Когато посочвате канал за нов проект, първото разклонение на пътя рядко е въпрос за оценка - това евъпрос за основен-материал: неръждаема стомана или въглеродна стомана? И двете движат течност и газ, и двете идват в безшевни и заварени форми, и двете се измерват в графици и инчове. Но те се държат много различно на полето и грешният избор може да ви струва или цяло състояние предварително (над-посочване на неръждаема стомана), или цяло състояние по-късно (престой на корозия при въглеродна стомана). Това ръководство разбива двете измерения, които всъщност решават дадена спецификация.
1. Какво всъщност представлява всяка тръба
Тръба от въглеродна стомана
Тръбата от въглеродна стомана е желязо-въглеродна сплав (приблизително0,05%–1,5% въглерод, с манган, силиций и следи от сяра/фосфор) ипо същество няма хром(обикновено<0.5%, far below the 10.5% threshold that defines stainless). Its corrosion resistance comes only from a thin, unstable iron-oxide film that forms in air - which is why bare carbon steel rusts quickly in moisture. Common grades include A53, A106, API 5L, A500 and A333 (low-temp). It is produced as seamless (hot-rolled billet) or welded (ERW/LSAW/SSAW).
Тръба от неръждаема стомана
Тръбата от неръждаема стомана е -богата на хром стомана - по дефиницияПо-голямо или равно на 10,5% хром-, който образува само{1}}възстановяващ се, плътен Cr₂O₃ пасивен филм. В момента, в който повърхността се надраска в присъствието на кислород, филмът се реформира, поради което неръждаемата стомана е устойчива на ръжда. В неръждаема стомана има семейства:аустенитни(304/L, 316/L, 317L, 310S, дуплекс 2205/2507),феритна(430) имартензитен(410). Търговските тръбопроводи са доминирани от аустенитни и дуплексни класове по ASTM A312, A213, A269, A789/A790 (дуплекс) и A358/A778 (заварени).
| Атрибут | Тръба от въглеродна стомана | Тръба от неръждаема стомана |
|---|---|---|
| Съдържание на хром | < 0.5% (none intentionally) | По-голямо или равно на 10,5% (обикновено 11%–26%) |
| Пасивен филм | Не (ръждясва във влага) | Да - самовъзстановяващ се-Cr₂O₃ слой |
| Типични оценки | A53, A106, API 5L, A500, A333 | 304/L, 316/L, 317L, 310S, 2205, 2507 |
| Относителна цена на материала | 1 × (базова линия) | 3×–6× |
| Плътност | ~7,85 g/cm³ | ~7,9–8,0 g/cm³ (подобно) |
2. 8-те измерения, които определят една спецификация
| Измерение | Въглеродна стомана | Неръждаема стомана |
|---|---|---|
| Устойчивост на корозия | Бедно на влага/химикали; се нуждае от покритие, боядисване или катодна защита | Отличен при влага, много химикали и хлориди (в зависимост от степента-) |
| Сила | Висока доходност за парите; по-добра здравина-с-цена при околна температура | Сравним или по-висок добив (дуплекс 2205 ~ 2× 316L); по-здрави на тегло при корозионно обслужване |
| Тегло | ~7,85 g/cm³ - малко по-лек | ~7,9–8,0 g/cm³ - по същество равни |
| цена | Нисък материал + ниска производствена цена | 3×–6× материални разходи; подобна измислица |
| Заваряемост | Директен с контрол на топлината преди/след-на по-дебели секции | Лесно за серия 300-; класовете "L" с ниско съдържание на въглерод избягват сенсибилизация; има нужда от прочистване за някои заварки |
| Температурен диапазон | добър; A333 за криогенни, но губи сила над ~400 градуса | 316L до ~800 градуса, 310S до ~1150 градуса непрекъснато; съществуват степени на крехкост |
| Поддръжка / живот | Периодично нанасяне на покритие + проверка; по-кратък живот в корозия | Почти{0}}нулева поддръжка; десетилетия в експлоатация |
| Хигиеничност / възможност за почистване | Не е подходящ за храни/фармацевтични продукти без подплата | Не{0}}порести, почистващи се, подходящи за FDA/3-A |
3. Предимства наТръба от въглеродна стомана
Въглеродната стомана печели своето място в повечето тръбопроводни системи по света по ясни причини:
Най-ниска цена на инсталиране.Материалът и изработката са далеч по-евтини, а за суха, чиста или вкопана-и-покрита услуга е икономична по подразбиране.
Висока сила на долар.За структурна работа и работа при високо{0}}налягане, не-корозионна, въглеродната стомана осигурява по-голяма граница на провлачване за бюджет от всяка неръждаема стомана.
Отличен за защита от пожар, вода, пара и конструкции.Противопожарната спринклерна тръба A53/A135, паропроводите A106, преносните линии API 5L и структурните тръби A500 са зрели, изобилни и бързи за източник.
