Nerđajući čelik 316 u odnosu na legure višeg-klasa — kada nadograditi materijale cijevi za grijanje

Nehrđajući čelik 316 je najčešće korišteni materijal za cijevi za grijanje-otporne na koroziju, ali ima i svoje granice performansi. U težim korozivnim okruženjima, nastavak upotrebe 316 će dovesti do preranog kvara i povećanih troškova održavanja. U ovom trenutku, nadogradnja na materijale od legure više-klase je ekonomičniji izbor. Razumijevanje razlika u performansama između 316 i više{8}}legura kao što su dupleks nehrđajući čelik i super austenitnog nehrđajućeg čelika, i savladavanje vremena za nadogradnju materijala, može pomoći preduzećima da postignu najbolju ravnotežu između otpornosti na koroziju i cijene.

Najčešće korišteni nadograđeni materijali za cijevi za grijanje uglavnom uključuju dupleks nehrđajući čelik 2205, super austenitni nehrđajući čelik 254SMO i industrijski čisti titan. 2205 dupleks nehrđajući čelik ima dvofaznu strukturu austenita i ferita, s većom čvrstoćom i boljom otpornošću na točenje od 316; 254SMO je super austenitni nerđajući čelik sa visokim sadržajem molibdena, a njegova otpornost na koroziju je bliska onoj titanijuma u mnogim scenarijima; titanijumski materijal ima najbolju otpornost na hloridnu koroziju, ali je i njegova cijena najviša.

Ekvivalentni broj otpornosti na pitting (PREN) je važan pokazatelj za mjerenje otpornosti na koroziju nerđajućeg čelika. Što je veća PREN vrijednost, to je bolja otpornost na piting. PREN vrijednost običnog nehrđajućeg čelika 316 je oko 24–26, 316L je u osnovi isti; 2205 duplex nerđajući čelik ima PREN vrijednost od oko 32–35; 254SMO može doseći 42–46; a titan je daleko veći od svih vrsta nerđajućeg čelika. Odgovarajući stvarnom okruženju upotrebe, 316 je pogodan za prilike sa koncentracijom hloridnih jona ispod 200 ppm na sobnoj temperaturi; 2205 se može prilagoditi okruženju 500–1000 ppm hlorida; 254SMO se može prilagoditi višoj koncentraciji slane vode; a titan se može koristiti u morskoj vodi i zasićenoj salamuri dugo vremena.

U pogledu mehaničke čvrstoće, dupleks nerđajući čelik ima očigledne prednosti. Granica tečenja od 2205 je oko dva puta veća od 316, što znači da se tanji zidovi cijevi mogu koristiti pod istim zahtjevima za podnošenje-pritisaka, štedeći materijalne troškove. U sistemima grijanja visokog{5}}pritiska i visokog-protoka, prednost u čvrstoći dupleks čelika je očiglednija. Što se tiče otpornosti na visoke temperature, austenitni nerđajući čelici 316 i 254SMO imaju bolju temperaturnu stabilnost, dok se dupleks nerđajući čelik ne preporučuje za dugotrajnu-upotrebu iznad 300 stepeni zbog rizika od fazne transformacije.

Što se tiče cijene, 316 je najisplativiji-izbor kao osnovni materijal; 2205 duplex čelik je oko 1,5-2 puta veći od cijene 316; 254SMO je oko 3-4 puta; a titan 4-6 puta. Jednostavno gledajući nabavnu cijenu, troškovi nadogradnje materijala značajno rastu, ali s obzirom na vijek trajanja i troškove održavanja, materijali za nadogradnju su ekonomičniji u sredinama srednje i visoke korozije.

Odluka o nadogradnji materijala treba sveobuhvatno razmotriti više faktora. Prvo, intenzitet korozije radnog medija - ako 316 ima vijek trajanja kraći od godinu dana, preporučuje se nadogradnja na materijal višeg-klase. Drugo, cijena gašenja i zamjene - za kontinuirane proizvodne linije koje se ne mogu lako zatvoriti, isplativije je-isplativije odabrati materijale sa dužim vijekom trajanja. Treće, uslovi temperature i pritiska - visoka temperatura će ubrzati koroziju, a visoki pritisak zahtijeva veću čvrstoću, a oba su faktora koji promovišu nadogradnju materijala.

Tabela 1 Poređenje performansi različitih materijala cijevi otpornih na koroziju-

表格

Naučna selekcija materijala prema intenzitetu korozije može efikasno smanjiti ukupne troškove životnog ciklusa sistema grejnih cevi.