Đối với các ứng dụng đòi hỏi tiếp xúc với chất lỏng ăn mòn như nước biển và dung dịch hóa học, các kỹ sư thường chuyển sang hợp kim niken hóa trị cao như Hợp kim 625 làm lựa chọn mặc định.Rodrigo Signorelli giải thích tại sao hợp kim có hàm lượng nitơ cao là một giải pháp thay thế kinh tế với khả năng chống ăn mòn tăng lên.
Nhà cung cấp ống thép không gỉ 316L
Kích thước ống thép không gỉ cuộn
| .125" OD X .035" W | 0,125 | 0,035 | 6.367 |
| .250" OD X .035" W | 0,250 | 0,035 | 2.665 |
| .250" OD X .035" W (15 Ra Max) | 0,250 | 0,035 | 2.665 |
| .250" OD X .049" W | 0,250 | 0,049 | 2.036 |
| .250" OD X .065" W | 0,250 | 0,065 | 1.668 |
| .375" OD X .035" W | 0,375 | 0,035 | 1.685 |
| .375" OD X .035" W (15 Ra Max) | 0,375 | 0,035 | 1.685 |
| .375" OD X .049" W | 0,375 | 0,049 | 1.225 |
| .375" OD X .065" W | 0,375 | 0,065 | 995 |
| .500" OD X .035" W | 0,500 | 0,035 | 1.232 |
| .500" OD X .049" W | 0,500 | 0,049 | 909 |
| .500" OD X .049" W (15 Ra Max) | 0,500 | 0,049 | 909 |
| .500" OD X .065" W | 0,500 | 0,065 | 708 |
| .750" OD X .049" W | 0,750 | 0,049 | 584 |
| .750" OD X .065" W | 0,750 | 0,065 | 450 |
| 6 MM OD X 1 MM W | 6mm | 1mm | 2.610 |
| 8 MM OD X 1 MM W | 8mm | 1mm | 1,863 |
| 10 MM OD X 1 MM W | 10mm | 1mm | 1.449 |
| 12 MM OD X 1 MM W | 12mm | 1mm | 1.188 |
Thành phần hóa học của ống thép không gỉ cuộn
| T304/L (UNS S30400/UNS S30403) | ||||
| Cr | crom | 18,0 – 20,0 | ||
| Ni | Niken | 8,0 – 12,0 | ||
| C | Carbon | 0,035 | ||
| Mo | Molypden | không áp dụng | ||
| Mn | Mangan | 2,00 | ||
| Si | Silicon | 1,00 | ||
| P | Phốt pho | 0,045 | ||
| S | lưu huỳnh | 0,030 | ||
| T316/L (UNS S31600/UNS S31603) | ||||
| Cr | crom | 16,0 – 18,0 | ||
| Ni | Niken | 10,0 – 14,0 | ||
| C | Carbon | 0,035 | ||
| Mo | Molypden | 2,0 – 3,0 | ||
| Mn | Mangan | 2,00 | ||
| Si | Silicon | 1,00 | ||
| P | Phốt pho | 0,045 | ||
| S | lưu huỳnh | 0,030 | ||
Kích thước ống cuộn 316 / L liền mạch bằng thép không gỉ
| OD | Tường | ID |
| 1/16” | 0,010 | .043 |
| (0,0625”) | .020 | .023 |
| 1/8” | 0,035 | 0,055 |
| (.1250”) | ||
| 1/4” | 0,035 | .180 |
| (.2500”) | .049 | .152 |
| 0,065 | .120 | |
| 3/8” | 0,035 | .305 |
| (.3750”) | .049 | .277 |
| 0,065 | 0,245 | |
| 1/2” | 0,035 | .430 |
| (.5000”) | .049 | .402 |
| 0,065 | .370 | |
| 5/8” | 0,035 | .555 |
| (.6250”) | .049 | .527 |
| 3/4” | 0,035 | .680 |
| (.7500”) | .049 | .652 |
| 0,065 | .620 | |
| .083 | .584 | |
| .109 | .532 |
Các loại ống cuộn / ống cuộn bằng thép không gỉ có sẵn
| ASTM A213/269/249 | UNS | EN 10216-2 Liền mạch / EN 10217-5 Hàn | Số vật liệu (WNr) |
|---|---|---|---|
| 304 | S30400 | X5CrNi18-10 | 1.4301 |
| 304L | S30403 | X2CrNi19-11 | 1.4306 |
| 304H | S30409 | X6CrNi18-11 | 1.4948 |
| 316 | S31600 | X5CrNiMo17-12-2 | 1.4401 |
| 316L | S31603 | X2CrNiMo17-2-2 | 1.4404 |
| 316Ti | S31635 | X6CrNiMoTi17-12-2 | 1.4571 |
| 317L | S31703 | FeMi35Cr20Cu4Mo2 | 2.4660 |
Chất lượng và chứng nhận quyết định việc lựa chọn vật liệu cho các hệ thống như bộ trao đổi nhiệt dạng tấm (PHE), đường ống và máy bơm trong ngành dầu khí.Thông số kỹ thuật đảm bảo rằng tài sản cung cấp tính liên tục của các quy trình trong vòng đời dài hơn đồng thời đảm bảo chất lượng, an toàn và bảo vệ môi trường.Đây là lý do tại sao nhiều nhà khai thác đưa các hợp kim niken như Hợp kim 625 vào thông số kỹ thuật và tiêu chuẩn của họ.
