A790 UNS S31803 أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوجة

أستم A790 أونس S31803 (2205, 1.4462) أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوجة: دليل شامل
الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج هو عائلة من الفولاذ تتميز بـ البنية المجهرية على مرحلتين, تتكون من كليهما الأوستينيت و الفريت. يوفر هذا المزيج لهذه السبائك توازنًا ممتازًا المقاومة للتآكل, قوة, و ليونة. من بين مختلف الفولاذ المزدوج, أستم A790 أونس S31803 (المعروف أيضا باسم 2205 أو 1.4462) تبرز بسبب خصائصها المتفوقة, مما يجعلها مادة مفضلة للتطبيقات الصعبة.
توفر هذه المقالة استكشافًا متعمقًا لـ ASTM A790 UNS S31803 دوبلكس انبوب مقاوم للصدأ (يشار إليها أيضا باسم 2205 أو 1.4462), تغطي خصائصه, التطبيقات, فوائد, والتحديات.
جدول المحتويات
- مقدمة إلى ASTM A790 UNS S31803 (2205, 1.4462) أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوجة
- التركيب الكيميائي وخصائص المواد
- الميزات الرئيسية لـ ASTM A790 UNS S31803
- القوة والمتانة
- المقاومة للتآكل
- قابلية اللحام والتصنيع
- مقاومة التنقر والتآكل الناتج عن الإجهاد
- تطبيقات ASTM A790 UNS S31803
- زيت & صناعة الغاز
- المعالجة الكيميائية
- البيئات البحرية
- تحلية ومعالجة المياه
- مقارنة مع الفولاذ المقاوم للصدأ الأخرى
- ASTM A790 UNS S31803 مقابل. 304 الفولاذ المقاوم للصدأ
- ASTM A790 UNS S31803 مقابل. 316 الفولاذ المقاوم للصدأ
- ASTM A790 UNS S31803 مقابل. سوبر دوبلكس ستيل
- مزايا ASTM A790 UNS S31803 أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوجة
- التحديات والقيود الخاصة بـ ASTM A790 UNS S31803
- المواصفات والمعايير لأنابيب ASTM A790 UNS S31803
- الأبعاد والجداول الزمنية
- تقييمات الضغط
- القواعد والمعايير ذات الصلة
- تصنيع ومعالجة أنابيب ASTM A790 UNS S31803
- العمل البارد والعمل الساخن
- المعالجة الحرارية
- اعتبارات اللحام
- اعتبارات التكلفة
- صيانة وطول عمر أنابيب ASTM A790 UNS S31803
- خاتمة
- أسئلة مكررة (الأسئلة الشائعة)
1. مقدمة إلى ASTM A790 UNS S31803 (2205, 1.4462) أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوجة
أستم A790 أونس S31803, المعروف عادة باسم دوبلكس 2205 أو 1.4462, هي قوة عالية, الفولاذ المقاوم للصدأ المقاوم للتآكل مصمم للتطبيقات التي تتطلب خصائص ميكانيكية ممتازة ومقاومة للبيئات العدوانية. وتتكون هذه السبيكة من تقريبا 22% الكروم, 5% النيكل, و 3% الموليبدينوم, مع كميات صغيرة من النيتروجين, المنغنيز, والسيليكون لتحسين خصائصه.
دوبلكس 2205 يسمى “دوبلكس” بسبب بنيتها المجهرية ثنائية الطور, يتكون من خليط متوازن من الأوستينيت و الفريت. هذا المزيج الفريد يسمح لها بتقديم قوة متفوقة و مقاومة التآكل, خاصة في بيئات مثل المحاليل الغنية بالكلوريد, مياه البحر, و حمض الكبريتيك.
