Kun määritetään putkea uudelle projektille, ensimmäinen tien haara on harvoin arvosanakysymys - se onperus-materiaalikysymys: ruostumaton teräs vai hiiliteräs? Molemmat liikuttavat nestettä ja kaasua, molemmat ovat saumattomissa ja hitsatuissa muodoissa, ja molemmat mitataan aikatauluissa ja tuumissa. Mutta ne käyttäytyvät hyvin eri tavalla kentällä, ja väärä valinta voi maksaa sinulle joko omaisuuksia etukäteen (ruostumattoman teräksen yli-määritelty) tai omaisuuksia myöhemmin (hiiliteräksen korroosio-seisokki). Tämä opas erittelee kaksi ulottuvuutta, jotka itse asiassa määrittävät spesifikaation.
1. Mitä kukin putki todellisuudessa on
Hiiliteräsputki
Hiiliteräsputki on rauta-hiiliseos (karkeasti0,05–1,5 % hiiltä, jossa on mangaania, piitä ja rikin/fosforin jäämiä) jakäytännössä ei kromia(tyypillisesti<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).
Ruostumaton teräsputki
Ruostumaton teräsputki on määritelmän mukaan kromi{0}}rikas teräs -Enemmän tai yhtä suuri kuin 10,5 % kromia-, joka muodostaa itse-paranevan, tiheän Cr₂O₃ -passiivikalvon. Sillä hetkellä, kun pinta naarmuuntuu hapen vaikutuksesta, kalvo uudistuu, minkä vuoksi ruostumaton teräs kestää ruostetta. Ruostumattoman teräksen sisällä on perheitä:austeniittista(304/L, 316/L, 317L, 310S, duplex 2205/2507),ferriittistä(430) jamartensiittista(410). Kaupallisia putkistoja hallitsevat austeniittiset ja duplex-laadut ASTM A312, A213, A269, A789/A790 (duplex) ja A358/A778 (hitsattu).
| Attribuutti | Hiiliteräsputki | Ruostumaton teräsputki |
|---|---|---|
| Kromipitoisuus | < 0.5% (none intentionally) | Suurempi tai yhtä suuri kuin 10,5 % (tyypillisesti 11–26 %) |
| Passiivinen elokuva | Ei (ruostuu kosteudessa) | Kyllä - itsekorjaava Cr₂O₃ -kerros |
| Tyypillisiä arvosanoja | A53, A106, API 5L, A500, A333 | 304/L, 316/L, 317L, 310S, 2205, 2507 |
| Suhteellinen materiaalikustannus | 1× (perustaso) | 3×–6× |
| Tiheys | ~7,85 g/cm³ | ~7,9–8,0 g/cm³ (samanlainen) |
2. 8 ulottuvuutta, jotka määrittävät spesifikaation
| Ulottuvuus | Hiiliteräs | Ruostumaton teräs |
|---|---|---|
| Korroosionkestävyys | Huono kosteus/kemikaalit; tarvitsee pinnoitusta, maalausta tai katodisuojausta | Erinomainen kosteudessa, monissa kemikaaleissa ja klorideissa (laatu{0}}riippuvainen) |
| Vahvuus | Korkea tuotto rahalle; parempi lujuus-ja-kustannukset ympäristön lämpötilassa | Vertailukelpoinen tai suurempi tuotto (duplex 2205 ~ 2× 316L); vahvempi painoa kohden korroosiopalveluissa |
| Paino | ~7,85 g/cm³ - hieman kevyempi | ~7,9–8,0 g/cm³ - oleellisesti yhtä suuri |
| Maksaa | Matala materiaali + alhaiset valmistuskustannukset | 3×–6× materiaalikustannukset; samanlainen valmistus |
| Hitsattavuus | Suoraviivaista esi/jälkeen{0}}lämmönsäädöllä paksummissa osissa | Helppo 300--sarjalle; vähähiiliset "L"-luokat välttävät herkistymistä; vaatii puhdistusta joitain hitsejä varten |
| Lämpötila-alue | Hyvä; A333 kryogeeniselle, mutta menettää lujuutta yli ~400 astetta | 316L - ~800 astetta, 310S - ~1150 astetta jatkuva; haurausarvoja on olemassa |
| Huolto / elämä | Toistuva pinnoitus + tarkastus; lyhyempi käyttöikä korroosiossa | Lähes{0}}nolla huoltoa; vuosikymmeniä palveluksessa |
| Hygienia/puhdistettavuus | Ei sovellu ruokaan/apteekkiin ilman vuorausta | Ei-huokoinen, puhdistettava, FDA/3-A-ystävällinen |
3. EdutHiiliteräsputki
Hiiliteräs ansaitsee paikkansa suurimmassa osassa putkistojärjestelmiä maailmanlaajuisesti selvistä syistä:
Alhaisimmat asennuskustannukset.Materiaalit ja valmistus ovat paljon halvempia, ja kuivassa, puhtaassa tai haudatussa-ja-päällystetyssä palvelussa se on taloudellinen oletusarvo.
Suuri vahvuus dollaria kohden.Rakenteellisiin ja korkeapaineisiin, ei--korroosiotarkoituksiin hiiliteräs tarjoaa paremman myötölujuuden budjettia kohden kuin mikään ruostumaton teräslaji.
Erinomainen palosuojaukseen, vesi-, höyry- ja rakenteisiin.A53/A135-sadetinputki, A106-höyrylinjat, API 5L -siirtolinjat ja A500-rakenneputket ovat kypsiä, runsaita ja nopeasti hankittavia.
Helppo päällystää ja vuorata.Sementti-vuorattu, epoksi-pinnoitettu ja galvanoitu hiiliteräs käsittelee juomaveden ja haudatun palvelun taloudellisesti.