Tuy nhiên, hiện nay, các kỹ sư buộc phải hạn chế chi phí vốn và hợp kim niken rất đắt tiền và dễ bị biến động về giá.Điều này được nhấn mạnh vào tháng 3 năm 2022 khi giá niken tăng gấp đôi trong một tuần do giao dịch trên thị trường, gây chú ý.Trong khi giá cao có nghĩa là hợp kim niken đắt tiền khi sử dụng, sự biến động này tạo ra thách thức quản lý cho các kỹ sư thiết kế vì những thay đổi giá đột ngột có thể đột ngột ảnh hưởng đến lợi nhuận.
Do đó, nhiều kỹ sư thiết kế hiện sẵn sàng thay thế Alloy 625 bằng các lựa chọn thay thế mặc dù họ biết rằng họ có thể tin cậy vào chất lượng của nó.Điều quan trọng là xác định hợp kim phù hợp với mức độ chống ăn mòn thích hợp cho hệ thống nước biển và cung cấp hợp kim phù hợp với các đặc tính cơ học.
Một vật liệu đủ điều kiện là EN 1.4652, còn được gọi là Ultra 654 SMO của Outokumpu.Nó được coi là loại thép không gỉ có khả năng chống ăn mòn tốt nhất trên thế giới.
Hợp kim Niken 625 chứa ít nhất 58% niken, trong khi Ultra 654 chứa 22%.Cả hai đều có hàm lượng crom và molypden gần như giống nhau.Đồng thời, Ultra 654 SMO còn chứa một lượng nhỏ nitơ, mangan và đồng, hợp kim 625 chứa niobi và titan, giá của nó cao hơn nhiều so với niken.
Đồng thời, nó thể hiện sự cải tiến đáng kể so với thép không gỉ 316L, loại thép thường được coi là điểm khởi đầu cho thép không gỉ hiệu suất cao.
Về hiệu suất, hợp kim có khả năng chống ăn mòn nói chung rất tốt, khả năng chống ăn mòn rỗ và kẽ hở rất cao và khả năng chống ăn mòn ứng suất tốt.Tuy nhiên, khi nói đến hệ thống nước biển, hợp kim thép không gỉ có ưu thế hơn hợp kim 625 do khả năng chống chịu tuyệt vời với môi trường clorua.
Nước biển có tính ăn mòn cực cao do hàm lượng muối của nó lên tới 18.000–30.000 phần triệu ion clorua.Clorua có nguy cơ ăn mòn hóa học đối với nhiều loại thép.Tuy nhiên, các sinh vật trong nước biển cũng có thể hình thành màng sinh học gây ra phản ứng điện hóa và ảnh hưởng đến hiệu suất.
Với hàm lượng niken và molypden thấp, hỗn hợp hợp kim Ultra 654 SMO giúp tiết kiệm chi phí đáng kể so với hợp kim 625 có thông số kỹ thuật cao truyền thống trong khi vẫn duy trì cùng mức hiệu suất.Điều này thường tiết kiệm được 30-40% chi phí.
Ngoài ra, bằng cách giảm hàm lượng các nguyên tố hợp kim có giá trị, thép không gỉ còn giảm nguy cơ biến động trên thị trường niken.Nhờ đó, các nhà sản xuất có thể tự tin hơn vào tính chính xác của các đề xuất thiết kế và báo giá của họ.
Các tính chất cơ học của vật liệu là một yếu tố quan trọng khác đối với các kỹ sư.Đường ống, bộ trao đổi nhiệt và các hệ thống khác phải chịu được áp suất cao, nhiệt độ dao động và thường bị rung hoặc sốc cơ học.Ultra 654 SMO có vị trí tốt trong lĩnh vực này.Nó có độ bền cao tương tự như hợp kim 625 và cao hơn đáng kể so với các loại thép không gỉ khác.
Đồng thời, các nhà sản xuất cần các vật liệu có thể tạo hình và hàn được để cung cấp khả năng sản xuất ngay lập tức và sẵn có ở dạng sản phẩm mong muốn.
Về mặt này, hợp kim là một lựa chọn tốt vì nó vẫn giữ được khả năng định hình tốt và độ giãn dài tốt của các loại austenit truyền thống, khiến nó trở nên lý tưởng để thiết kế các tấm trao đổi nhiệt bền và nhẹ.
Nó cũng có khả năng hàn tốt và có sẵn ở nhiều dạng khác nhau bao gồm cuộn và tấm rộng tới 1000mm và dày 0,5 đến 3 mm hoặc 4 đến 6 mm.
Một lợi thế chi phí khác là hợp kim có mật độ thấp hơn hợp kim 625 (8,0 so với 8,5 kg/dm3).Mặc dù sự khác biệt này có vẻ không đáng kể nhưng nó giúp giảm trọng tải 6%, điều này có thể giúp bạn tiết kiệm rất nhiều tiền khi mua số lượng lớn cho các dự án như đường ống trục.
Trên cơ sở này, mật độ thấp hơn có nghĩa là cấu trúc hoàn thiện sẽ nhẹ hơn, giúp việc vận chuyển, nâng và lắp đặt dễ dàng hơn.Điều này đặc biệt hữu ích trong các ứng dụng dưới biển và ngoài khơi, nơi các hệ thống nặng khó xử lý hơn.
Với tất cả các tính năng và lợi ích của Ultra 654 SMO – khả năng chống ăn mòn và độ bền cơ học cao, ổn định chi phí và khả năng lập kế hoạch chính xác – rõ ràng nó có tiềm năng trở thành một giải pháp thay thế cạnh tranh hơn cho hợp kim niken.
Thời gian đăng: 27-02-2023