
≥3.15~<4.00 0,25 Szerokość 0,30
≥4.00~<5.00 Szerokość 0,35 Szerokość 0,40
≥5.00~<6.00 Szerokość 0,40 Szerokość 0,45
≥6.00~<7.00 Szerokość 0,50 Szerokość 0,50

 

Stal nierdzewna ASTM

Grubość Dopuszczalna tolerancja Szerokość
Góra Następny ≤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.

 

Płyta ze stali nierdzewnej GB

Grubość Dopuszczalna tolerancja grubości
Wysoka precyzja (A) Precyzja standardowa (B)
>600~1000 >1000~1250 >600~1250
0.05~0.10 ——- ——- ——-
>0.10~0.15 ——- ——- ——-
>0.15~0.25 ——- ——- ——-
>0.25~0.45 Szerokość 0,040 Szerokość 0,040 Szerokość 0,040
>0.45~0.65 Szerokość 0,040 Szerokość 0,040 Szerokość 0,050
>0.65~0.90 Szerokość 0,050 Szerokość 0,050 Szerokość 0,060
>0.90~1.20 Szerokość 0,050 Szerokość 0,060 Szerokość 0,080
>1.20~1.50 Szerokość 0,060 Szerokość 0,070 Szerokość 0,110
>1.50~1.80 Szerokość 0,070 Szerokość 0,080 Szerokość 0,120
>1.50~2.00 Szerokość 0,090 Szerokość 0,100 Szerokość 0,130
>2.00~2.30 Szerokość 0,100 Szerokość 0,110 Szerokość 0,140
>2.30~2.50 Szerokość 0,100 Szerokość 0,110 Szerokość 0,140
>2.50~3.10 Szerokość 0,110 Szerokość 0,120 Szerokość 0,160
>3.10~4.00 Szerokość 0,120 Szerokość 0,130 Szerokość 0,180

Czy 318LN to gatunki stali nierdzewnej typu duplex?

/w /od

318LN to stal nierdzewna wzbogacona azotem, powszechnie stosowana w rozwiązaniach w przypadku awarii korozyjnych stali serii 300. Struktura stali nierdzewnej 318LN składa się z austenitytów otoczonych ciągłymi fazami ferytowymi. W stanie walcowanym stal 318LN zawiera około 40% –50 procent ferytów i może być uważana za stal nierdzewną dwutlenkową. Struktura dwutlenkowa łączy stopy ferytowe (odporność na pękanie w wyniku stresu korozyjnego oraz wysoka wytrzymałość) z wyjątkowymi właściwościami stali austenitowych (łatwość wytwarzania oraz odporność na korozję). Stal 318LN jest odporna na jednolite korozję H2S, pękanie z powodu stresu siarczkowego, podatność na pękanie w wyniku działania wodoru oraz korozję w środowisku redukcyjnym. Powszechnie stosowany do produkcji głowic studni, zaworów, głowic i elementów mocujących odpornych na siarkę do zastosowań w środowiskach górniczych, gdzie ciśnienia H2S przekraczają 1 MPa. Jednak stosowanie stali nierdzewnej dwutlenkowatej 318LN powinno być ograniczone do temperatur poniżej 600°F, ponieważ długotrwałe działanie wysokich temperatur może niszczyć stal nierdzewną 318LN.

 

Skład chemiczny stali 318LN

Cr Ni Mo 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) Prędkie rozciąganie (%) Hv
Standardy ≥ 450 ≥ 620 ≥ 18
Właściwości fizyczne
Gęstość (g/cm) Wysokość ciepła (J/g.C) Wydajność 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 siarczkową
  • Dobra odporność na korozję naprężeniową chlorem, korozję otworową i korozję szczelinową
  • Duża wytrzymałość,
  • Dobra spawalność i możliwość obróbki

 

