310S Χάλυβα από ανοξείδωτο χάλυβα

Εισαγωγή στους σωλήνες από ανοξείδωτο χάλυβα 310S

Οι σωλήνες από ανοξείδωτο χάλυβα 310S είναι από ανοξείδωτο χάλυβα αυστενίτη υψηλής σύνθεσης που έχει σχεδιαστεί ειδικά για εξαιρετική αντοχή στην οξείδωση και τη διάβρωση σε υψηλές θερμοκρασίες.Είναι η χαμηλή σε άνθρακα έκδοση του βασικού κράματος 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).

Βασικές παραμέτρους και χημική σύνθεση:

• Κοινή ποιότητα: UNS S31008, AISI 310S, EN 1.4845

• Χημική σύνθεση (% τυπικού βάρους):

  • Άνθρακας (C): ≤ 0,08% (Λιγός άνθρακας για βελτιωμένη συγκόλληση και σταθερότητα σε υψηλές θερμοκρασίες)

  • Χρώμιο (Cr): 24,0 - 26,0% (Προσφέρει πρωταρχική αντοχή στην οξείδωση)

  • Νικέλιο (Ni): 19,0 - 22,0% (σταθεροποιεί την αυστενιτική δομή, ενισχύει την ευελιξία και την αντοχή στη διάβρωση)

  • Μαγγάνιο (Mn): ≤ 2,00%

  • Σίλην (Si): ≤ 1,50%

  • Φωσφόρος (P): ≤ 0,045%

  • Θείο (S): ≤ 0,030%

  • Σίδηρος (Fe): ισορροπία

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

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

• Συνεχή θερμοκρασία λειτουργίας: έως 1150 °C (2100 °F) σε οξειδωτικές ατμόσφαιρες. Διαλείπουσα χρήση έως 1035 °C (1900 °F).

• Θερμική επέκταση: σχετικά υψηλή (συγκρίσιμη με άλλα αυστενίτικά όπως το 304), ~16-18 μm/m·°C (20-100°C).

• Θερμική αγωγιμότητα: ~ 14 W/m·K (σε θερμοκρασία 100 °C).

• Ηλεκτρική αντίσταση: ~ 0,85 μΩ·m.

• Μαγνητικές ιδιότητες: ουσιαστικά μη μαγνητικές (αυστενιτική δομή).

Κοινά πρότυπα και προδιαγραφές:

Οι σωλήνες 310S κατασκευάζονται για να πληρούν διάφορα διεθνή πρότυπα ανάλογα με τις διαστάσεις, τις ανοχές, τις δοκιμές και την προβλεπόμενη χρήση.

• ΑΣΤΜ (Αμερικανική Εταιρεία Ελέγχου και Υλικών):

  • Α213/Α213Μ: Προδιαγραφή για αδιάβροχο φερριτικό και αυστενίτικο κράμα-ξυλικού λέβητα, υπερθερμαντήρα και σωλήνες ανταλλακτικού θερμότητας.

  • Α269/Α269Μ: Προδιαγραφή για τους άψογους και συγκολλημένους σωλήνες austenitic από ανοξείδωτο χάλυβα για γενική χρήση.

  • Α312/Α312Μ: Προδιαγραφή για αδιάβροχους, συγκολλημένους και βαριά ψυχρά επεξεργασμένους σωλήνες austenitic από ανοξείδωτο χάλυβα (συχνά καλύπτει μεγαλύτερες διαμέτρους/σωλήνες).

  • Α789/Α789Μ: Προδιαγραφή για αδιάβροχο και συγκολλημένο φερριτικό/αυστεντικό σωλήνα από ανοξείδωτο χάλυβα για γενική χρήση.

• ASME (American Society of Mechanical Engineers): SA213, SA269, SA312, SA789 (συχνά πανομοιότυπες με τις προδιαγραφές ASTM, αλλά υιοθετημένες για χρήση του κώδικα λέβητα και δοχείων πίεσης).

• EN (Ευρωπαϊκό Πρότυπο):

  • EN 10216-5: Σωλήνες από ανοξείδωτο χάλυβα για πιέσεις - Τεχνικοί όροι παράδοσης - Μέρος 5: Σωλήνες από ανοξείδωτο χάλυβα.

  • EN 10296-2: Ζυγισμένοι κυκλικοί σωλήνες από χάλυβα για μηχανικούς και γενικούς μηχανικούς σκοπούς - Τεχνικοί όροι παράδοσης - Μέρος 2: Ατσάλι.

• DIN (Deutsches Institut für Normung): DIN 17458 (Αδιάβροχοι κυκλικοί σωλήνες), DIN 17456 (Συλικοί κυκλικοί σωλήνες).

