Biểu đồ đánh giá áp suất ống thép không gỉ 304L

/TRONG /qua

Ống không gỉ rất lý tưởng trong nhiều ứng dụng vì chúng có khả năng chống ăn mòn thấp và độ bền cao cho phép chúng được sử dụng ở những nơi có lượng khí và dầu hòa tan khác nhau. Ống và ống thép không gỉ 304 và 304L được sử dụng trong hầu hết mọi lĩnh vực trên thế giới. Chiếm tới 50% lượng sử dụng thép không gỉ trên toàn cầu, thép không gỉ 304L hiện là loại thép không gỉ được sử dụng rộng rãi thứ hai cho đến thép 304. Đây là loại có hàm lượng carbon thấp giúp chống ăn mòn và lý tưởng cho việc vận chuyển và sử dụng trong công nghiệp.

Có nhiều đặc điểm khác nhau đến từ việc sử dụng ống thép không gỉ 304L. Một trong những đặc điểm chính là nó có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời. Điều này có nghĩa là nó có khả năng chống gỉ, điều này rất cần thiết cho đường ống vận chuyển. Những đường ống này cũng có khả năng chống ăn mòn sau khi tiếp xúc với độ ẩm và nước, khiến chúng trở nên lý tưởng để sử dụng trong các ứng dụng mà đường ống phải chịu được các điều kiện thời tiết khắc nghiệt. Bạn cũng nên lưu ý rằng những đường ống này sẽ không bị ăn mòn khi chúng tiếp xúc với không khí, nghĩa là chúng có thể được sử dụng hiệu quả ở những nơi mà thông thường không khí có vấn đề. Với tất cả áp lực khác nhau mà bạn có thể nhận được với thép không gỉ 304L, tùy thuộc vào độ dày thành và quá trình xử lý liền mạch hoặc hàn, bạn chắc chắn sẽ tìm thấy thứ gì đó đáp ứng được nhu cầu của mình. Những loại ống thép này còn có thể sử dụng được trong môi trường vì dẫn nhiệt tốt và có độ bền cao chống mài mòn, va đập. Dưới đây là biểu đồ đánh giá áp suất sau đây cho ống thép không gỉ 304L.

TP304L
NHIỆT ĐỘ 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
NHIỆT ĐỘ 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 mm

ÁP SUẤT THIẾT KẾ (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

Các loại thép không gỉ Niken Austenitic

/TRONG /qua

Niken được biết đến là một nguyên tố hợp kim đắt tiền và rất cần thiết trong một số ứng dụng yêu cầu cả khả năng chống ăn mòn ứng suất và cấu trúc austenite. Ví dụ, khả năng chống rão rất quan trọng trong môi trường nhiệt độ cao, nơi austenit thép không rỉ được cần. Tương tự như thép không gỉ austenit truyền thống, ranh giới song sinh là một đặc điểm quan trọng của thép không gỉ austenit giàu niken do năng lượng lỗi xếp chồng thấp hơn. Thép không gỉ Austenitic dễ bị nứt do ăn mòn ứng suất (SCC). Tuy nhiên, khả năng chống ăn mòn ứng suất được cải thiện đáng kể khi hàm lượng niken vượt quá 20%. Nghiên cứu ảnh hưởng của niken đến cường độ ứng suất của ngưỡng ăn mòn ứng suất (dung dịch nước NaCl 105oC, 22%) trong hợp kim Fe-Ni-Cr chứa crom 16%~21%. Thép không gỉ austenit giàu niken (NiASS) có thể được coi là một loại thép không gỉ riêng biệt. Trên thực tế, khả năng chống ăn mòn ứng suất của thép không gỉ hai pha và ferit có thể so sánh với thép không gỉ hai pha và ferit khi hàm lượng niken vượt quá 30%. Một số loại austenit giàu niken có giới hạn thép không rỉ được liệt kê trong bảng dưới đây. Thép không gỉ siêu austenit 254SMO và 654SMO được thiết kế dành riêng cho ngành dầu khí. Các ứng dụng điển hình là làm mát bằng nước biển, tẩy trắng bột giấy và thiết bị đường ống thủy lực và dụng cụ.