Aplikacje stali 318LN

  • Pojemniki, rury i wymienniki ciepła poddawane obróbce chemicznej
  • Zbiorniki do przetwarzania drewna w zakłady celulozowo-papiernicze, środki czyszczące do bielizny, pojemniki do przedparowania chipsów
  • Urządzenia do przetwarzania żywności
  • Rurociągi petrochemiczne i wymienniki ciepła
  • Urządzenia do odsiarczania spalin

 

318LN stal nierdzewna dwutlenkowa to ekonomiczne i skuteczne rozwiązanie w zastosowaniach, w których stal nierdzewna serii 300 jest podatna na pękanie w wyniku stresowego korozji chlorkowej. Podczas gdy stal nierdzewna jest poddawana naprężeniu, pękanie w wyniku stresu korozyjnego występuje w kontakcie z roztworem zawierającym chlorki, a wzrost temperatury zwiększa także wrażliwość stali nierdzewnej na pękanie w wyniku stresu korozyjnego. Połączenie chromu, molibdenu i azotu zwiększa odporność 318LN na pękanie w wyniku korozji chlorowodorkowej, co ma kluczowe znaczenie w takich zastosowaniach jak środowiska morskie, wody słodkowodne, operacje bielenia, systemy wody zamkniętej i niektóre procesy przetwarzania żywności. W większości środowisk wysokie stężenie chromu, molibdenu i azotu w stali 318LN zapewnia wyższą odporność na korozję niż zwykła stal nierdzewna, np.: 316L i 317L.

Wytrzymały stal nierdzewna stosowana w aplikacjach lotniczych

/w /od

Zwykle określamy wytrzymałość na rozciąganie wyższą niż 800 MPa, wytrzymałość plastyczną wyższą niż 500 MPa – to stal nierdzewna o wysokiej wytrzymałości, a wytrzymałość plastyczna wyższą niż 1380 MPa – to stal nierdzewna o wysokiej wytrzymałości. Rozwój przemysłu lotniczego wykazał, że poprawa parametrów statków powietrznych i silników lotniczych w dużej mierze zależy od materiałów metalowych. Ze względu na wysoką wytrzymałość, wysoką twardość, wysoką odporność na korozję w wysokim stresie oraz dobrą odporność na uderzenia stal jest nadal stosowana w niektórych kluczowych elementach konstrukcyjnych samolotów, takich jak skrzydła lądowania, belki, połączenia o wysokim naprężeniu, elementy mocujące i inne elementy ze stali nierdzewnej o wysokiej wytrzymałości.

Wysokowydajny stal nierdzewna obejmuje głównie stal nierdzewną twardą utlenianiem Martensita oraz stal nierdzewną twardą utlenianiem pół-Austenitowego. Siła stali twardej utlenianiem Martensita osiąga się poprzez transformację Martensitu i proces utwardzania utlenianiem, przewaga polega na wysokiej wytrzymałości, przy tym ze względu na niską zawartość węgla, wysoką zawartość chromu, wysoką zawartość molibdenu oraz/lub wysoką zawartość miedzi, jej odporność na korozję jest zazwyczaj nie mniejsza niż stal nierdzewna austenityczna o wzorze 18Cr-8Ni; odporność na cięcie, dobra zdolność spawalnicza, nie wymaga lokalnego odżelowania po spawaniu, proces obróbki cieplnej jest stosunkowo prosty. Główną wadą jest to, że nawet w stanie odżelowanym struktura stalowej powłoki nadal jest twarda martensyt, co utrudnia głębokie obróbkę w postaci formowania w zimnej postaci. Typowym gatunkiem stali jest 17-4PH a PH13-8Mo, stosowana do produkcji wysokowydajnych odpornych na korozję elementów łożysk, takich jak części łożysk silników, elementy mocujące itp., działających w temperaturze 400 °C. PH13-8Mo jest szeroko stosowana w konstrukcyjnych elementach łożyskach lotniczych o wysokiej odporności na korozję w temperaturze średniej.