Ei kromin toimitusriskiä.Ei ole alttiina nikkelin/kromin hintavaihtelulle, joka heilahtelee ruostumattoman teräksen kustannuksia.
4. EdutRuostumaton teräsputki
Ruostumaton teräs oikeuttaa palkkionsa siellä, missä korroosio, hygienia tai elinkaarikustannukset hallitsevat:
Korroosionkestävyys, joka kestää vuosikymmeniä.Passiivinen kalvo poistaa kosteuden, monet hapot ja kloridit - eliminoiden toistuvat pinnoitus- ja tarkastusohjelmat.
Pienemmät kokonaiskustannukset.Vaikka materiaali on 3×–6× kalliimpaa, ruostumaton teräs on usein halvempaa 20–30 vuoden aikajänteellä, koska korroosiohuoltoa, seisokkeja ja varhaista vaihtoa ei tarvita.
Arvosana-valittu tulotavalle.304/L yleiseen käyttöön,316/L ja PREN ≈ 25merenkulkuun/kemikaaliin,317 L (PREN ≈ 29–31)vahvempi hapon/kloridin kestävyys, 310S ~1150 asteen lämmölle jaduplex 2205 (PREN ≈ 34–35)merivedelle ja korkealle lujuudelle.
Hygieeninen ja puhdistettava.Pakollinen elintarvike-, juoma-, meijeri-, lääke- ja puolijohdelinjoissa (3-A, FDA, ASME BPE).
Korkean{0}}lämpötilan ja kryogeeniset vaihtoehdot.310S-uunipalveluista kryogeenisiin LNG-laatuihin ruostumaton kattaa äärimmäiset hiiliteräkset.
5. Missä jokainen on ilmoitettava
Määritä hiiliteräs, kun…
Väliaine on puhdas, kuiva tai yhteensopiva pinnoitteen/vuorauksen kanssa (sprinkleri, LVI, rakenteellinen, haudattu vesijohto).
Budjetti on ensisijainen rajoitus ja korroosiota hallitaan pinnoitteella + katodisuojauksella.
Palvelu on suuri-volyymi, alhainen-korroosionsiirto (API 5L öljyn ja kaasun keräyslinjat, höyry, ei--syövyttävä prosessivesi).
Rakenteelliset letkut (A500), joissa ulkonäkö ja korroosio ovat toissijaisia kuormituksen kannalta.
Määritä ruostumaton teräs, kun…
Väliaine on syövyttävää: hapot, kloridit, merivesi, valkaisuaine, sulfidit tai mikä tahansa kosteus + happi + epäpuhtauksien yhdistelmä.
Hygieniaasiat: ruoka, lääkkeet, maitotuotteet, olut, kosmetiikka, puhdas{0}}vesi ja puolijohde.
Elinkaarikustannukset ylittävät ensimmäisen hinnan: offshore-, etä- tai vaikeasti--suljettavat-laitokset, joissa vuoto on katastrofaalinen.
Kyseessä on korkea tai kryogeeninen lämpötila, tai suunnittelu vaatii korkean -lujuuden ohuen seinän (duplex).
6. Standardit yhdellä silmäyksellä
| Tarkoitus | Hiiliteräs | Ruostumaton teräs |
|---|---|---|
| Saumaton putki | A106, A53, API 5L, A333 | A312, A213, A269, A789/A790 |
| Hitsattu putki | A53, API 5L, A500, A252 | A312, A358, A778, A928 (CLAD/EFW) |
| Rakenteellinen putki | A500, A501 | A554 (mekaaninen) |
| Matala{0}}lämp | A333 | 316/304 kryogeenisiä laatuja |
| Korkea{0}}lämp | Rajoitettu yli ~400 astetta | 310S, 321, 347 (jopa ~1150 astetta) |
FAQ
Onko ruostumaton teräsputki vahvempi kuin hiiliteräsputki?
Ei automaattisesti. Dollarikohtaisesti laskettuna hiiliteräs on vahvempaa, mutta ruostumaton teräs (erityisesti duplex 2205) voi olla vahvempaa kuin -paino- ja korroosio-käyttöperusteella. Myötölujuus vaihtelee enemmän lajittain kuin perusperheen mukaan.
Miksi ruostumattomasta teräksestä valmistettu putki on niin paljon kalliimpaa?
Se sisältää 10,5–26 % kromia sekä nikkeliä, molybdeeniä ja muita seoksia, ja se sulaa -intensiivisesti ja laadunvalvonta on tiukempaa. Materiaalikustannukset ovat tyypillisesti 3×–6× hiiliteräs, vaikka valmistuskustannukset ovat samanlaiset.
Voiko hiiliteräsputkea käyttää juomaveteen?
Kyllä, kun se on vuorattu tai pinnoitettu oikein (sementti-vuorattu, epoksi tai galvanoitu). Paljaissa tai hygieenisissa juomajärjestelmissä ruostumaton 304/L on suositeltava puhdistettavuuden ja pitkäikäisyyden vuoksi.
Kumpi kestää kauemmin?
Syövyttävässä tai hygieenisessä huollossa ruostumaton teräs kestää helposti hiiliteräksestä vuosikymmeniä ilman huoltoa lähes{0}}. Kuivassa, päällystetyssä, vähän korroosiota{2}}korroosiota käytettäessä hiiliteräs toimii hyvin koko elinkaarensa ajan murto-osalla kustannuksista.
Voinko hitsata ruostumatonta terästä hiiliteräkseen?
Kyllä, käyttämällä yhteensopivia täyteaineita (esim. 309L/309Mo) siirtymäsaumoissa ja verhouksissa yleisen kemian - silloittamiseksi. Oikea menettely estää hiilen kulkeutumisen ja herkistymisen.