 

Các loại thép không gỉ Ni-Austenitic

hợp kim C Sĩ Mn Cr Ni Mơ W có Củ 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
Sanicro 25 0.1 0.2 0.5 22.5 25 3.6 3.5 3.0 0.5 0.23
Sanicro 28 0.02 0.6 2.0 27 31 3.5 1.0
Hợp kim 800 0.07 0.6 0.6 20.5 30.5
353MA 0.05 1.6 1.5 25 35 0.16
Hợp kim 825 0.03 0.5 0.8 20 38.5 2.6
Hợp kim 625 0.03 0.5 0.5 21 Bal 8.5
Hợp kim 690 0.02 0.5 0.5 30 60
Hợp kim 600 0.05 0.4 0.8 16.5 Bal 0.5

SANICRO 25, hợp kim 22Cr-25Ni, được thiết kế để sử dụng trong nồi hơi có nhiệt độ lên tới 700 °C. Nó là vật liệu thích hợp cho các bộ quá nhiệt và hâm nóng do độ bền đứt gãy tốt và khả năng chống ăn mòn ở nhiệt độ cao. Trên thực tế, độ bền đứt gãy do rão của SANICRO 25 vượt trội so với hầu hết các loại thép không gỉ austenit trong khoảng 600~750oC. Trong môi trường axit có tính ăn mòn cao, Sanicro 28 thường là lựa chọn tốt nhất. Nó được sử dụng trong các giếng khoan cường độ cao có ống, vỏ và lớp lót khí axit, và các ứng dụng khác bao gồm máy sưởi, hệ thống bơm, máy bơm và thùng chứa trong các nhà máy axit photphoric ướt và nhà máy axit siêu photphoric.

Hợp kim 800 thường được sử dụng trong phạm vi môi trường từ 550 đến 1100oC, đòi hỏi khả năng chống rão tuyệt vời, khả năng chống ăn mòn ở nhiệt độ cao tốt và độ bền nhiệt độ cao của vật liệu. Các hợp kim này cũng được sử dụng trong các cổng đầu vào và đầu ra của quá trình sản xuất amoniac, metanol và khí dân dụng, cũng như trong các ống lò dùng để sản xuất vinyl clorua và ethylene. Các ứng dụng khác bao gồm ống trao đổi nhiệt và ống bức xạ cho giường đốt tầng sôi và các bộ phận của lò xử lý nhiệt, chẳng hạn như ống giảm âm và ống bảo vệ cho cặp nhiệt điện.

Hợp kim 25Cr-35Ni 353Ma được thiết kế để sử dụng trong lò nung nứt và ống cải cách nơi khí tổng hợp được xử lý trong môi trường nơi quá trình cacbon hóa và hấp thụ nitơ có thể gặp vấn đề. Mặc dù có những lựa chọn thay thế khác chứa nhiều crom hơn nhưng 353 MA là lựa chọn tốt nhất. Một lý do là nó có chứa nguyên tố Ce, giúp hình thành lớp oxit bề mặt rất ổn định.

Hợp kim 690 chứa 60% niken và được sử dụng chủ yếu trong đường ống của máy tạo hơi nước trong các nhà máy điện hạt nhân. Nhiệt độ vận hành là 365oC, tại đó vết nứt do ăn mòn ứng suất giữa các hạt là một vấn đề tiềm ẩn. Trong các điều kiện sử dụng nhất định, hợp kim 690 gần như không bị ăn mòn, khiến nó trở thành hợp kim được ưa chuộng.

Điều thú vị là thép không gỉ Austenitic giàu niken 254SMO cũng được sử dụng cho nghệ thuật. Tác phẩm điêu khắc “Chúa, trên cầu vồng” của Carl Milles được lắp đặt vào năm 1995 trên bờ biển phía nam của Nak Strand ở Stockholm. Tác phẩm điêu khắc này cao khoảng 23m và là một danh lam thắng cảnh nổi tiếng, nơi có rất nhiều thủy thủ qua lại mỗi ngày. Nước biển xung quanh chứa muối, clorua rất dễ gây ăn mòn bề mặt, thép không gỉ siêu austenit cường độ cao 254SMO rất phù hợp với môi trường này.

Làm thế nào để chọn đúng loại thép không gỉ?

/TRONG /qua

Thép không gỉ là kim loại phổ biến nhất được sử dụng trong đồ dùng nhà bếp và các ứng dụng thương mại khác vì độ bền và khả năng chống ăn mòn. Tuy nhiên, thép không gỉ dễ bị ăn mòn nếu tiếp xúc với nước mặn và một số hóa chất. Khi mua đúng loại thép không gỉ, bạn nên đảm bảo rằng bốn thuật ngữ sau – Chống ăn mòn, tính chất cơ học, khả năng gia công, khả năng hàn, xử lý bề mặt, phụ thuộc vào mức độ chống mài mòn và các giải pháp ăn mòn gặp phải trong quá trình hoàn thiện hoặc gia vị quá trình. Hơn nữa, loại hoàn thiện được sử dụng và mức độ hợp kim trong xây dựng quyết định thành phần của lớp cuối cùng.

