Un inginer de întreținere de la o fabrică chimică a întrebat odată de ce conductele lui 316L au început să pipe în termen de optsprezece luni de la punere în funcțiune. Fluxul era un acid cald, purtător de clorură, genul de mediu care pedepsește selecția de grad marginal. Răspunsul de care avea nevoie nu era o altă marcă de țeavă, ci o altă calitate. Oțelul inoxidabil 317L (UNS S31703) există exact pentru această situație: când 316L se corodează prea repede, dar un aliaj duplex sau de nichel are o capacitate mai mare decât necesită procesul. Oferă o creștere semnificativă a rezistenței la coroziune la spărturi și crăpături, determinată de molibden mai mare, rămânând în același timp complet austenitic și ușor de sudat.
Ce este oțelul inoxidabil 317L?
317L este un oțel inoxidabil austenitic cu conținut scăzut de carbon, cu molibden, cu un pas peste 316L în crom, nichel și în special molibden. Denumirea L menține carbonul la maximum 0,030 la sută, ceea ce limitează precipitarea carburei de crom la granițele granulelor în timpul sudării. Acest lucru face posibilă fabricarea de echipamente mari și sudarea secțiunilor grele fără a pierde rezistența la coroziune în zona afectată de căldură.
Gradul este cunoscut sub mai multe denumiri. UNS S31703 este numărul înregistrat; AISI 317L și denumirea EN 1.4438 se referă la același material. Standardele care o acoperă includ ASTM A240 pentru plăci, foi și benzi, ASTM A312 pentru țevi fără sudură și sudate, ASTM A269 pentru țevi de serviciu general și ASTM A213 pentru tuburi pentru cazan, supraîncălzitor și schimbător de căldură.
Compoziția chimică și rolul fiecărui element
Gama de compoziție din tabelul de mai jos este tipică pentru produsele plate conform ASTM A240. Linia importantă este molibdenul: 3,0 până la 4,0 procente în 317L față de 2,0 până la 3,0 procente în 316L.
| Element | 317L (UNS S31703) | 316L (UNS S31603) |
|---|---|---|
| Carbon | 0,030 max | 0,030 max |
| Mangan | 2,00 max | 2,00 max |
| Fosfor | 0,045 max | 0,045 max |
| sulf | 0,030 max | 0,030 max |
| Siliciu | 0,75 max | 0,75 max |
| Crom | 18.0 până la 20.0 | 16.0 până la 18.0 |
| Nichel | 11.0 până la 15.0 | 10.0 până la 14.0 |
| Molibden | 3.0 până la 4.0 | 2.0 până la 3.0 |
| Azot | 0,10 max | 0,10 max |
Molibdenul este elementul de control. Întărește filmul de oxid pasiv și încetinește descompunerea acestuia în medii acide și purtătoare de clorură. Molibdenul suplimentar din 317L crește numărul echivalent al rezistenței la pitting (PREN) la aproximativ 30, comparativ cu 24 până la 26 pentru 316L. Cromul susține rezistența generală la coroziune și rezistența la oxidare; nichelul stabilizează structura austenitică și îmbunătățește duritatea; iar azotul, chiar și în cantități mici, contribuie la rezistența și rezistența la picking.
Rezistența la coroziune: unde 317L își câștigă păstrarea
317L a fost dezvoltat pentru serviciile care înving 316L. Se comportă bine în acid sulfuric la concentrații și temperaturi moderate, în acid fosforic, în acizi organici, cum ar fi acidul acetic și formic, și în fluxurile încărcate cu clorură, în care coroziunea prin stropire și crăpătură sunt mecanismele de defecțiune dominante.
Efectul practic se manifestă în instalațiile de înălbire și sistemele de desulfurare a gazelor de ardere, ambele combinând clorurile, aciditatea și temperaturile calde. În aceste servicii, 316L dezvoltă adesea gropi în câteva sezoane; 317L prelungește semnificativ durata de viață a componentelor. Asta nu îl face un răspuns universal. Acidul clorhidric concentrat fierbinte, acidul sulfuric concentrat fierbinte și fisurarea prin coroziune sub tensiune necesită aliaje de nichel sau calități duplex. Diferența dintre calitățile 304, 316L și duplex în serviciul coroziv este acoperită mai în profunzime în comparație a rezistenței la coroziune între clasele de oțel inoxidabil .