Półaustenityczna stali nierdzewna utwardzona przez obróbkę płaską może być obrabiana, deformowana w chłodzie i spawana w stanie austenitycznym, a następnie transformacja martensitu i utwardzenie przez obróbkę płaską można kontrolować poprzez dostosowanie warunków starzenia w celu uzyskania różnych właściwości wytrzymałościowych i koordynacji wytrzymałości na rozciąganie. Stal ta charakteryzuje się dobrą odpornością na korozję i wytrzymałością termiczną, zwłaszcza odpornością na korozję naprężeniową, a jest szczególnie odpowiednia do produkcji części o temperaturze pracy poniżej 540 °C. Wady to złożony proces obróbki cieplnej, bardzo precyzyjne wymagania dotyczące kontroli temperatury obróbki cieplnej (±5 °C); tendencja utwardzania w pracy jest duża, a do głębokiego obróbki w warunkach chłodzenia często wymagane jest wiele przeróbek międzyoperacyjnych. Typowe gatunki to: 17-7PHPH15-7Mo itp. Ten rodzaj stali jest stosowany głównie w przemyśle lotniczym do pracy w temperaturze poniżej 400°C w środowisku korozyjnym, np. w wszelkiego rodzaju rurach, połączeniach rurowych, sprężynach, elementach mocujących itp.

 

Zawieszenie samolotu

Materiały użyte do produkcji skrzynki startowej samolotu to 30CrMnSiNi2A, 4340, 300M, Aermet100 oraz inne skrzynki startowe i elementy mocujące dla samolotów, których wymagania są wyższe, są w większości wykonane ze stali nierdzewnej hartowanej przez obróbkę cieplną, np.: 17-4PH do układu prowadzenia samolotów F-15 – 15-5pH, do układu prowadzenia samolotów B-767 – PH13-8mo stal ma potencjał zastąpić 17-4PH 15-5PH, 17-7PH, PH15-7Mo oraz inne stopy ze względu na lepszą odporność na korozję naprężeniową niż stali nierdzewnej hartowana przez utwardzenie opadowe o tej samej klasie.

Samolot niosący

Niemiecka firma FAG opracowała stal nierdzewną z dodatkiem azotu Cronidur30 (0,C-0,N-15% Cr-L %Mo), produkowaną metodą PESR (elektrożarzeniowe odbarwianie) w atmosferze wysokiego ciśnienia azotu. Jest to stal nierdzewna o wysokiej temperaturze, całkowicie hartowana azotem, co czyni ją bardziej odporną na korozję niż stal SS440. Nie nadaje się do zastosowań o dużym współczynniku rozszerzalności cieplnej (D: średnica wewnętrzna wału/mm, N: liczba obrotów wału/min/rozmiar wału) ze względu na jej charakterystyczny typ pełnego hartowania; ta sama stal Cronidur30 może jednocześnie spełniać wymagania dotyczące pozostałego naprężenia ściskającego i wytrzymałości na pęknięcia w zakresie DN4 milionów przy zastosowaniu wysokiej częstotliwości hartowania. Temperatura temperowania jest jednak niższa niż 150°C, co uniemożliwia utrzymanie wysokiej temperatury wału po wyłączeniu silnika.

