Tabela de classificação de pressão de tubo de aço inoxidável 304L

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Os tubos de aço inoxidável são ideais em muitas aplicações porque apresentam baixa resistência à corrosão e alta resistência, o que permite sua utilização onde há quantidades variadas de gás e óleo dissolvidos. Tubos e tubulações de aço inoxidável 304 e 304L são usados em quase todos os campos do mundo. Compondo 50% de uso global de aço inoxidável, Aço inoxidável 304L é atualmente o segundo tipo de aço inoxidável mais utilizado até o aço 304. É um tipo de baixo carbono que o torna resistente à corrosão e ideal para transporte marítimo e uso industrial.

Existem muitas características diferentes decorrentes do uso de tubos de aço inoxidável 304L. Uma das principais características é a excelente resistência à corrosão. Isso significa que é capaz de resistir à ferrugem, essencial para o transporte de tubos. Esses tubos também são capazes de resistir à corrosão após serem expostos à umidade e à água, tornando-os ideais para uso em aplicações onde se espera que os tubos resistam a condições climáticas severas. Você também deve observar que esses tubos não sofrerão corrosão quando expostos ao ar, o que significa que podem ser usados com eficácia em locais onde o ar normalmente representaria um problema. Com todas as diferentes pressões que você pode obter com o aço inoxidável 304L, que depende da espessura da parede e do processamento sem costura ou soldado, você com certeza encontrará algo que atenderá às suas necessidades. Esses tipos de tubos de aço também podem ser usados no meio ambiente porque conduzem bem o calor e são muito duráveis contra abrasão e impacto. Aqui está o seguinte gráfico de classificação de pressão para tubo de aço inoxidável 304L.

TP304L
TEMPERATURA 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
TEMPERATURA C 38 93 149 204 260 316 343 371 399 427 454 482 510 538 566 593 621 649 677 704 732 760 788 816
D milímetros

PRESSÃO DE PROJETO (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

Classes de aço inoxidável austenítico de níquel

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O níquel é conhecido por ser um elemento de liga caro e é essencial em algumas aplicações onde são necessárias resistência à corrosão sob tensão e estrutura de austenita. Por exemplo, a resistência à fluência é importante em ambientes de alta temperatura, onde os austeníticos aços inoxidáveis são precisos. Semelhante aos aços inoxidáveis austeníticos tradicionais, o limite duplo é uma característica significativa dos aços inoxidáveis austeníticos ricos em níquel devido à menor energia de falha de empilhamento. Os aços inoxidáveis austeníticos são propensos à corrosão sob tensão (SCC). No entanto, a resistência à corrosão sob tensão é bastante melhorada quando o teor de níquel excede 20%. O efeito do níquel na intensidade de tensão do limite de corrosão sob tensão (105 ℃, solução aquosa 22% NaCl) em ligas Fe-Ni-Cr contendo cromo 16% ~ 21% é estudado. O aço inoxidável austenítico rico em níquel (NiASS) pode ser considerado uma classe separada de aço inoxidável. Na verdade, a resistência à corrosão sob tensão dos aços inoxidáveis bifásicos e ferrita é comparável à dos aços inoxidáveis bifásicos e ferrita quando o teor de níquel excede 30%. Vários graus limitados de austenítico rico em níquel aços inoxidáveis estão listados na tabela abaixo. Os aços inoxidáveis superausteníticos 254SMO e 654SMO são projetados especificamente para a indústria de petróleo e gás. As aplicações típicas são resfriamento de água do mar, branqueamento de celulose e equipamentos de tubulação hidráulica e de instrumentos.

 

Classes de aços inoxidáveis ni-austeníticos

Liga C Si Mn Cr Não Mo C Co Cu N.º N
254SMo 0.01 0.8 1.0 20 18 6.1 0.7 0.2
654SMo 0.01 3.5 24 22 7.3 0.5 0.5
Sanicro 25 0.1 0.2 0.5 22.5 25 3.6 3.5 3.0 0.5 0.23
Sanico 28 0.02 0.6 2.0 27 31 3.5 1.0
Liga 800 0.07 0.6 0.6 20.5 30.5
353MA 0.05 1.6 1.5 25 35 0.16
Liga 825 0.03 0.5 0.8 20 38.5 2.6
Liga 625 0.03 0.5 0.5 21 Bal 8.5
Liga 690 0.02 0.5 0.5 30 60
Liga 600 0.05 0.4 0.8 16.5 Bal 0.5