 

Chống ăn mòn

Khả năng chống ăn mòn bao gồm không gỉ và axit, kiềm, muối và các đặc tính ăn mòn khác, cũng như khả năng chống oxy hóa ở nhiệt độ cao, chống ăn mòn và các đặc tính khác. Lựa chọn dự án thép không gỉ là để giải quyết các vấn đề ăn mòn khác nhau gặp phải trong kỹ thuật, do đó khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ trong môi trường ăn mòn có thể đảm bảo các thiết bị trong vòng đời sử dụng có đủ khả năng chống ăn mòn, đảm bảo thiết bị vận hành an toàn , là ưu tiên hàng đầu khi lựa chọn vật liệu cần chú ý đến các điều khoản sau: tiêu chuẩn về khả năng chống ăn mòn được xác định bởi con người, không thể bị giới hạn bởi nó và bạn không thể bỏ qua nó, nên sử dụng các điều kiện sử dụng yêu cầu để xác định mức độ phù hợp cấp.

Cho đến nay, không có loại thép không gỉ nào có khả năng chống gỉ tốt trong mọi môi trường, chống ăn mòn nhưng có một loại thép phù hợp hơn với một môi trường cụ thể. Điều đáng chú ý là việc lựa chọn thép không gỉ không chỉ nên xem xét khả năng chống ăn mòn chung mà còn phải xem xét khả năng chống ăn mòn cục bộ của nó. Đặc biệt trong môi trường nước và môi trường hóa học, môi trường sau đặc biệt quan trọng. Kinh nghiệm đã chứng minh rằng việc phá hủy đột ngột các thiết bị và linh kiện bằng thép không gỉ, ăn mòn cục bộ sẽ có hại hơn ăn mòn nói chung. Khi trích dẫn dữ liệu về khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ trong các sách hướng dẫn và tài liệu khác nhau, cần chú ý đến thực tế rằng nhiều trong số đó là dữ liệu thử nghiệm và thường có sự khác biệt lớn với môi trường truyền thông thực tế.

 

Tính chất cơ học

Các tính chất cơ học bao gồm độ bền, độ cứng, độ dẻo, độ dẻo dai, độ mỏi và các tính chất khác. Lưu ý rằng hầu hết các đặc tính này đã được đo trong môi trường khí quyển không có môi trường ăn mòn mạnh. Khi ở trong môi trường ăn mòn, các tính chất cơ học này, chẳng hạn như độ bền mỏi, giảm đáng kể và đôi khi vượt xa giới hạn cường độ của chúng dưới ứng suất kéo tĩnh và môi trường. Đối với các thiết bị chịu tải thường xuyên, ngoài thiết kế độ bền, còn phải thiết kế mỏi, để làm việc ở nhiệt độ thấp và chịu tải va đập của các bộ phận bằng thép không gỉ, phải xem xét độ bền ở nhiệt độ thấp, độ giòn, nhiệt độ chuyển tiếp, độ bền gãy xương ở nhiệt độ thấp; Đôi khi hệ số giãn nở tuyến tính phải được xem xét.

 

Khả năng gia công, khả năng hàn, xử lý bề mặt

Chúng được gọi là công nghệ, là khả năng của thép không gỉ thích ứng với quá trình sản xuất thiết bị, chẳng hạn như: sau khi xử lý hình dạng, kích thước, độ chính xác, độ mịn, v.v.; Phương pháp hàn.

Để xác định khả năng chống axit và oxy hóa tốt, điều quan trọng cần lưu ý là thành phần của thép không gỉ. Sự kết hợp tốt của hợp kim này với vật liệu có hàm lượng carbon thấp sẽ tạo ra sự kết hợp giữa khả năng chống ăn mòn tuyệt vời và khả năng chống tạp chất tuyệt vời. Sự kết hợp thu được được gọi một cách khéo léo là 904L, viết tắt của austenit hợp kim cao. Với hợp kim này, bạn không chỉ được đảm bảo về một chiếc máy chắc chắn mà còn có khả năng cắt xuyên qua mọi loại bề mặt.

Lớp 904L Thép không gỉ là kim loại không gỉ austenit có hàm lượng carbon thấp và hàm lượng crom cao. Hàm lượng crom cao này giúp cải thiện khả năng chống lại axit, bao gồm cả axit sulfuric, giảm nguy cơ ăn mòn. Ngoài ra, nó còn tăng cường độ bền của kết cấu bằng cách tăng độ dẻo dai và ngăn ngừa nứt do mỏi. Chúng tôi là nhà cung cấp chuyên nghiệp và trung tâm gia công tấm và ống thép không gỉ 904L chất lượng cao, bất kỳ ai quan tâm đến chúng tôi, chỉ cần gọi cho chúng tôi.