Samoloty z elementami konstrukcyjnymi

Wysokowydajna stal nierdzewna w konstrukcji łożysków samolotów jest głównie 15-5PH, 17-4PH, PH13-8Mo itp., w tym zamek pokrywy pokładu pasażerskiego, śruby o wysokiej wytrzymałości, sprężyny i inne części. Samoloty cywilne używają takiego wysokowydajnego stali nierdzewnej do konstrukcji skrzydła, np. stali 15-5PH do konstrukcji skrzydła Boeinga 737-600; stal typu A340-300 z serii PH13-8Mo. Stali Ph13-8Mo stosowana jest w częściach wymagających wysokiej wytrzymałości i odporności na ściskanie, zwłaszcza w przypadku siłowych właściwości poprzecznych, takich jak ramy kadłuba. W ostatnim czasie stal Custom465 została przetestowana ze względu na zwiększoną wytrzymałość i odporność na korozję naprężeńową. Stali Custom465 opracowano przez Carpenter na podstawie stalów Custom450 i Custom455 do produkcji prowadnic klap, prowadnic płatów, przekładni, wsporników silników itp. Obecnie stal ta jest uwzględniona w specyfikacjach technicznych MMPDS-02, AMS5936 i ASTM A564. HSL180 – stal nierdzewna o wysokiej wytrzymałości (0.21C-12.5Cr-1.0Ni-15.5Co-2.0Mo) jest używana do produkcji konstrukcji samolotu, która ma taką samą wytrzymałość 1800 MPa jak stal niskooklejniana, taka jak 4340, oraz taką samą odporność na korozję i wytrzymałość jak stal nierdzewna hartowana przez utwardzenie opadowe, taka jak SUS630.

 

Korzyści płynące z zastosowania tulei ze stali nierdzewnej

/w /od

Elementy złączne z rur ze stali nierdzewnej, w szczególności rury tee, łuki i reduktory, stają się coraz częściej używane w technologii rurociągów ze względu na ich dobrą formę, odporność na korozję, wysoką odporność na temperaturę i ciśnienie oraz możliwość spawania. W porównaniu z elementami złącznymi z rur ze stali węglowej, elementy złączne z rur ze stali nierdzewnej są często stosowane w przemyśle wodnym, petrochemicznym i innych instalacjach, które wymagają wysokich standardów środowiskowych. Aby ułatwić zrozumienie tych elementów dla osób, które o nich niewiele wiedzą, niniejszy artykuł ma na celu udzielenie informacji na temat tej linii produktów oraz ich różnych właściwości. Co więcej, omówimy również korzyści, których można się spodziewać po ich użyciu. Po przeczytaniu tego artykułu z pewnością zdasz sobie sprawę z tego, czym są te produkty oraz jak je zdobyć.

Specyfikacje klina ze stali nierdzewnej 304

DN NPS Seria A Seria B 45°Elbow Okołocze 90° Okołocze 180°
DN NPS Seria A Seria B L.R L.R S.R L.R S.R L.R S.R
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 rur to: 304Kolana ze stali nierdzewnej typu 316 i 316l. Często są one szeroko stosowane w przemyśle wytwórczym oraz w branży motoryzacyjnej, farmaceutycznej i spożywczej. W rzeczywistości nie jest rzadkością spotkać się z tymi produktami w zakładach przetwórstwa spożywczego. Przyczyną ich powszechnego wykorzystania jest dość prosta – zapewniają one skuteczną ochronę elementów pracujących w maszynach, bez utraty jakości pracy. Jak wspomniano powyżej, wykorzystuje się specjalnie opracowany proces spawania o nazwie „bending heat cure”, który zapewnia wsparcie łączników kolanowych za pomocą wysokowydajnych rur ze stali nierdzewnej. Dzięki temu łączniki mogą być wymienne w razie potrzeby.

Inną ważną zaletą stosowania armatury ze stali nierdzewnej jest jej odporność na korozję. Ponieważ stal nierdzewna jest stopem ze wstawionymi elementami Cr i Mo, ma ona potencjał do wykorzystania w wielu procesach przemysłowych, gdzie przewodność elektryczna ma kluczowe znaczenie. Oznacza to, że awaria elektryczna może mieć wpływ na funkcjonowanie obiektu i nie wystarczy jedynie wyłączyć zasilanie. Na przykład w przypadku awarii prądu w zakładzie produkującym chemikalia personel ratowniczy musi samodzielnie dostać się do danego obszaru, co może okazać się bardzo trudne w przypadku nieprawidłowego rozmieszczenia punktów rozdzielania energii elektrycznej.