SANICRO 25, uma liga 22Cr-25Ni, foi projetada para uso em caldeiras de até 700 °C. É um material adequado para superaquecedores e reaquecedores devido à sua boa resistência à fratura por fluência e resistência à corrosão em altas temperaturas. Na verdade, a resistência à fratura por fluência do SANICRO 25 é superior à da maioria dos aços inoxidáveis austeníticos na faixa de 600~750°C. Em um ambiente ácido altamente corrosivo, o Sanicro 28 costuma ser a melhor escolha. É usado em poços de perfuração de alta intensidade com tubulação, revestimento e revestimento de gás ácido, e outras aplicações incluem aquecedores, sistemas de bombas e bombas e recipientes em plantas de ácido fosfórico úmido e plantas de ácido superfosfórico.

A liga 800 é frequentemente usada em ambientes que variam de 550 a 1100 ℃, o que requer excelente resistência à fluência, boa resistência à corrosão em altas temperaturas e resistência dos materiais em altas temperaturas. Essas ligas também são utilizadas nas portas de entrada e saída da produção de amônia, metanol e gás civil, bem como nos tubos de fornos utilizados na produção de cloreto de vinila e etileno. Outras aplicações incluem tubos de troca de calor e tubos de radiação para leitos de combustão fluidizados e peças de fornos de tratamento térmico, como tubos silenciosos e mangas protetoras para termopares.

A liga 25Cr-35Ni 353Ma foi projetada para uso em fornos de craqueamento e reforma de tubos onde gases sintéticos são tratados em ambientes onde a cementação e a absorção de nitrogênio são potencialmente problemáticas. Embora existam outras alternativas que contenham mais cromo, o 353 MA é a melhor escolha. Uma razão é que ele contém o elemento Ce, que ajuda a formar uma camada de óxido superficial muito estável.

A liga 690 contém 60% de níquel e é usada principalmente na tubulação de geradores de vapor em usinas nucleares. A temperatura operacional é de 365°C, na qual a fissura por corrosão sob tensão entre os grãos é um problema potencial. Sob determinadas condições de serviço, a liga 690 está quase livre de corrosão, tornando-a a liga preferida.

É interessante notar que o aço inoxidável austenítico 254SMO rico em níquel também é usado para arte. A escultura “God, Over the Rainbow” de Carl Milles foi instalada em 1995 na costa sul de Nak Strand, em Estocolmo. A escultura tem cerca de 23m de altura e é um famoso local pitoresco por onde passa um grande número de marinheiros todos os dias. A água do mar circundante contém sal, o cloreto é muito fácil de causar corrosão superficial, o aço inoxidável super austenítico de alta resistência 254SMO é muito adequado para este ambiente.

Como escolher as classes certas de aço inoxidável?

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O aço inoxidável é o metal mais popular usado em utensílios de cozinha e outras aplicações comerciais devido à sua durabilidade e resistência à corrosão. No entanto, os aços inoxidáveis são vulneráveis à corrosão se expostos à água salgada e a certos produtos químicos. Ao adquirir os tipos corretos de aço inoxidável, você deve certificar-se de que os quatro termos a seguir - Resistência à corrosão, propriedades mecânicas, usinabilidade, soldabilidade, tratamentos de superfície, isso depende do grau de resistência ao desgaste e soluções corrosivas encontradas durante o acabamento ou tempero processo. Além disso, o tipo de acabamento utilizado e o grau de liga na construção determinam a composição do grau final.

 

Resistente a corrosão

A resistência à corrosão inclui desempenho antiferrugem e ácido, álcali, sal e outros meios corrosivos, bem como resistência à oxidação em alta temperatura, resistência à corrosão e outras propriedades. A seleção do projeto de aço inoxidável visa resolver vários problemas de corrosão encontrados na engenharia e, portanto, a resistência à corrosão do aço inoxidável em um ambiente de corrosão pode garantir que o equipamento dentro da vida útil tenha capacidade suficiente para resistir à corrosão, para garantir a operação segura do equipamento , é uma prioridade ao selecionar o material deve-se prestar atenção aos seguintes termos: o padrão de resistência à corrosão é determinado pelas pessoas, não pode ser limitado por ele e você não pode ignorá-lo, deve usar os requisitos de condições de uso para determinar o apropriado nota.