2. التركيب الكيميائي وخصائص المواد
التركيب الكيميائي لل أستم A790 أونس S31803 يضمن خصائصه الفريدة. هنا الانهيار:
عنصر | نسبة مئوية (%) |
---|---|
حديد (الحديد) | توازن |
الكروم (سجل تجاري) | 22-23 |
النيكل (في) | 4.5-6.5 |
الموليبدينوم (شهر) | 2.5-3.5 |
المنغنيز (من) | 1.0-2.0 |
نتروجين (ن) | 0.08-0.2 |
كربون (ج) | 0.03 الأعلى |
السيليكون (و) | 0.8 الأعلى |
الفوسفور (ص) | 0.03 الأعلى |
الكبريت (S) | 0.01 الأعلى |
خصائص المواد الرئيسية لـ ASTM A790 UNS S31803 (2205)
- كثافة: 7.8 جم/سم3
- قوة الشد: 620 MPa (الحد الأدنى)
- قوة العائد: 450 MPa (الحد الأدنى)
- استطالة: 25% (الحد الأدنى لطول المقياس 50 مم)
- صلابة: روكويل ب 95 (أقصى)
تم تصميم السبيكة لتكون شديدة المقاومة لمجموعة متنوعة من البيئات المسببة للتآكل ولأداء جيد تحتها تكسير التآكل الإجهاد و تأليب.
3. الميزات الرئيسية لـ ASTM A790 UNS S31803
القوة والمتانة
دوبلكس 2205 عبارة عن فولاذ مقاوم للصدأ عالي القوة يوفر تقريبًا ضعف قوة الخضوع من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي التقليدي مثل 304 و 316. انها عالية قوة الشد و قوة الخضوع جعلها مناسبة لتطبيقات الضغط العالي والثقيلة.
المقاومة للتآكل
هذا الفولاذ مقاومة بشكل استثنائي للتآكل, خاصة في البيئات الغنية بالكلوريد. إنه يقاوم تأليب و تآكل الشقوق وهو متين للغاية في البيئات القاسية, مثل ماء البحر أو الماء المالح. هذه المقاومة للتآكل الإجهادي الناتج عن الكلوريد (SCC) هي واحدة من ميزاته الأكثر قيمة.
قابلية اللحام والتصنيع
ASTM A790 UNS S31803 هو قابلة للحام باستخدام الطرق التقليدية مثل TIG (التنغستن غاز خامل) وأنا (غاز خامل معدني) لحام. لكن, بسبب محتواه العالي من الكروم والموليبدينوم, يجب التحكم في اللحام بعناية لتجنب العيوب. معادن حشو خاصة (مثل 2209 سلك حشو) يوصى بالحفاظ على الخواص الميكانيكية المثالية بعد اللحام.
مقاومة التنقر والتآكل الناتج عن الإجهاد
بفضل محتواه العالي من الكروم والموليبدينوم, ASTM A790 UNS S31803 ممتاز مقاومة التآكل الحفر و تكسير التآكل الإجهاد (SCC). وهذا يجعله اختيارًا ممتازًا للتطبيقات في المواد الكيميائية, البحرية, و النفط والغاز الصناعات, حيث تكون هذه الأنواع من التآكل شائعة.
4. تطبيقات ASTM A790 UNS S31803
يستخدم ASTM A790 UNS S31803 على نطاق واسع في مختلف الصناعات التي تتطلب مزيجًا من القوة, صلابة, ومقاومة التآكل في البيئات القاسية.
زيت & صناعة الغاز
في النفط والغاز صناعة, دوبلكس 2205 تستخدم الأنابيب في المنصات البحرية, خطوط الأنابيب تحت سطح البحر, و المصافي حيث المقاومة تكسير التآكل الناتج عن إجهاد الكبريتيد (SSCC) و تكسير التآكل الناتج عن إجهاد الكلوريد (CSCC) أمر بالغ الأهمية. تتطلب هذه التطبيقات مواد متينة الضغط العالي و ارتفاع درجة الحرارة البيئات.
المعالجة الكيميائية
تستفيد صناعة المعالجة الكيميائية من مقاومة دوبلكس 2205 للأحماض مثل حمض الكبريتيك, حمض الفوسفوريك, و حمض الهيدروكلوريك. يتم استخدامه في أنظمة الأنابيب, المبادلات الحرارية, و المفاعلات التي تتعامل مع المواد الكيميائية العدوانية.