Lựa chọn vật liệu Inox cho công nghiệp thực phẩm và đồ uống

/TRONG /qua

Hầu hết các thách thức phải đối mặt khi sử dụng thép không gỉ trong ngành chế biến sữa và thực phẩm khác đều liên quan đến bộ trao đổi nhiệt và nước bề mặt tự nhiên như nước giếng. Giống như các nhà máy bia, hầu hết các ngành công nghiệp liên quan đến thực phẩm thường sử dụng môi trường nóng được làm nóng bằng hơi nước hoặc làm mát bằng nước, liên quan đến quá trình thanh trùng và khử trùng, do đó thường gặp phải các vấn đề như vết nứt ăn mòn do ứng suất. Nhìn chung, chế biến thực phẩm không bị ăn mòn các loại inox tiêu chuẩn như AISI304 hoặc 316. Tuy nhiên, sự đa dạng của các phương pháp xử lý trong ngành này dẫn đến nhiều lỗi ăn mòn khác nhau. Chẳng hạn như:

  • Xói mòn/ăn mòn trong bộ trao đổi nhiệt sữa bằng thép không gỉ.
  • Ăn mòn đồng đều do axit lactic và các axit hữu cơ khác ở nhiệt độ cao.
  • Ăn mòn vi sinh vật do nước mặt hoặc nước giếng gây ra.
  • Các vết nứt ăn mòn ứng suất, chủ yếu là "vết nứt clorua".
  • Mệt mỏi ăn mòn do rung động.

 

Đối với các bộ trao đổi nhiệt dạng tấm trong ngành công nghiệp sữa, váng sữa, sữa và nước chế biến được xử lý thông qua các bộ trao đổi nhiệt dạng tấm làm bằng thép không gỉ 1.4401, như trình bày trong bảng bên dưới.

Các sản phẩm Nhiệt độ đầu vào, oC  Nhiệt độ đầu ra, oC Áp lực
Váng sữa 30 10 Trung bình
Sữa 7 30 Cao
Xử lý nước 57 14 Thấp

 

Để tránh rò rỉ thực phẩm bị ô nhiễm, áp suất nước xử lý được giữ ở mức thấp nhất có thể. Rò rỉ xảy ra khi các tấm mỏng va chạm với nhau tại điểm áp suất, nguyên nhân là do các vết nứt mỏi trên mặt cắt ngang mỏng sau khi điểm áp suất bị xói mòn và ăn mòn. Nghiên cứu kính hiển vi kim loại của mặt cắt cho thấy không có vết nứt ăn mòn ứng suất nào xảy ra. Vì áp suất thấp nằm ở phía nước của quy trình, cùng với sự dao động áp suất và dao động của dòng chất lỏng nên hiện tượng xói mòn/ăn mòn xảy ra ở phía này. Cách để tránh va chạm vật lý giữa các tấm là thay đổi áp suất và dao động áp suất hoặc tăng khoảng cách giữa các tấm.

 

Ăn mòn vi sinh vật do nước giếng

Ngành công nghiệp thực phẩm thường sử dụng nước giếng. Hàm lượng sắt trong nước giếng khá cao, có thể kích hoạt các vi khuẩn liên quan đến sắt và gây ăn mòn nghiêm trọng. Một trong những phương pháp xử lý nước được sử dụng phổ biến là loại bỏ sắt khỏi nước giếng nhằm làm cho thức ăn ngon hơn và tránh ăn mòn các thiết bị đóng gói, chế biến sau khi làm sạch và tráng. Nước mặt và nước giếng còn chứa một số loại vi sinh vật hoạt động trong cả điều kiện hiếu khí và kỵ khí. Vi khuẩn hiếu khí liên quan đến sắt oxy hóa các ion sắt, trong khi vi khuẩn kỵ khí liên quan đến sắt làm giảm các ion sắt. Hai phản ứng này cuối cùng được phân loại là ăn mòn vi sinh vật (MIC). Các vi sinh vật khác cũng có thể hoạt động trong nước như vi khuẩn khử axit sunfuric, vi khuẩn tạo axit. Trong cùng một màng sinh học, vi khuẩn hiếu khí và vi khuẩn kỵ khí (dưới đây) có thể hoạt động.

Khi dùng nước giếng để xử lý rau đóng hộp (xả sạch và để nguội sau khi thanh trùng). Trường hợp nước không chảy trong thời gian dài, ống sản xuất 316L sẽ bị rò rỉ trong vòng sáu tháng do nhiệt độ cao của nước. Bản thân nước giếng lạnh (dưới 10 ° C), nhưng có thể dễ dàng tăng lên 30 ° C vào mùa hè nếu nó đứng yên trong đường ống trong một thời gian dài. So với Legionella, màng sinh học ăn mòn hình thành với tốc độ hoạt động cao hơn ở nhiệt độ cao hơn.