Até o momento, não existe aço inoxidável que tenha boa resistência à ferrugem em qualquer ambiente, resistência à corrosão, mas um grau é mais adequado para um ambiente específico. Vale ressaltar que a escolha do aço inoxidável não deve considerar apenas sua resistência geral à corrosão, mas também sua resistência à corrosão local. Especialmente em meio aquático e meio químico, este último é particularmente importante. O uso da experiência provou que a destruição repentina de equipamentos e componentes de aço inoxidável, a corrosão local é mais prejudicial do que a corrosão geral. Ao citar os dados de resistência à corrosão do aço inoxidável em vários manuais e literatura, deve-se prestar atenção ao fato de que muitos deles são dados de teste e muitas vezes há grandes diferenças com o ambiente real da mídia.

 

Propriedades mecânicas

As propriedades mecânicas incluem resistência, dureza, plasticidade, tenacidade, fadiga e outras propriedades. Observe que a maioria dessas propriedades foi medida em ambientes atmosféricos sem meios corrosivos fortes. Quando em meios corrosivos, estas propriedades mecânicas, como a resistência à fadiga, são significativamente reduzidas e às vezes quebram muito abaixo dos seus limites de resistência sob tensão de tração estática e meios. Para equipamentos sob carga frequente, além do projeto de resistência, também necessário para fazer projeto de fadiga, para trabalhar em baixa temperatura, e suportar carga de impacto de componentes de aço inoxidável, deve-se considerar sua tenacidade a baixas temperaturas, fragilidade, temperatura de transição, tenacidade à fratura em baixa temperatura; Às vezes, o coeficiente de expansão linear deve ser considerado.

 

Usinabilidade, soldabilidade, tratamento de superfície

São a chamada tecnologia, é a capacidade do aço inoxidável de se adaptar ao processo de fabricação do equipamento, tais como: após o processamento, forma, tamanho, precisão, suavidade, etc.; Método de soldagem.

Para determinar a boa resistência aos ácidos e à oxidação, é importante observar a composição do aço inoxidável. Uma boa combinação desta liga com material de baixo carbono resultará em uma combinação de excelente resistência à corrosão e excelente capacidade de resistir a impurezas. A combinação resultante foi apropriadamente chamada de 904L, que significa austenítico de alta liga. Com esta liga, você garante não apenas uma máquina robusta, mas também a capacidade de cortar qualquer tipo de superfície.

Grau 904L os aços inoxidáveis são metais inoxidáveis austeníticos de baixo carbono e alto teor de cromo. Este alto teor de cromo melhora sua resistência aos ácidos, inclusive ao ácido sulfúrico, reduzindo o risco de corrosão. Além disso, aumenta a resistência da estrutura, aumentando a sua tenacidade e evitando fissuras por fadiga. Somos um fornecedor profissional e centro de processamento de chapas e tubos de aço inoxidável 904L de alta qualidade, qualquer interessado em nós, basta nos ligar.

A escolha do material de aço inoxidável para indústria de alimentos e bebidas

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A maioria dos desafios enfrentados pelo uso do aço inoxidável em laticínios e outras indústrias de processamento de alimentos estão relacionados aos trocadores de calor e às águas superficiais naturais, como a água de poço. Tal como as cervejarias, a maioria das indústrias relacionadas com alimentos utiliza frequentemente meios quentes que são aquecidos por vapor ou arrefecidos por água, o que está associado à pasteurização e esterilização e, portanto, frequentemente encontram problemas como fissuras por corrosão sob tensão. Em geral, o processamento de alimentos não corrói o aço inoxidável padrão, como AISI304 ou 316. Contudo, a ampla gama de métodos de processamento nesta indústria leva a muitas falhas de corrosão diferentes. Como:

  • Erosão/corrosão em trocadores de calor de leite em aço inoxidável.
  • Corrosão uniforme causada por ácido láctico e outros ácidos orgânicos em alta temperatura.
  • Corrosão microbiana causada por águas superficiais ou de poço.
  • Fissuras por corrosão sob tensão, principalmente “fissuras de cloreto”.
  • Fadiga por corrosão causada por vibração.

 

Para trocadores de calor tipo placas na indústria de laticínios, soro de leite, leite e água de processo são processados através de trocadores de calor a placas fabricados em aço inoxidável 1.4401, conforme tabela abaixo.

