310S Roestvrijstalen Naadloze Pijp voor Hoge Temperatuur Toepassingen

Inleiding tot 310S roestvrijstalen buizen

310S-roestvrij staalbuizen zijn een austenitisch roestvrij staal met een hoge legering, speciaal ontworpen voor uitzonderlijke weerstand tegen oxidatie (schaalvorming) en corrosie bij verhoogde temperaturen.Het is de koolstofarme versie van de basislegering 310, which significantly enhances its suitability for high-temperature applications by minimizing carbide precipitation during welding or exposure in the critical temperature range (800°F - 1500°F / 427°C - 816°C).

Belangrijkste parameters en chemische samenstelling:

• Gemeenschappelijke kwaliteitscategorieën: UNS S31008, AISI 310S, EN 1.4845

• Chemische samenstelling (typisch gewichtspercentage):

  • Koolstof (C): ≤ 0,08% (laag koolstofgehalte voor betere lasbaarheid en hoge temperatuurstabiliteit)

  • Chroom (Cr): 24,0 - 26,0% (voorziet in primaire oxidatieweerstand)

  • Nikkel (Ni): 19,0 - 22,0% (stabiliseert de austenitische structuur, verbetert de ductiliteit en corrosiebestendigheid)

  • Mangan (Mn): ≤ 2,00%

  • Silicium (Si): ≤ 1,50%

  • Fosfor (P): ≤ 0,045%

  • Zwavel (S): ≤ 0,030%

  • IJzer (Fe): evenwicht

• Dichtheid: 7,98 g/cm3 (0,288 lb/in3)

• Smeltpunt: ~ 1400°C - 1450°C (2550°F - 2640°F)

• Continu gebruikstemperatuur: tot 1150°C in oxiderende atmosfeer.

• Thermische expansie: relatief hoog (vergelijkbaar met andere austenitische stoffen zoals 304), ~ 16-18 μm/m·°C (20-100°C).

• Thermische geleidbaarheid: ~14 W/m·K (bij 100°C).

• Elektrische weerstand: ~ 0,85 μΩ·m.

• Magnetische eigenschappen: in wezen niet-magnetisch (austenitische structuur).

Gemeenschappelijke normen en specificaties:

310S-buizen worden vervaardigd om aan verschillende internationale normen te voldoen, afhankelijk van afmetingen, toleranties, testen en beoogd gebruik.

• ASTM (American Society for Testing and Materials):

  • A213/A213M: Specificatie voor naadloze ferritische en austenitische legeringstaalketels, superverwarmers en warmtewisselaars.

  • A269/A269M: Specificatie voor naadloze en gelaste austenitische roestvrijstalen buizen voor algemene gebruik.

  • A312/A312M: Specificatie voor naadloze, gelaste en zwaar koudbewerkte austenitische roestvrijstalen buizen.

  • A789/A789M: Specificatie voor naadloze en gelaste ferritische/austenitische roestvrijstalen buizen voor algemene dienstverlening.

• ASME (American Society of Mechanical Engineers): SA213, SA269, SA312, SA789 (vaak identiek aan de ASTM-specificaties, maar goedgekeurd voor gebruik in de boiler- en drukvatcode).

• EN (Europese norm):

  • EN 10216-5: Naadloze stalen buizen voor drukdoeleinden - Technische leveringsvoorwaarden - Deel 5: Buizen van roestvrij staal.

  • EN 10296-2: Gespannen cirkelvormige stalen buizen voor mechanische en algemene technische doeleinden - Technische leveringsvoorwaarden - Deel 2: roestvrij staal.

• DIN (Deutsches Institut für Normung): DIN 17458 (Naadloze cirkelvormige buizen), DIN 17456 (Geweldde cirkelvormige buizen).

• JIS (Japanse industriële normen): JIS G 3463 (ketel- en warmtewisselaarbuizen van roestvrij staal), JIS G 3459 (buizen van roestvrij staal).

• GOST (Russische normen): GOST 9941 (naadloze warmgevormd buisjes), GOST 11068 (gesweisde buisjes).

Belangrijkste voordelen:

1. Uitstekende oxidatiebestandheid bij hoge temperaturen: het hoge gehalte aan chroom (Cr) en nikkel (Ni) vormt een stabiele, beschermende chroomoxide (Cr2O3) schaal,het voorkomen van verdere oxidatie, zelfs onder ernstige cyclische verwarmingsomstandigheden tot 1150 °C (2100 °F).