 

Ăn mòn rỗ do khử trùng và khử trùng bằng clo

Natri hypochlorite thường được sử dụng để làm sạch và khử trùng các thiết bị bằng thép không gỉ. Nếu nồng độ natri hypoclorit quá cao hoặc thời gian làm sạch và khử trùng quá dài, natri hypoclorit sẽ gây ăn mòn nghiêm trọng thép không gỉ, đặc biệt khi nhiệt độ trên 25oC.

 

gãy xương do ăn mòn ứng suất

Có nguy cơ gãy xương do ăn mòn do ứng suất clorua ở nhiệt độ trên 60 ° C. Khi biến dạng nguội, ứng suất kéo và hàm lượng clorua tăng lên thì nguy cơ cũng tăng lên. So với ống biến dạng nguội mà không ủ, ống ủ không nhạy cảm với hiện tượng gãy do ăn mòn ứng suất clorua. Mặt ngoài của ống thép hàn đường may thẳng dùng trong ngành sữa nhạy cảm hơn nhiều với clorua, do ứng suất kéo ở mặt cắt gây ra do uốn cong trong quá trình sản xuất. Trong các ứng dụng khác, bộ trao đổi nhiệt dạng ống có thể là nguyên nhân gây ra hiện tượng nứt do ăn mòn ứng suất clorua. Các vết nứt do ứng suất clorua có nhiều khả năng phát triển ở một bên vỏ nếu nhiệt độ vượt quá 60 ° C. AISI 304 và 316 rất nhạy cảm với vấn đề này và có nguy cơ gãy do ăn mòn do ứng suất khi sử dụng trong các thiết bị bay hơi đường nơi thép không gỉ ferit có thể được sử dụng thay thế. Thép không gỉ Ferritic AISI 441 đã được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp đường, đặc biệt là AISI 439. Trong sử dụng thực tế, việc lựa chọn đường ống được phát triển bằng thép không gỉ 304 và thép không gỉ 439. thép không gỉ 304 đối với ống ngắn hơn và 439 đối với ống dài hơn.

Thép không gỉ 304: Thép có thể được lựa chọn khi chiều dài của ống nhỏ hơn 3 mét. Hệ số giãn nở nhiệt của 304 thép không gỉ là 1,8 × 10-2 mm / moC, lớn hơn nhiều so với thép cacbon. Khi bình ở nhiệt độ cao, ứng suất nhiệt của đường ống cao. Ống thép không gỉ AISI 304 được ủ sau khi hàn đường thẳng tại nhà máy.

Thép không gỉ 439: ASTM439 là thép không gỉ ferritic ổn định bằng titan (17% ~ 19%Cr) được sử dụng cho thiết bị bay hơi hoặc cuộn dây có chiều dài lên tới 5 m. Nguy cơ gãy xương do ăn mòn ứng suất sẽ lớn hơn khi chiều dài ống lớn hơn 7 m, nồng độ clorua cao và mức độ biến dạng nguội cao. Không xảy ra hiện tượng đứt gãy do ăn mòn ứng suất ở các loại thép không gỉ ferit như AISI 439. Để tránh ăn mòn kẽ hở, nếu khả năng chống ăn mòn và điều kiện vệ sinh cho phép, người ta thường sử dụng bộ trao đổi nhiệt với vỏ là tấm thép carbon dày và thành trong có độ dày mỏng. Ống thép AISI439. Bằng cách này, thép carbon có thể cung cấp khả năng bảo vệ catốt cho ống thép không gỉ có thành mỏng, đồng thời có thể giảm chi phí thiết kế và sản xuất, đồng thời kéo dài tuổi thọ sử dụng.

 

 