Produtos Temperatura de entrada, ℃  Temperatura de saída, ℃ Pressão
soro de leite 30 10 Médio
Leite 7 30 Alto
Água processada 57 14 Baixo

 

Para evitar vazamento de alimentos contaminados, a pressão da água do processo é mantida o mais baixa possível. O vazamento ocorre quando as placas finas colidem umas com as outras no ponto de pressão, o que é causado por rachaduras por fadiga na seção transversal fina após o ponto de pressão ser corroído e corroído. O estudo microscópico metalográfico da seção mostra que não ocorreu nenhuma trinca por corrosão sob tensão. Como a baixa pressão está no lado da água do processo, juntamente com flutuações de pressão e vibrações no fluxo de fluido, a erosão/corrosão ocorre neste lado. A forma de evitar a colisão física das placas é alterar a pressão e a flutuação da pressão ou aumentar o espaçamento entre as placas.

 

Corrosão microbiana causada por água de poço

A indústria alimentícia geralmente utiliza água de poço. O teor de ferro na água do poço é bastante alto, o que pode ativar bactérias relacionadas ao ferro e causar corrosão severa. Um dos métodos de tratamento de água comumente usados é remover o ferro da água do poço para melhorar o sabor dos alimentos e evitar a corrosão das embalagens e equipamentos de processamento após a limpeza e enxágue. A água superficial e de poço também contém vários tipos de microrganismos que são ativos tanto em condições aeróbicas quanto anaeróbicas. As bactérias aeróbicas relacionadas ao ferro oxidam os íons de ferro, enquanto as bactérias anaeróbicas relacionadas ao ferro reduzem os íons de ferro. Estas duas reações são finalmente classificadas como corrosão microbiana (MIC). Outros microrganismos também podem estar ativos na água, como bactérias redutoras de ácido sulfúrico e bactérias produtoras de ácido. No mesmo biofilme, bactérias aeróbicas e (abaixo) bactérias anaeróbicas podem estar ativas.

Ao usar água de poço para tratar vegetais enlatados (lavar e esfriar após a pasteurização). Onde a água não flui por muito tempo, os tubos fabricados em 316L vazarão dentro de seis meses devido à alta temperatura da água. A água do poço em si é fria (abaixo de 10°C), mas pode facilmente subir até 30°C no verão se permanecer parada na tubulação por um longo período de tempo. Em comparação com a Legionella, os biofilmes corrosivos formaram-se com taxas de actividade mais elevadas a temperaturas mais elevadas.

 

Corrosão por picada causada pela desinfecção e esterilização com cloro

O hipoclorito de sódio é comumente usado na limpeza e desinfecção de equipamentos de aço inoxidável. Se a concentração de hipoclorito de sódio for muito alta ou o tempo de limpeza e desinfecção for muito longo, o hipoclorito de sódio causará corrosão grave do aço inoxidável, especialmente quando a temperatura estiver acima de 25 ℃.

 

Fratura por corrosão sob tensão

Existe o risco de fratura por corrosão sob tensão de cloreto em temperaturas acima de 60°C. À medida que a deformação a frio, a tensão de tração e o teor de cloreto aumentam, o risco aumenta. Comparado com o tubo deformado a frio sem recozimento, o tubo recozido é insensível à fratura por corrosão sob tensão de cloreto. A parte externa dos tubos de aço soldados com costura reta utilizados na indústria de laticínios é muito mais sensível ao cloreto, devido às tensões de tração na seção causadas pela flexão durante o processo de fabricação. Em outras aplicações, os trocadores de calor tubulares podem ser responsáveis pela corrosão sob tensão por cloretos. É mais provável que fissuras por tensão de cloreto se desenvolvam em um lado do casco se a temperatura exceder 60°C. AISI 304 e 316 são sensíveis a este problema e há risco de fratura por corrosão sob tensão quando usados em evaporadores de açúcar onde os aços inoxidáveis ferríticos podem ser usado em seu lugar. O aço inoxidável ferrítico AISI 441 tem sido amplamente utilizado na indústria açucareira, principalmente o AISI 439. No uso prático, a escolha da tubulação é desenvolvida em aço inoxidável 304 e aço inoxidável 439. aço inoxidável 304 para tubos mais curtos e 439 para tubos mais longos.

Aço inoxidável 304: O aço pode ser selecionado quando o comprimento do tubo for inferior a 3 metros. O coeficiente de expansão térmica de 304 o aço inoxidável tem 1,8 × 10-2 mm / m ℃, que é muito maior que o do aço carbono. Quando o vaso está em alta temperatura, o estresse térmico do tubo é alto. Os tubos de aço inoxidável AISI 304 foram recozidos após soldagem de costura reta na fábrica.