 

Stal WLD to produkt 304 dostawca i producent klamek ze stali nierdzewnej o kącie nachylenia 90 stopni. Przede wszystkim są one produkowane w celu zapewnienia najwyższej jakości działania. Oznacza to, że są one wyposażone w elementy łączące z rurami ze stali nierdzewnej o odpowiednim średnicu i długości do danego zastosowania, niezależnie od rozmiaru lub kształtu rury. Na przykład może być konieczne dopasowanie rur o różnych szerokościach, w zakresie od dwóch do czterech cali. Dobrze zaprojektowany produkt będzie w stanie sprostać tym wymaganiom bez żadnych trudności.

 

 

Zapobieganie korozji w przypadku rurociągów na zewnątrz budynku

/w /od

Korozja kopanie podziemnych rurociągów Jest spowodowany przez połączenie działania korozyjnych jonów (Cl-, S2-), CO2, bakterii i rozpuszczonego tlenu. Rozpuszczony tlen jest silnym utleniaczem; łatwo utlenia jony żelaza, tworząc osady, a zależność między rozpuszczonym tlenem a szybkością korozji jest liniowa. Bakterie redukujące siarczany będą wytwarzać siarczan siarkowy w wodzie, co może prowadzić do pękania w wyniku oddziaływania wodoru z przewodów oraz korozji naprężeńowej, a produkty korozji stanowiące siarczan żelaza i przyklejające się do powierzchni stali są słabe, łatwo odpadają i stanowią potencjalne zagrożenie jako katoda, tworząc aktywną baterię mikro i matrycę stalową, a także nadal wytwarzają korozję na podłożu stalowym. Bakterie saprofityczne przyczepiają się do rurociągu i powodują zanieczyszczenie oraz zatykanie rurociągu, a także wytwarzają komórki stężenia tlenu i powodują korozję przewodów. Między mieszaniną oleju i wody w rurociągu może dochodzić do wchłonięcia przez nie wód odrzutowych po separacji. W związku z tym przy wyborze środków antykorozyjnych dla rurociągów naziemnych w złożach ropy należy uwzględnić wpływ na ochronę środowiska, trudność w budowie, koszty oraz inne czynniki. Niektóre powszechnie stosowane środki antykorozyjne dla rurociągów naziemnych w złożach ropy są:

 

Powłoka

Na rurociągach stosowane są wiele powłok antykorozyjnych, a ich działanie różni się od siebie. Wybór odpowiednich powłok może znacznie wydłużyć żywotność rurociągu. W zależności od środowiska korozyjnego, rodzaju medium transportującego oraz innych warunków należy wybrać odpowiednią powłokę. Powierzchnia zewnętrzna ochronna jest pierwszą i najważniejszą barierą nadziemnego rury stalowej; w tym celu stosuje się głównie powłoki organiczne oraz powłoki metalowe (lub powłoki). Powłoki organiczne można podzielić na żywicę epoksydową, modyfikowaną epoksydą fenolową, asfalt, smołę węgielną i inne. Wyniki badań pokazują, że powierzchnia powłoki nie pęka podczas zanurzania w solance i oleju, a powłoka spełnia wymagania API RP 5L2 w zakresie przyczepności i testu odrywania, co wskazuje na dobrą przyczepność powłoki. Powłoka podgrzewana jest w temperaturze 250°C przez 30 minut, a następnie schładzana wodą w temperaturze pokojowej. Powierzchnia powłoki nie pęka, nie pęka, nie ma pęcherzy, nie traci przyczepności itp., co oznacza, że powłoka ma dobrą odporność na ciepło. Zgodnie z normami ASTM D522, ASTM D968 oraz innymi normami dotyczącymi badania gięcia i zużycia, powłoka ta charakteryzuje się również dobrą odpornością na gięcie i zużycie.