Proprietăți mecanice și comportament la temperatură
317L oferă temperaturi minime puțin mai mari decât 316L. Tabelul de mai jos prezintă valorile minime tipice pentru plăci conform ASTM A240.
| Proprietate | 317L |
|---|---|
| Rezistenta la tractiune, min | 75 ksi (515 MPa) |
| Limita de curgere, compensare 0,2%, min | 30 ksi (205 MPa) |
| Alungire în 2 in., min | 40% |
| Duritate, max | 217 HB |
Microstructura complet austenitică menține 317L dur la temperaturi scăzute, așa că este folosit ocazional în aplicații criogenice care nu implică condiții extreme de clorură. La celălalt capăt al scalei, nu este un aliaj rezistent la fluaj, dar se oxidează acceptabil în funcționare continuă până la aproximativ 1600 ° F (870 ° C). Pentru proiectarea presiunii la temperatură ridicată, utilizați valorile admisibile ale tensiunii din codul ASME aplicabil, mai degrabă decât datele privind temperatura camerei.
317L versus 316L: ce grad ar trebui să specificați?
Alegerea se reduce de obicei la trei factori: concentrația de clorură, temperatura și costul eșecului. Când clorurile sunt prezente peste aproximativ câteva sute de ppm, când temperatura este suficient de caldă pentru a accelera pitting sau când o oprire neprogramată este foarte costisitoare, 317L este specificația mai sigură. Când fluxul este blând, instalația este deja standardizată pe 316L, iar intervalele de inspecție vă oferă vizibilitate asupra ratelor de coroziune, 316L este alegerea economică.
Specificarea 317L pe o întreagă plantă doar pentru că o linie este agresivă este o greșeală comună. Abordarea corectă este separarea fluxurilor corozive, selectarea 316L pentru liniile generale de proces și rezervarea gradului mai mare de molibden pentru serviciile cu adevărat agresive. Pentru liniile de proces chimic unde 316L este suficient, un SCH40 țeavă din oțel inoxidabil 316 pentru industria chimică de la un producător care controlează recoacerea și tratarea suprafeței oferă performanțe previzibile cu timpi de livrare mai scurti. Această separare a sarcinilor ține sub control costul de capital fără a compromite fiabilitatea.
Stabilitate la temperaturi ridicate Sch40 Industria chimică 316 Suport țevi din oțel inoxidabil Xinhang Special Material Co., Ltd. Sucursala Hangzhou este chineză personalizată Stabilitate la temperatură ridicată Sch40 Industria chimică 316 Stainless Ste... Vizualizare produs → Formare, sudare și finisare la suprafață
317L formează și sudează ca și alte clase austenitice, dar se întărește mai repede decât 316L. Îndoirea și tragerea tubului necesită forțe mai mari, iar prelucrarea necesită configurații rigide, inserții ascuțite și viteze de tăiere mai mici. Aceste caracteristici sunt bine înțelese de morile cu experiență în familia seriei 300.
Pentru sudare, metalul de umplutură potrivit, cum ar fi AWS ER317L, este alegerea standard. Deoarece carbonul este limitat la 0,030 la sută, secțiunile grele pot fi sudate în starea de sudare pentru majoritatea serviciilor corozive, iar tratamentul termic post-sudare este în general inutil. Ceea ce este necesar este îndepărtarea completă a nuanței termice și a oxizilor de sudură, de obicei prin decapare sau curățare mecanică urmată de pasivare. Lăsată pe loc, nuanța termică distruge pelicula pasivă și devine un punct de plecare pentru atacul în crăpături.
Finisajul suprafeței merită la fel de multă atenție ca și chimia. În tuburile în care suprafața interioară intră în contact cu fluidul de proces, rugozitatea captează depozitele și accelerează coroziunea sub depozit. Tuburile pentru instrumente și tuburile pentru schimbătorul de căldură destinate unor servicii solicitante sunt, prin urmare, adesea furnizate cu un orificiu strălucitor recoapt sau lustruit.