Lựa chọn vật liệu inox cho nhà máy bia

/TRONG /qua

Thép không gỉ được sử dụng rộng rãi trong ngành thực phẩm và đồ uống do khả năng chịu nhiệt độ cao, chống ăn mòn và vệ sinh. So với các lĩnh vực khác như sản xuất dầu khí, các bình và đường ống sản xuất bia thường xuyên được làm sạch bằng CIP (làm sạch tại chỗ). Để có được kết quả làm sạch tốt nhất, việc xử lý bề mặt tốt của thùng chứa và đường ống là rất quan trọng. Từ những năm 1960, quy trình sản xuất bia công nghiệp dùng để sản xuất thùng và thùng thường sử dụng thép không gỉ AISI 304, hoặc AISI 316và thép không gỉ song công 2205. Khả năng chống ăn mòn của 2205 thép không gỉ có thể so sánh được với AISI 304 trong khi cường độ cao hơn và không dễ tạo ra vết nứt clorua khi nhiệt độ cao hơn 60oC. Mạch nha nghiền, hèm và bia không ăn mòn thép không gỉ, ngay cả ở nhiệt độ sôi. Tuy nhiên, thép không gỉ gia công nguội dễ bị nứt clorua khi sử dụng trên 60oC. Nhìn chung dung dịch pha cũng không bị ăn mòn thép không gỉ AISI 304. Chỉ trong sản xuất bia sử dụng nước mềm mới có thể lựa chọn thép không gỉ AISI 316 do hàm lượng clorua cao.

Vết nứt clorua có thể xảy ra trong các ống và bình có thành mỏng do chúng dễ bị căng thẳng. Nếu bình bị rò rỉ thường là do chất lượng hàn không đạt tiêu chuẩn hoặc do tải trọng mỏi cao. CIP (làm sạch tại hiện trường) không ăn mòn thép không gỉ, nhưng trong điều kiện khắc nghiệt có thể gây ra vết nứt clorua trên thép không gỉ với mức độ tạo hình nguội cao. Cơ chế hư hỏng do ăn mòn mỏi và ăn mòn ứng suất là tương tự nhau. Một ví dụ về ăn mòn mỏi trong bể đường hóa là việc mở thùng đựng ngũ cốc. Sau khi nghiền và đun nóng, các hạt được tách ra khỏi vỏ và thải ra ngoài qua cửa kho chứa ngũ cốc. Tác động và tải trọng lớn từ hạt thải ra tạo ra các vết nứt ăn mòn mỏi dọc theo mép mối hàn ở khu vực đối diện trực tiếp với miệng kho. Rò rỉ ở một số nơi là do chất lượng kém. Hộp đựng dịch nha có thể bị nứt từ ngoài vào trong do nứt clorua và mỏi do nhiệt. Nếu có ứng suất hàn bên trong cao trong quá trình hàn ống xoắn ốc gia nhiệt bằng hơi nước, vết nứt có thể xảy ra trên khắp thành bình bằng thép không gỉ.

Độ nhạy của thép không gỉ

AISI 304 hoặc thép không gỉ 316 có hàm lượng carbon <0,08% và có thể bị nhạy cảm nếu tiếp xúc với nhiệt độ 500 ~ 800oC trong một khoảng thời gian nhất định, điều này có thể xảy ra trong quá trình hàn. Do đó, quá trình hàn gây ra sự nhạy cảm của “vùng chịu ảnh hưởng nhiệt” dọc theo mối hàn.

Sự nhạy cảm sẽ dẫn đến sự hình thành cacbua crom ở ranh giới hạt, dẫn đến crom kém ở ranh giới hạt, dễ gây ra sự ăn mòn giữa các hạt của thép không gỉ trong trường hợp thành ống dày (BBB 0 2 ~ 3 mm). Để tránh tình trạng này, người ta thường chọn “thép hàn”: chẳng hạn như thép mác L, chẳng hạn như 304L, 316L, hàm lượng cacbon nhỏ hơn 0,03%; Thép ổn định titan: 321.316 Ti.

 

Xử lý bề mặt

Đối với khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ, chất lượng mối hàn và vùng chịu ảnh hưởng nhiệt, độ nhám bề mặt và tình trạng của lớp oxit bảo vệ là rất quan trọng. Tình trạng bề mặt của thép không gỉ đặc biệt quan trọng đối với ngành thực phẩm, đồ uống và dược phẩm. Vấn đề ăn mòn trong nhà máy bia thường xảy ra do điều kiện bề mặt không bằng phẳng. Trong quá trình chế tạo (hàn, xử lý nhiệt, mài…), lớp oxit crom thụ động bị hư hỏng, do đó làm giảm khả năng chống ăn mòn. Khi hàn inox không đủ khí bảo vệ sẽ dẫn đến hình thành màu ủ nóng. Những màu ủ nhiệt xốp này bao gồm nhiều loại oxit khác nhau có xu hướng hấp thụ các ion như ion clorua, làm giảm khả năng chống ăn mòn và không bảo vệ được kim loại cơ bản.