Aço Inoxidável 439: ASTM439 é um aço inoxidável ferrítico estabilizado com titânio (17% ~ 19%Cr) usado para evaporadores ou bobinas de até 5 m de comprimento. O risco de fratura por corrosão sob tensão é maior quando o comprimento do tubo é superior a 7 m, a concentração de cloreto é alta e o grau de deformação a frio é alto. Nenhuma fratura por corrosão sob tensão ocorre em aços inoxidáveis ferríticos, como AISI 439. Para evitar corrosão em frestas, se a resistência à corrosão e as condições sanitárias permitirem, as pessoas geralmente usam o trocador de calor com o casco em placa de aço carbono espessa e a parede interna em espessura fina Tubo de aço AISI439. Desta forma, o aço carbono pode fornecer proteção catódica para tubos de aço inoxidável de paredes finas e pode reduzir o custo de projeto e produção e prolongar a vida útil.

 

 

A escolha do material de aço inoxidável para cervejaria

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O aço inoxidável é amplamente utilizado na indústria de alimentos e bebidas devido à sua resistência a altas temperaturas, resistência à corrosão e propriedades higiênicas. Em comparação com outras áreas, como produção de petróleo e gás, os recipientes e tubulações de fabricação de cerveja são limpos regularmente usando CIP (limpeza local). Para obter os melhores resultados de limpeza, é fundamental um bom tratamento superficial de recipientes e tubulações. Desde a década de 1960, os processos industriais de fabricação de cerveja usados para fabricar recipientes e tanques têm usado frequentemente aço inoxidável AISI 304, ou AISI316e aço inoxidável duplex 2205. A resistência à corrosão de 2205 o aço inoxidável é comparável ao do AISI304 enquanto a resistência é maior e não é fácil produzir rachaduras de cloreto quando a temperatura é superior a 60 ℃. Purê de malte, mosto e cerveja não corroem o aço inoxidável, mesmo em ponto de ebulição. No entanto, o aço inoxidável trabalhado a frio é propenso a rachaduras por cloreto quando usado acima de 60°C. Em geral, a solução de infusão também não corrói o aço inoxidável AISI 304. Somente na fabricação de cerveja com água macia, o aço inoxidável AISI 316 pode ser escolhido devido ao alto teor de cloretos.

A fissuração por cloreto pode ocorrer em tubos e vasos de paredes finas devido à sua suscetibilidade à tensão de tração. Se o vaso vazar, geralmente é devido à qualidade de soldagem abaixo do padrão ou à alta carga de fadiga. CIP (limpeza de campo) não corrói o aço inoxidável, mas sob condições extremas pode causar rachaduras por cloreto em aço inoxidável com alto grau de formação a frio. Os mecanismos de falha por corrosão por fadiga e corrosão sob tensão são semelhantes. Um exemplo de corrosão por fadiga em um tanque de sacarificação é a abertura de um silo de grãos. Após a mosturação e aquecimento, os grãos são separados do mosto e descarregados pela abertura do celeiro. O impacto e a alta carga do grão descarregado produzem fissuras de corrosão por fadiga ao longo da borda da solda na área diretamente oposta à entrada do armazém. O vazamento em alguns locais é devido à má qualidade. O recipiente do mosto pode rachar de fora para dentro devido a rachaduras por cloreto e fadiga térmica. Se houver uma alta tensão interna de soldagem durante a soldagem de tubo espiral aquecido a vapor, poderão ocorrer rachaduras em toda a parede do recipiente de aço inoxidável.

Sensibilidade do aço inoxidável

AISI 304 ou 316 aço inoxidável tem um teor de carbono <0,08% e pode ser sensibilizado se exposto a 500 ~ 800 ℃ por um determinado período de tempo, o que pode ocorrer durante a soldagem. Portanto, a soldagem causa sensibilização da “zona afetada pelo calor” ao longo da solda.

A sensibilização levará à formação de carboneto de cromo nos limites dos grãos, resultando em cromo pobre nos limites dos grãos, fácil de causar corrosão intergranular do aço inoxidável no caso de parede espessa do tubo (BBB 0 2 ~ 3mm). Para evitar esta situação, escolha frequentemente “aço soldável”: como aço grau L, como 304L, 316L, cujo teor de carbono é inferior a 0,03%; Aço estabilizado com titânio: 321.316 Ti.