البيئات البحرية
دوبلكس 2205 مقاومة التآكل في مياه البحر يجعلها مادة مثالية ل التطبيقات البحرية, مشتمل الهياكل البحرية, بناء السفن, و محطات تحلية المياه.
معالجة المياه & تحلية المياه
بسبب مقاومته العالية تأليب و تآكل في المياه المالحة, دوبلكس 2205 أنابيب تستخدم عادة في تحلية المياه النباتات و أنظمة التناضح العكسي.
5. مقارنة مع الفولاذ المقاوم للصدأ الأخرى
ASTM A790 UNS S31803 مقابل. 304 الفولاذ المقاوم للصدأ
- 304 الفولاذ المقاوم للصدأ: بينما 304 يوفر الفولاذ المقاوم للصدأ مقاومة عامة ممتازة للتآكل, فهي ليست قوية وأكثر عرضة للتآكل في بيئات الكلوريد.
- دوبلكس 2205: يوفر قوة أعلى ومقاومة أفضل بكثير التآكل الناجم عن الكلوريد, مما يجعلها مثالية للتطبيقات الأكثر عدوانية.
ملكية | دوبلكس 2205 | 304 الفولاذ المقاوم للصدأ |
---|---|---|
قوة الشد | أعلى (620 MPa) | أدنى (505 MPa) |
المقاومة للتآكل | متفوقة في بيئات الكلوريد | معتدل في بيئات الكلوريد |
يكلف | أكثر تكلفة | أقل تكلفة |
ASTM A790 UNS S31803 مقابل. 316 الفولاذ المقاوم للصدأ
- 316 الفولاذ المقاوم للصدأ: معروف بمقاومته العالية للتآكل العام, وخاصة في المياه المالحة. لكن, دوبلكس 2205 يوفر قوة أعلى ومقاومة فائقة للتشقق والتآكل الناتج عن الإجهاد.
- دوبلكس 2205: عروض متفوقة قوة والمقاومة ل تأليب و تآكل الشقوق مقارنة ب 316.
ملكية | دوبلكس 2205 | 316 الفولاذ المقاوم للصدأ |
---|---|---|
قوة | أعلى (620 MPa) | أدنى (515 MPa) |
تأليب المقاومة | ممتاز | جيد |
يكلف | أعلى | معتدل |
ASTM A790 UNS S31803 مقابل. سوبر دوبلكس ستيل
- سوبر دوبلكس ستيل: بينما سبائك سوبر دوبلكس (مثل أونس S32750) تقدم مقاومة أكبر للتآكل وقوة أعلى, دوبلكس 2205 هو حل أكثر فعالية من حيث التكلفة للعديد من التطبيقات.
- دوبلكس 2205: مثالية للتطبيقات حيث سوبر دوبلكس قد تكون السبائك باهظة الثمن أو غير ضرورية.
6. مزايا ASTM A790 UNS S31803 أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوجة
- قوة عالية: مزيج من المراحل الأوستنيتي والحديدي يؤدي إلى ارتفاع قوة الشد والخضوع.
- المقاومة للتآكل: مقاومة ممتازة لمجموعة واسعة من البيئات المسببة للتآكل.
- مقاومة تكسير التآكل الإجهادي: أداء فائق في البيئات المعرضة للتشقق الناتج عن التآكل الإجهادي, مشتمل كلوريد و حمض الكبريتيك التعرض.
- الفعالية من حيث التكلفة: أكثر بأسعار معقولة من سوبر دوبلكس الفولاذ مع توفير مقاومة وأداء مماثل في العديد من التطبيقات.
7. التحديات والقيود الخاصة بـ ASTM A790 UNS S31803
- تحديات اللحام: هناك حاجة إلى اهتمام خاص أثناء اللحام لمنع التشقق وضمان وصلات قوية.
- تكلفة أعلى: دوبلكس 2205 أغلى من الفولاذ المقاوم للصدأ القياسي مثل 304 و 316, مما قد يحد من استخدامه في التطبيقات الحساسة من حيث التكلفة.