Nếu nhiệt hoặc các loại chất gây ô nhiễm khác không thể chấp nhận được thì phải sử dụng một số loại hoàn thiện bằng kim loại để giải quyết chúng. Tẩy hoặc thụ động có thể loại bỏ lớp oxit cũ, làm nóng lại màu và các chất gây ô nhiễm khác, do đó cho phép màng oxit crom thụ động phục hồi hoàn toàn. Quá trình tẩy rửa phổ biến nhất là ngâm các ống thép không gỉ vào dung dịch axit hỗn hợp axit nitric và axit hydrofluoric, cũng có thể được thực hiện bằng hệ thống phun hoặc rửa đường ống. Mặc dù bề mặt của thép không gỉ hoạt động sau khi tẩy, màng thụ động có thể được hình thành trong vòng 24 giờ do phản ứng của crom với oxy trong không khí, nhưng trong một số trường hợp, quá trình thụ động được tạo điều kiện thuận lợi về mặt hóa học bằng cách sử dụng axit nitric.

 

hàn

Các mối hàn và vùng chịu ảnh hưởng nhiệt thường là nguyên nhân gây ra hiện tượng ăn mòn. Đối với các nhà máy bia và các ngành công nghiệp thực phẩm khác, các khuyết tật trong mối hàn, chẳng hạn như thiếu độ xuyên thấu, là cực kỳ quan trọng, gây ra các vấn đề về vệ sinh và khử trùng. Các kỹ sư và người mua thường xác định các điều kiện hàn và quy trình hàn không phù hợp và không thể thực hiện chính xác. Kết quả là các mối hàn có chất lượng kém và điều kiện bề mặt trong công trình phải được hoàn thiện.

Quá trình hâm nóng nhiệt là do ánh sáng bị hấp thụ vào lớp oxit trong suốt, do độ dày khác nhau của lớp oxit. Vì các màu có hệ số khúc xạ khác nhau nên lớp oxit trông có màu xanh lam chỉ có thể phản chiếu ánh sáng xanh và hấp thụ ánh sáng khác. Lớp oxit dày hơn có nhiều lỗ hơn lớp oxit mỏng trong suốt hoàn toàn, do đó, lớp oxit dày hơn sẽ làm giảm khả năng chống ăn mòn và không bám dính của thép không gỉ. Đối với hầu hết các tiêu chuẩn, màu rơm nhạt của nhiệt có thể chấp nhận được; Tất cả các màu phản nhiệt khác như đỏ và xanh đều không được chấp nhận. Ngành công nghiệp dược phẩm không cho phép ủ nóng.

Hình dạng của mối hàn phải càng đều đặn càng tốt. Các mối hàn đạt tiêu chuẩn sẽ không làm hỏng bề mặt kim loại của chất nền. Sự ăn mòn thường bắt đầu bên trong một lỗ kim nhỏ ở đầu/cuối mối hàn.

Về mặt lý thuyết, không có lỗ kim nhỏ, độ lỏng hoặc các va chạm khác ở đầu/cuối. Sự thâm nhập mối hàn tốt là rất quan trọng. Đường ống phải đối xứng tốt và chiều rộng của mối hàn phải cố định.

 

Độ nhám bề mặt

Độ nhám bề mặt ảnh hưởng đến đặc tính vệ sinh và ăn mòn của thép không gỉ. Khả năng chống ăn mòn của bề mặt được đánh bóng bằng điện là tốt nhất, tiếp theo là bề mặt được đánh bóng cơ học. Nhìn chung, ngành công nghiệp bia và công nghiệp thực phẩm không bắt buộc phải sử dụng các bề mặt được đánh bóng bằng điện, tuy nhiên các bề mặt như vậy sẽ đạt được điều kiện vệ sinh tuyệt vời và dễ dàng làm sạch. Hầu hết các đường ống đều được ủ sáng trong quá trình sản xuất. Bởi vì quá trình ủ sáng cải thiện đáng kể chất lượng, nên việc tẩy gỉ bên trong những ống như vậy thường không được thực hiện trừ khi bề mặt vật liệu có màu phản nhiệt nghiêm trọng hoặc bị nhiễm sắt. Tấm inox thường có bề mặt 2B, chúng có hiệu suất bề mặt tốt. Trong các nhà máy bia, ống thép không gỉ hàn thẳng, có thành mỏng được sử dụng phổ biến nhất, với lớp hoàn thiện 2B và đôi khi là lớp hoàn thiện khác (chải hoặc đánh bóng) ở bên ngoài. Ống ép đùn bằng thép không gỉ không được sử dụng phổ biến trong các nhà máy bia; chúng được sử dụng cho mục đích áp suất cao.