 

Tratamento da superfície

Para a resistência à corrosão do aço inoxidável, a qualidade da solda e a zona afetada pelo calor, a rugosidade da superfície e a condição da camada protetora de óxido são importantes. A condição da superfície do aço inoxidável é particularmente importante para a indústria de alimentos e bebidas e para a indústria farmacêutica. Os problemas de corrosão nas cervejarias são frequentemente causados por condições de superfície irregulares. Durante a fabricação (soldagem, tratamento térmico, retificação, etc.), a camada de óxido de cromo passivado é danificada, reduzindo assim a resistência à corrosão. Gás de proteção insuficiente usado na soldagem de aço inoxidável levará à formação de uma cor de revenimento a quente. Essas cores porosas de têmpera térmica são compostas por vários óxidos que tendem a absorver íons como os íons cloreto, reduzindo a resistência à corrosão e deixando de proteger o metal base.

Se as térmicas ou outros tipos de contaminantes forem inaceitáveis, algum tipo de acabamento metálico deverá ser usado para resolvê-los. A decapagem ou passivação pode remover a antiga camada de óxido, aquecer a cor e outros contaminantes, permitindo assim que o filme de óxido de cromo passivado se recupere completamente. O processo de decapagem mais comum é imergir tubos de aço inoxidável em uma solução ácida mista de ácido nítrico e ácido fluorídrico, o que também pode ser realizado por spray ou sistema de enxágue de tubulação. Embora a superfície do aço inoxidável esteja ativa após a decapagem, um filme de passivação pode ser formado em 24 horas devido à reação do cromo com o oxigênio do ar, mas em alguns casos, a passivação é quimicamente facilitada pelo uso de ácido nítrico.

 

Soldagem

Soldas e zonas afetadas pelo calor são frequentemente a causa da corrosão. Para cervejarias e outras indústrias alimentícias, defeitos nas soldas, como falta de penetração, são de suma importância, causando problemas de higiene e esterilização. Engenheiros e compradores frequentemente identificam condições de soldagem inadequadas e procedimentos de soldagem que não podem ser executados corretamente. O resultado são soldas de baixa qualidade e condições superficiais na construção que deve ser concluída.

O reaquecimento térmico é causado pela absorção da luz por uma camada de óxido transparente, devido às diferentes espessuras da camada de óxido. Como as cores têm coeficientes de refração diferentes, a camada de óxido de aparência azul só pode refletir a luz azul e absorver outra luz. Camadas de óxido mais espessas têm mais furos do que camadas finas de óxido totalmente transparentes; portanto, camadas de óxido mais espessas reduzirão a resistência à corrosão e a não adesão do aço inoxidável. Para a maioria dos padrões, uma cor palha clara de calor é aceitável; Todas as outras cores de retorno térmico, como vermelho e azul, são inaceitáveis. A indústria farmacêutica não permite a têmpera a quente.

A geometria da soldadura deve ser tão regular quanto possível. Soldas qualificadas não danificarão a superfície metálica do substrato. A corrosão geralmente começa dentro de um pequeno orifício no início/fim de uma solda.

Teoricamente, não há pequenos furos, folgas ou outras saliências no início/fim. Uma boa penetração da solda é muito importante. A tubulação deve ser bem simétrica e a largura da solda deve ser fixa.

 

Rigidez da superfície

A rugosidade da superfície afeta as propriedades de higiene e corrosão do aço inoxidável. A resistência à corrosão da superfície eletropolida é a melhor, seguida pela superfície polida mecanicamente. Em geral, a indústria cervejeira e a indústria alimentar não obrigam à utilização de superfícies eletropolidas, porém tais superfícies, conseguindo assim excelentes condições sanitárias e de fácil limpeza. A maioria dos tubos são recozidos durante a fabricação. Como o processo de recozimento brilhante melhora muito a qualidade, a decapagem dentro de tais tubos muitas vezes não é realizada, a menos que a superfície do material tenha uma forte cor de calor ou esteja contaminada com ferro. A chapa de aço inoxidável geralmente tem superfície 2B e tem bom desempenho superficial. Nas cervejarias, os tubos de aço inoxidável soldados retos e de paredes finas são mais comumente usados, com acabamentos 2B e às vezes outro acabamento (pincel ou polimento) no exterior. Tubos extrudados de aço inoxidável não são comumente usados em cervejarias; eles são usados para fins de alta pressão.