Aplicații comune ale 317L
Gradul apare oriunde se combină acizii și clorurile. Aplicațiile tipice includ:
- Prelucrare chimică și petrochimică: conducte, vase și schimbătoare de căldură care manipulează amestecuri de acid sulfuric, acizi organici și fluxuri de proces cu impurități de clor.
- Celuloză și hârtie: mașini de spălat pentru instalații de înălbire, mixere și conducte expuse la dioxid de clor.
- Controlul poluării: componente de epurare cu desulfurare a gazelor arse în centralele pe cărbune.
- Prelucrare farmaceutică și alimentară: rezervoare și conducte curățate cu dezinfectanți cu clor în timpul procesării produsului acid.
- Schimbătoare de căldură și condensatoare: mănunchiuri în care chimia apei de răcire amenință să se formeze pe partea apei.
În serviciul schimbătorului de căldură, metalul tubului trebuie să reziste mediului de proces pe de o parte și apei de răcire pe de altă parte. Acolo unde apa de răcire este curată și partea de proces este blândă, dovedit Tuburi schimbătoare de căldură din oțel inoxidabil 316L rămâne cea mai rentabilă alegere de pachet; acolo unde ambele părți sunt agresive, creșterea de molibden din 317L cumpără marja care separă un deceniu de serviciu de retubările repetate.
Tub de schimb de căldură din oțel inoxidabil 316L de înaltă rezistență pentru furnizorii de cazane, OEM/ Xinhang Special Material Co., Ltd. Sucursala Hangzhou este un tub de schimb de căldură din oțel inoxidabil 316L, personalizat chinezesc, pentru... Vizualizare produs → Standarde, specificații și considerații privind aprovizionarea
Cumpărarea țevii și tubului 317L nu este doar o chestiune de denumire a clasei pe o comandă de achiziție. Specificația controlează produsul. ASTM A312 acoperă țevile fără sudură și sudate; ASTM A269 acoperă tubulatura; ASTM A213 acoperă tuburile cazanului și schimbătorului de căldură; ASTM A240 acoperă plăcile, foile și benzile. Fiecare specificație definește toleranțe dimensionale, cerințe de testare și marcaj care protejează cumpărătorul de materialul care arată doar corect.
Înainte de a accepta o expediere, verificați certificatul de testare a fabricii în raport cu comanda: numărul de căldură, analiza chimică completă, rezultatele la tracțiune din acea căldură și rezultatele testelor hidrostatice sau cu curenți turbionari. Măsurați grosimea peretelui și diametrul exterior în mai multe puncte și confirmați că finisajul suprafeței corespunde cerințelor convenite. Un furnizor de încredere va confirma, de asemenea, modul în care tubul a fost recoacet și dacă materialul a fost decapat sau strălucitor.
Încă un punct practic: 317L este mai puțin stocat decât 316L, iar timpii de livrare pot fi mai lungi. Dacă evaluarea coroziunii arată că un program de lumină conductă de echipament chimic rezistent la coroziune în 316L va face treaba, puteți scurta programul și reduce costurile. Cheia este să luați această decizie în mod deliberat, din date reale de proces, mai degrabă decât să treceți implicit la gradul mai scump.
Rezistență la coroziune Sch20 Echipament chimic Conductă din oțel inoxidabil De vânzare Supp Xinhang Special Material Co., Ltd. Sucursala Hangzhou este chineză personalizată Rezistență la coroziune Sch20 Echipament chimic țeavă din oțel inoxidabil F... Vizualizare produs → 317L nu este un upgrade de prestigiu; este un răspuns calculat la o problemă de coroziune. Începeți prin a caracteriza mediul real al procesului: conținutul de clorură, pH-ul, temperatura și costul timpului de nefuncționare. Comparați 316L și 317L cu acele numere și rezervați gradul mai mare de molibden pentru fluxurile care au nevoie de el. Când aveți nevoie, cumpărați-l conform unui standard recunoscut, verificați documentația morii și acordați atenție sudurii și finisării suprafeței, deoarece chiar și calitatea potrivită nu reușește dacă este fabricată neglijent. Atunci când nu o faci, banii economisiți mențin proiectul competitiv. Această disciplină este cea care separă sistemele de conducte fiabile din oțel inoxidabil de cele care eșuează în primii doi ani.