 

Ochrona katodyczna

Niełatwo pokryć wewnętrzną powierzchnię rurociągów o małym średnicy (średnica rury mniejsza niż 60 mm). Nawet jeśli pokrycie zostanie wykonane wewnątrz budynku, trudno jest osiągnąć 100% całkowite wyeliminowanie otworów. Ponadto powłoka wewnętrzna rury często narażana jest na zużycie w trakcie użytkowania, więc zastosowanie ochrony katodowej może skutecznie ograniczyć przebicie korozji. Ochrona katodowa w postaci azbestowego anody jest najwcześniejszym rodzajem ochrony katodowej, która jest łatwa w obsłudze i nie wymaga zasilania elektrycznego. Popularnymi materiałami do produkcji azbestowych anod w Chinach są magnez, cynk, aluminium oraz ich stopowe formy.

Prąd wyjściowy anody poświęconej jest zależny od jej kształtu i wielkości. W badaniu laboratoryjnym magnezu, cynku oraz stopu aluminium pod kątem potencjału ochrony katodowej (w porównaniu z referencyjną elektrodą miedzi/sodywęglanu), trzy rodzaje stopów spełniają wymagania specyfikacji ochrony katodowej stacji paliwowych (potencjał ochronny katodowy wynosi 0,85 V lub więcej), przy czym anoda z stopu aluminium wykazuje najlepszy efekt ochronny, natomiast anoda z stopu magnezu i cynku jest słabsza.

 

Specjalny łącznik

Specjalny łącznik został zaprojektowany w celu naprawienia uszkodzenia powłoki styku spowodowanego spawaniem rur po pokryciu. Metody obejmują: zastosowanie materiału izolacyjnego ogniotrwałego i powłoki wysokotemperaturowej; lub zastosowanie nowego typu ceramicznego łącznika o wysokiej temperaturze cieplnej, który charakteryzuje się dobrą izolacją cieplną i odpornością na korozję, a także wysoką odpornością na zmiany temperatury w przypadku drastycznych wahań parametrów wytrzymałościowych i przepuszczalności, jednak jego wadą jest słaba wytrzymałość i twardość. Testy laboratoryjne pokazują, że w warunkach drastycznych zmian temperatury odporność na pęknięcia i przepuszczalność łącznika mogą spełniać wymagania. Jednak przy zapewnieniu wytrzymałości i twardości grubość ścianki łącznika jest zbyt duża, a zmiana średnicy wewnętrznej może wpływać na normalną budowę konstrukcji. rura rurociągowa. Użycie materiałów izolacyjnych twardych i połączeń pokrytych wysokotemperaturową powłoką pozwala w pełni spełnić wymagania dotyczące użytkowania.

 

Dlaczego dwustronny stal nierdzewna jest używana w systemach chłodzenia wody w elektrowniach jądrowych?

/w /od

Jako źródło energii czystej energia jądrowa jest kluczowym czynnikiem w zmniejszaniu emisji dwutlenku węgla na całym świecie. System rurociągów chłodzących jest kluczem do bezpiecznej pracy elektrowni jądrowej. Składa się z tysięcy metrów rur o różnych średnicach i rozmiarach. Dostarcza on niezawodne źródło wody do chłodzenia urządzeń elektrowni. Niezawodny system rurociągów musi zapewnić wystarczającą ilość wody chłodzącej, aby chłodzić instalację, podczas gdy system bezpieczeństwa musi zapewnić wystarczającą ilość wody chłodzącej, aby utrzymywać reaktor pod kontrolą i bezpiecznie go wyłączyć w przypadku awarii.

Materiały rur muszą być odporne na korozję wody chłodzącej przez cały okres eksploatacji urządzenia. W zależności od lokalizacji zakładu typ wody chłodzącej może się różnić od względnie czystej wody słodkiej po zanieczyszczoną wodę morską. Doświadczenie pokazuje, że wraz z wiekiem instalacji mogą wystąpić różnorodne problemy z korozją oraz różny stopień jej zaawansowania, co może szkodzić systemowi i uniemożliwiać dostarczanie wymaganej wody chłodzącej.