Comparação de chapa de aço 301, 301L, 301LN

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O aço inoxidável 301 é um tipo de aço inoxidável austenítico com alta taxa de endurecimento por trabalho. Sua resistência à tração pode ser de até 1300MPa ou mais. Placas 301 laminadas a frio de endurecimento total de 1/16 estão disponíveis e mantêm ductilidade suficiente sob condições de endurecimento de 1/2. Pode ser usado para componentes de aeronaves, componentes estruturais de edifícios, especialmente componentes de vagões ferroviários após laminação ou dobra. As chapas laminadas a frio com endurecimento de 3/4 a endurecimento total devem ser usadas para projetos de componentes simples que exigem alta resistência ao desgaste e elasticidade. O 301L e 301LN são versões de baixo carbono e versões de alto nitrogênio do 301. Se for necessária melhor ductilidade ou perfis de seção espessa forem soldados, o 301L de baixo carbono é o preferido. O maior teor de nitrogênio do 301Ln pode compensar o menor teor de carbono. Eles são especificados em ASTM A666, JIS G4305 e EN 10088-2.

 

Composição química de 301, 301L, 301LN

Nota C Mn Si P S Cr Não 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

 

Propriedade mecânica de 301, 301L, 301LN

301 Temperamento

ASTM A666

 Resistência à tração, Mpa Força de rendimento 0,2%, Mpa Alongamento (em 50 mm) de espessura> 0,76 mm Dureza, Rockwell
Recozido 515 205 40 /
1/16 difícil 620 310 40 /
1/8 difícil 690 380 40 /
1/4 duro 860 515 25 25-32
1/2 difícil 1035 760 18 32-37
3/4 difícil 1205 930 12 37-41
Totalmente difícil 1275 965 9 41+

 

Especificação de 301, 301L, 301LN

Nota UNS Não Euronorma JIS
Não Nome
301 S30100 1.4319 X5CrNi17-7 SUS 301
301L S30103 / / SUS 301L
201LN S30153 1.4318 X2CrNiN18-7 /

Resistência à corrosão

Igual a aço inoxidável 304, possui boa resistência à corrosão em temperaturas normais e aplicações de corrosão moderada.

Resistência ao calor

Boa resistência à oxidação a temperaturas até 840°C (uso intermitente) e 900°C (uso contínuo). A exposição acima de 400°C causa perda gradual do efeito de endurecimento por trabalho, e a resistência a 800°C é equivalente a 301 de recozimento. Sob condições de fluência, a resistência do 301 endurecido por trabalho diminui até mesmo para menos do que a do 301 recozido.

Tratamento de solução (recozimento)

Aquecido a 1010-1120°C e rapidamente resfriado e recozido a aproximadamente 1020°C. O tratamento térmico não irá endurecê-lo.

Trabalho a frio

301 aço inoxidável e sua versão de baixo carbono 301L para ocasiões de alta resistência. Tem uma taxa de endurecimento por trabalho muito alta de cerca de 14MPa/%Ra (para cada 1% de redução da superfície de trabalho a frio, a resistência à tração aumenta em 14MPa), laminação a frio e conformação a frio podem atingir resistência muito alta, uma parte da austenita de endurecimento por deformação convertida em martensita. 301 não é magnético sob condições de recozimento, mas é magnético forte após trabalho a frio.

Soldagem

301 pode ser usado para todos os métodos de soldagem padrão e principalmente metal de adição 308L pode ser usado para soldagem 301. As soldas de aço inoxidável 301 devem ser recozidas para obter resistência ideal à corrosão, enquanto as soldas 301L ou 301Ln não requerem recozimento. A soldagem e o recozimento pós-soldagem reduzem a alta resistência causada pela laminação a frio, portanto, a soldagem por pontos é frequentemente usada para montar peças 301 laminadas a frio que possuem uma pequena zona afetada pelo calor e a resistência de toda a peça quase não é reduzida.

Aplicações típicas

Conformação de peças estruturais de veículos ferroviários, conformação por dobra ou conformação por estiramento em perfis, também em chapa. Fuselagem de aeronave, reboque rodoviário, tampa do cubo do carro, suporte do limpador, mola da torradeira, acessório do fogão, moldura da tela, parede cortina, etc.