2. Uitstekende carburizatieweerstand: presteert goed in carburiserende atmosfeer in vergelijking met lager gelegeerde roestvrij staal.

3. Goede sulfideringsbestendigheid: Biedt redelijke weerstand tegen zwavelhoudende atmosfeer bij hoge temperaturen.

4. Goede kruip- en scheursterkte: behoudt sterkte beter dan standaard austenitische soorten (zoals 304/316) bij aanhoudende hoge temperaturen.

5. Corrosiebestendigheid: uitstekende algemene corrosiebestendigheid in veel waterige omgevingen (vergelijkbaar met 304/304L),en een hogere corrosiebestendigheid tegen pittings/scheuren ten opzichte van 304 als gevolg van hogere Cr & NiHij is goed bestand tegen stikstofzuur.

6. laag koolstofgehalte (310S): vermindert de sensitisatie (chroomcarbide-afslag op de korrelgrenzen) tijdens het lassen of blootstellen aan hoge temperaturen,het voorkomen van intergranulaire corrosie en het handhaven van de ductiliteitDit is het belangrijkste verschil tegenover 310.

7. Vormbaarheid & Lasbaarheid: Goede vormbaarheid en lasbaarheid (met behulp van standaard austenitische procedures zoals TIG, MIG, SAW), hoewel de hoge sterkte meer kracht kan vereisen voor het vormen.Na het lassen is over het algemeen geen gluren vereist vanwege het lage koolstofgehalte.

Typische verpakking:

Verpakking is bedoeld om het buisoppervlak te beschermen tegen beschadiging, krassen en corrosie tijdens de behandeling, opslag en transport.

1. Bundeling: Buizen worden stevig aan elkaar vastgebonden (plastiek- of staalbanden) tot bundels.

2. Eindbescherming: er worden vaak plastic of metalen eindkappen aangebracht om de einden van de buizen en de draden (indien aanwezig) te beschermen.

3. Verpakking: Pakketten kunnen worden verpakt in:

   • Waterdicht papier / VCI-papier: beschermt tegen vocht en biedt een elementaire fysieke bescherming.

   • Plastic Shrink Wrap / Polyethyleen Film: Biedt een vochtbarrière en een goede fysieke bescherming.

   • Hessian / Burlap: Soms gebruikt over wrap voor extra slijtvastheid (minder gebruikelijk nu).

4. Houten kratten/palletten: Pakketten worden op stevige houten pallets geplaatst of in houten kratten geplaatst voor zware ladingen, langdurige opslag of veeleisend vervoer (vooral zeevracht).Hout moet vaak voldoen aan ISPM 15 voor internationale scheepvaart.

5. Identificatie: Elke bundel of kist is duidelijk gemarkeerd met materiaalkwaliteit (310S), afmeting, lengte, warmtecijfer, hoeveelheid, standaard, fabrikant en andere relevante orderinformatie.

Primaire toepassingen:

310S-buizen zijn uitstekend in omgevingen met hoge temperaturen en corrosieve atmosfeer:

1. Komponenten van de oven: stralingsbuizen, muffels, retorten, verbrandingsbuizen, thermowells, brandernootjes, oventransportbanden, gloeiend dek.

2. Warmtewisselaars en ketels: Buizen voor superverwarmers, herverwarmers, warmteherstelsystemen en andere componenten bij hoge temperatuur, corrosieve dienst (vooral waar oxidatiebestandheid van het grootste belang is).

3. Chemische en petrochemische verwerking: buizen in reactoren, reformers, crackers en leidingsystemen die met hete corrosieve gassen, zuren (zoals stikstofzuur) en katalysatoren omgaan.

4. Energieopwekking: ketelbuizen, superverwarmingsbuizen en andere hoogtemperatuurcomponenten in fossiele brandstoffen- en afvalenergiecentrales.

5. Verwarmingsapparatuur: Bevestigingen, manden, dienstrekken en oveninrichtingen die herhaaldelijk aan hoge temperaturen worden blootgesteld.

6. Luchtvaart: bepaalde uitlaatcomponenten en motoronderdelen voor hoge temperaturen.

7. Voedselverwerking: Apparatuur waarvoor sterilisatie bij hoge temperaturen en een goede corrosiebestendigheid vereist zijn.

8. Oven en verbrandingsinstallaties: Structurele onderdelen en buizen die worden blootgesteld aan hoge hitte en verbrandingsgassen.