8. المواصفات والمعايير لأنابيب ASTM A790 UNS S31803
- أستم A790: يحدد متطلبات أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ الملحومة وغير الملحومة من الحديد الأوستنيتي.
- ايزو 15156: للاستخدام في بيئات الغاز الحامض.
- أسمي SA790: هذا هو معيار ASME الذي يتوافق مع معيار ASTM A790 ويستخدم لتطبيقات الضغط العالي ودرجات الحرارة العالية.
معيار | وصف |
---|---|
أستم A790 | المواصفة القياسية لأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ من الحديديك/الأوستنيتي غير الملحومة والملحومة |
ايزو 15156 | مواد مقاومة للتآكل للاستخدام في إنتاج النفط والغاز في البيئات الحمضية |
9. تصنيع ومعالجة أنابيب ASTM A790 UNS S31803
تتضمن عملية تصنيع ASTM A790 UNS S31803 عدة مراحل لتحسين خصائص المادة:
- العمل الساخن: يستخدم لتشكيل وتشكيل الأنبوب الأولي.
- العمل البارد: يتم تطبيقه لتحسين تشطيب سطح الأنبوب والخواص الميكانيكية.
- المعالجة الحرارية: يضمن تحقيق المطلوب البنية المجهرية المزدوجة يتم تحقيقه, توفير التوازن الصحيح للقوة ومقاومة التآكل.
يتطلب اللحام تقنيات خاصة للحفاظ على خصائص السبائك, خاصة بالنظر إلى ارتفاع مخاطر تكسير ساخن خلال العملية.
10. اعتبارات التكلفة
ASTM A790 UNS S31803 أغلى من المعيار 304 أو 316 الفولاذ المقاوم للصدأ, ولكن قوتها المتفوقة و المقاومة للتآكل غالبًا ما يجعلها حلاً أكثر فعالية من حيث التكلفة للتطبيقات الصعبة في زيت & غاز, المواد الكيميائية, و الصناعات البحرية.
11. صيانة وطول عمر أنابيب ASTM A790 UNS S31803
دوبلكس 2205 تتطلب الأنابيب عمومًا الحد الأدنى من الصيانة نظرًا لمقاومتها الاستثنائية للتآكل. يوصى بإجراء عمليات فحص منتظمة للتحقق من التآكل في المناطق الحرجة. ستضمن ممارسات اللحام والتصنيع المناسبة طول عمر الأنابيب.
12. أسئلة مكررة (الأسئلة الشائعة)
- ما هي الميزة الرئيسية للدوبلكس 2205 زيادة 304 الفولاذ المقاوم للصدأ? دوبلكس 2205 يوفر قوة أعلى ومقاومة أفضل للتآكل, وخاصة في بيئات الكلوريد, مقارنة ب 304 الفولاذ المقاوم للصدأ.
- يمكن دوبلكس 2205 تكون ملحومة? نعم, دوبلكس 2205 يمكن أن تكون ملحومة, ولكنه يتطلب تحكمًا دقيقًا في معلمات اللحام لتجنب التشقق والحفاظ على قوة المادة.
- ما هي الصناعات التي تستخدم ASTM A790 UNS S31803? يستخدم ASTM A790 UNS S31803 على نطاق واسع في زيت & غاز, المواد الكيميائية, البحرية, و صناعات معالجة المياه.
- كيف دوبلكس 2205 مقارنة مع سوبر دوبلكس الصلب? بينما سوبر دوبلكس يوفر قوة أعلى ومقاومة للتآكل, دوبلكس 2205 أكثر فعالية من حيث التكلفة ومناسبة لمعظم التطبيقات.
- هو دوبلكس 2205 مقاومة لتكسير التآكل الإجهاد? نعم, دوبلكس 2205 يوفر مقاومة ممتازة للتشقق الناتج عن التآكل الإجهادي كلوريد و حمض الكبريتيك البيئات.
- ما هي درجة الحرارة القصوى للدوبلكس 2205 يمكن أن تصمد? دوبلكس 2205 يستخدم عادة في درجات حرارة تصل إلى 300درجة مئوية (572درجة فهرنهايت).