Problemy z rurociągami chłodzącej wody często wiążą się z materiałami i ich interakcjami z wodą chłodzącą. Najczęstszymi problemami są przecieki spowodowane zanieczyszczeniem (zablokowaniem) i korozją systemu, w tym nagromadzeniem osadów, przyczepnością biologiczną (biofouling) oraz nagromadzeniem produktów korozji oraz zablokowaniem substancji obcych. Przecieki są zwykle spowodowane korozją mikrobiologiczną (MIC), która jest bardzo korozyjną formą korozji wywołaną przez pewne mikroorganizmy zawarte w wodzie. Ta forma korozji występuje często w stali węglowej i niskowęglowej stali nierdzewnej.

Stal nierdzewna od dawna uważana jest za opłacalną opcję do budowy nowych systemów rurociągów wodnych oraz do naprawy lub wymiany istniejących systemów stalowych. Stali nierdzewnego, który jest powszechnie stosowany w rozwiązaniach modernizacyjnych rurociągów, to stal nierdzewna 304L, 316L lub 6% -Mo. 316L i 6%-Mo stanowią duże różnice pod względem wydajności i ceny. Jeśli medium chłodzące nie jest uzdatnione do użytku, co jest substancją korozyjną o wysokim stopniu korozji i stanowi ryzyko mikrobicznej korozji, stal nierdzewna 304L i 316L nie są odpowiednimi rozwiązaniami. W rezultacie elektrownie jądrowe musiały modernizować się na stal nierdzewną o stopniu 6%-Mo lub akceptować wysokie koszty konserwacji systemów stalowych. Niektóre elektrownie jądrowe nadal używają rur o pokryciu stalowym z węgla drzewnego ze względu na niższe początkowe koszty. Zgodnie z normą ASTM A240 systemy rurociągów do zaopatrzenia w wodę przemysłową najczęściej składają się z stali nierdzewnej:

Oceny 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 /

Stal nierdzewna dwuwarstwowa 2205 okazała się doskonałym rozwiązaniem. Elektrownia jądrowa Duke Power w Catawba w Karolinie Południowej jest pierwszą elektrownią jądrową, która wykorzystuje w swoich systemach stal nierdzewną dwufazową 2205 (UNS S32205). Ta klasa zawiera około 3,2% molibdenu i charakteryzuje się lepszą odpornością na korozję oraz znacznie lepszą odpornością na korozję mikrobiologiczną niż stal nierdzewna 304L i 316L.

Rury stalowe z powłoką węglową w części na wysokości nad ziemią systemu przewozu wody dostarczanej do wieży chłodniczej głównego kondensatora zostały zastąpione rurami ze stali nierdzewnej typu 2205.

Nowy zastępca 2205 Rurę ze stali nierdzewnej dwustronnie zintegrowaną zainstalowano w 2002 roku. Długość rury wynosi 60 metrów, średnica wynosi 76,2 cm i 91,4 cm, a grubość ścianki rury wynosi 0,95 cm. System ten został opracowany zgodnie z normą ASME B31.1 Power Piping, która jest jednym z kodeksów zarządzania bezpiecznym użytkowaniem systemów rurociągów elektrowni i jest powszechnie stosowana na całym świecie. Po 500 dniach użytkowania system został dokładnie zbadany. Podczas badania nie stwierdzono żadnych osadzów ani korozji. Rura ze stali nierdzewnej 2205 wykazała się bardzo dobrą wydajnością. Rury ze stali nierdzewnej 2205 funkcjonują już od ponad dekady od momentu ich zainstalowania. Na podstawie tego doświadczenia firma Duke Power stosuje Rury ze stali nierdzewnej typu 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 przy wyborze materiałów rur do chłodzącej wody odpornej na korozję. Pomyślne zastosowanie stali nierdzewnej dwutlenkowej 2205 może obniżyć koszty konserwacji, skracać czas przestoju i zapewniać bezpieczeństwo eksploatacji elektrowni jądrowych.