Лесен за нанасяне и подплата.Циментова-облицовка, епоксидно-покритие и галванизирана въглеродна стомана се справя икономично с питейната вода и подземните услуги.
Няма риск от доставка на хром.Не е изложен на нестабилността на цените на никела/хрома, която променя разходите за неръждаема стомана.
4. Предимства наТръба от неръждаема стомана
Неръждаемата стомана оправдава своята премия там, където доминират разходите за корозия, хигиена или жизнен цикъл:
Устойчивост на корозия, която продължава десетилетия.Пасивният филм отблъсква влагата, много киселини и хлориди -, като елиминира повтарящите се програми за нанасяне на покритие и инспекции.
По-ниска обща цена на притежание.Въпреки че материалът е 3×–6× по-скъп, липсата на поддръжка срещу корозия, престой и ранна подмяна често прави неръждаемата стомана по-евтина в рамките на 20–30 години.
Оценка-избрана за средата.304/L за общо предназначение,316/L с PREN ≈ 25за морски/химически,317L (PREN ≈ 29–31)за по-силна устойчивост на киселина/хлорид, 310S за ~1150 градуса топлина идуплекс 2205 (PREN ≈ 34–35)за морска вода и висока якост.
Хигиеничен и почистващ се.Задължително в линии за храни, напитки, млечни продукти, фармацевтика и полупроводници (3-A, FDA, ASME BPE).
Високо{0}}температурни и криогенни опции.От обслужване на пещ 310S до класове криогенен втечнен природен газ, неръждаемата стомана покрива крайности, които въглеродната стомана не може.
5. Къде трябва да бъде посочен всеки от тях
Посочете въглеродна стомана, когато...
Средата е чиста, суха или съвместима с покритие/облицовка (пожарни пръскачки, HVAC, структурни, заровени водопроводи).
Бюджетът е основното ограничение и корозията се контролира чрез покритие + катодна защита.
Услугата е голям{0}}обем, ниско-корозионно предаване (тръбопроводи за събиране на нефт и газ API 5L, пара, не-корозивна технологична вода).
Структурни тръби (A500), където външният вид и корозията са второстепенни спрямо натоварването.
Посочете неръждаема стомана, когато...
Средата е корозивна: киселини, хлориди, морска вода, белина, сулфиди или всякаква комбинация от влага + кислород + замърсители.
Хигиената има значение: храна, фармацевтика, млечни продукти, бира, козметика, чиста-вода и полупроводници.
Разходите през жизнения цикъл надвишават първите разходи: офшорни, отдалечени или трудни-за-затваряне-инсталации, където течът е катастрофален.
Става дума за висока или криогенна температура или дизайнът се нуждае от високо{0}}здрава тънка стена (дуплекс).
6. Стандарти с един поглед
| Цел | Въглеродна стомана | Неръждаема стомана |
|---|---|---|
| Безшевна тръба | A106, A53, API 5L, A333 | A312, A213, A269, A789/A790 |
| Заварена тръба | A53, API 5L, A500, A252 | A312, A358, A778, A928 (CLAD/EFW) |
| Структурна тръба | A500, A501 | A554 (механичен) |
| Ниска{0}}темп | A333 | 316/304 криогенни степени |
| Висока-темп | Ограничено над ~400 градуса | 310S, 321, 347 (до ~1150 градуса) |
ЧЗВ
Тръбата от неръждаема стомана по-здрава ли е от тръбата от въглеродна стомана?
Не автоматично. На базата на-долар въглеродната стомана е по-здрава, но на базата на-тегло и корозия-услуга неръждаемата стомана (особено дуплекс 2205) може да бъде по-здрава. Границите на провлачване варират повече според класа, отколкото според базовото семейство.
Защо тръбата от неръждаема стомана е много по-скъпа?
Съдържа 10,5%–26% хром плюс никел, молибден и други сплави, с енерго-интензивно топене и по-строг контрол на качеството. Цената на материала обикновено е 3×–6× въглеродна стомана, въпреки че разходите за производство са подобни.
Може ли тръба от въглеродна стомана да се използва за питейна вода?
Да, когато е правилно облицован или покрит (цимент-облицован, епоксиден или поцинкован). За открити или хигиенични питейни системи неръждаемата стомана 304/L е предпочитана за почистване и дълготрайност.
Кое издържа по-дълго?
При корозивно или хигиенично обслужване неръждаемата стомана лесно надживява въглеродната стомана с десетилетия с почти-нулева поддръжка. В сухо, покрито, ниско-корозионно обслужване, въглеродната стомана се представя добре за живота си на малка част от цената.
Мога ли да заварявам неръждаема към въглеродна стомана?
Да, използвайки съвместими пълнители (напр. 309L/309Mo) за преодоляване на химията -, често срещана в преходните фуги и облицовки. Правилната процедура предотвратява въглеродната миграция и сенсибилизация.