So sánh thép tấm 301, 301L, 301LN

/TRONG /qua

Thép không gỉ 301 là một loại thép không gỉ austenit có tốc độ đông cứng cao. Độ bền kéo của nó có thể lên tới 1300MPa hoặc hơn. Có sẵn 1/16 tấm 301 cán nguội cứng đến cứng hoàn toàn và duy trì đủ độ dẻo trong 1/2 điều kiện đông cứng. Nó có thể được sử dụng cho các bộ phận máy bay, bộ phận kết cấu của các tòa nhà, đặc biệt là các bộ phận vận chuyển đường sắt sau khi lăn hoặc uốn. Nên sử dụng các tấm cán nguội từ cứng 3/4 đến cứng hoàn toàn cho các thiết kế linh kiện đơn giản, yêu cầu khả năng chống mài mòn và độ đàn hồi cao. Các 301L và 301LN là các phiên bản có lượng carbon thấp và các phiên bản có hàm lượng nitơ cao của 301. Nếu cần độ dẻo tốt hơn hoặc cần hàn các mặt cắt dày thì nên ưu tiên loại 301L có lượng carbon thấp. Hàm lượng nitơ cao hơn 301Ln có thể bù đắp cho hàm lượng carbon thấp hơn. Chúng được quy định trong ASTM A666, JIS G4305 và EN 10088-2.

 

Thành phần hóa học của 301, 301L, 301LN

Cấp C Mn Sĩ P S Cr Ni N
301 .10,15 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

 

Tính chất cơ học của 301, 301L, 301LN

301 ủ

ASTM A666

 Độ bền kéo, Mpa Cường độ năng suất 0,2%, Mpa Độ giãn dài (trong 50mm) dày> 0,76mm Độ cứng, Rockwell
Ủ 515 205 40 /
1/16 cứng 620 310 40 /
1/8 cứng 690 380 40 /
1/4 cứng 860 515 25 25-32
1/2 cứng 1035 760 18 32-37
3/4 cứng 1205 930 12 37-41
Đầy khó khăn 1275 965 9 41+

 

Đặc điểm kỹ thuật của 301, 301L, 301LN

Cấp UNS Không Euronorm JIS
KHÔNG Tên
301 S30100 1.4319 X5CrNi17-7 SUS 301
301L S30103 / / SUS 301L
201LN S30153 1.4318 X2CrNiN18-7 /

Chống ăn mòn

Tương tự như thép không gỉ 304, nó có khả năng chống ăn mòn tốt ở nhiệt độ bình thường và các ứng dụng ăn mòn nhẹ.

Khả năng chịu nhiệt

Khả năng chống oxy hóa tốt ở nhiệt độ lên tới 840°C (sử dụng không liên tục) và 900°C (sử dụng liên tục). Tiếp xúc trên 400 ° C làm mất dần hiệu ứng làm cứng và độ bền ở 800 ° C tương đương với 301 ủ. Trong điều kiện rão, cường độ của 301 đã được làm cứng thậm chí còn giảm xuống thấp hơn so với 301 đã ủ.

Xử lý dung dịch (ủ)

Làm nóng đến 1010-1120°C và làm nguội nhanh và ủ ở khoảng 1020°C. Xử lý nhiệt sẽ không làm cứng nó.

Làm việc lạnh

thép không gỉ 301 và phiên bản carbon thấp 301L dành cho nhu cầu trong những dịp có cường độ cao. Nó có tốc độ làm cứng rất cao khoảng 14MPa/%Ra (đối với mỗi 1% giảm bề mặt làm việc nguội, độ bền kéo tăng 14MPa), cán nguội và tạo hình nguội có thể đạt được cường độ rất cao, một phần austenite làm cứng biến dạng được chuyển thành mactenxit. 301 không có từ tính trong điều kiện ủ, nhưng có từ tính mạnh sau khi gia công nguội.

hàn

301 có thể được sử dụng cho tất cả các phương pháp hàn tiêu chuẩn và hầu hết kim loại phụ 308L có thể được sử dụng cho mối hàn 301. Các mối hàn inox 301 phải được ủ để có khả năng chống ăn mòn tối ưu, trong khi các mối hàn 301L hoặc 301Ln không cần ủ. Hàn và ủ sau hàn đều làm giảm độ bền cao do cán nguội nên hàn điểm thường được sử dụng để lắp ráp các chi tiết 301 cán nguội có vùng chịu nhiệt nhỏ và độ bền toàn bộ chi tiết hầu như không giảm.

Các ứng dụng tiêu biểu

Các bộ phận kết cấu của phương tiện đường sắt - tạo hình cuộn, tạo hình uốn hoặc tạo hình kéo dài thành các biên dạng, cũng ở dạng tấm. Thân máy bay, rơ-moóc đường bộ, nắp trục ô tô, giá đỡ gạt nước, lò xo nướng bánh mì, vật cố định bếp, khung màn hình, tường rèm, v.v.