• JIS (Ιαπωνικά Βιομηχανικά Πρότυπα): JIS G 3463 (Κεταλλωτήρες από ανοξείδωτο χάλυβα και σωλήνες ανταλλακτών θερμότητας), JIS G 3459 (σωλήνες από ανοξείδωτο χάλυβα).

• ΓΚΟΣΤ (Ρωσικά πρότυπα): ΓΚΟΣΤ 9941 (Αδιάβροχοι σωλήνες θερμής παραμόρφωσης), ΓΚΟΣΤ 11068 (Συρμοποιημένοι σωλήνες).

Βασικά πλεονεκτήματα:

1. Εξαιρετική αντοχή στην οξείδωση σε υψηλές θερμοκρασίες: Η υψηλή περιεκτικότητα σε χρώμιο (Cr) και νικέλιο (Ni) σχηματίζει μια σταθερή, προστατευτική κλίμακα οξειδίου του χρώματος (Cr2O3),που αποτρέπει την περαιτέρω οξείδωση ακόμη και υπό σοβαρές κυκλικές συνθήκες θέρμανσης έως 1150 °C (2100 °F).

2. Εξαιρετική αντοχή σε καρβουρίωση: Έχει καλή απόδοση σε ατμόσφαιρες καρβουρίωσης σε σύγκριση με χαμηλότερα κράματα ανοξείδωτου χάλυβα.

3. Καλή αντοχή στη θειοποίηση: προσφέρει εύλογη αντοχή σε ατμόσφαιρες που περιέχουν θείο σε υψηλές θερμοκρασίες.

4. Καλή αντοχή σε σπασμό και ρήξη: Διατηρεί την αντοχή καλύτερα από τις τυποποιημένες αυστενιτικές κλάσεις (όπως 304/316) σε συνεχείς υψηλές θερμοκρασίες.

5. Αντοχή στη διάβρωση: Εξαιρετική γενική αντοχή στη διάβρωση σε πολλά υδατικά περιβάλλοντα (παρόμοια με το 304/304L),και ανώτερη αντοχή στη διάβρωση από τρύπες / ρωγμές σε σύγκριση με το 304 λόγω υψηλότερης αντοχής Cr & NiΑντιστέκεται καλά στο νιτρικό οξύ.

6. Χαμηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα (310S): ελαχιστοποιεί την ευαισθητοποίηση (καρβιδικό χρώμιο στα όρια των κόκκων) κατά την συγκόλληση ή την έκθεση σε υψηλές θερμοκρασίες,αποτρέποντας τη διασωματική διάβρωση και διατηρώντας την ευελιξίαΑυτή είναι η βασική διαφορά με το 310.

7. Σχηματιστικότητα και συγκολλητικότητα: Καλή σχηματιστικότητα και συγκολλητικότητα (χρησιμοποιώντας τυποποιημένες αυστενιτικές διαδικασίες όπως TIG, MIG, SAW), αν και η υψηλή αντοχή της μπορεί να απαιτεί περισσότερη δύναμη για το σχηματισμό.Συνήθως δεν απαιτείται επώδυνση μετά την συγκόλληση λόγω της χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα.

Τυπική συσκευασία:

Η συσκευασία έχει ως στόχο να προστατεύσει την επιφάνεια του σωλήνα από βλάβη, γρατζουνιές και διάβρωση κατά τη διάρκεια του χειρισμού, της αποθήκευσης και της μεταφοράς.

1. Συγκεντρώσεις: Οι σωλήνες συνδέονται σταθερά μεταξύ τους (πλαστικές ή χάλυβα ταινίες) σε συγκεντρώσεις.

2. Προστασία των τερμάτων: Συχνά τοποθετούνται πλαστικά ή μεταλλικά καπάκια για την προστασία των τερμάτων των σωλήνων και των νήμων (εάν υπάρχουν).

3. Συσκευή: Τα δέματα μπορούν να τυλίγονται με:

   • Υδροστερό χαρτί / χαρτί VCI: Προστατεύει από την υγρασία και παρέχει βασική σωματική προστασία.

   • Πλαστικό περιτύλιγμα συρρίκνωσης / ταινία πολυαιθυλενίου: παρέχει ένα εμπόδιο υγρασίας και καλή σωματική προστασία.

   • Χεσσιανός / Burlap: Μερικές φορές χρησιμοποιείται πάνω από περιτύλιγμα για πρόσθετη αντοχή στην τριβή (λιγότερο κοινό τώρα).

4. Ξύλινα κιβώτια / παλέτες: Τα πακέτα τοποθετούνται σε ανθεκτικά ξύλινα παλέτα ή περιβάλλονται μέσα σε ξύλινα κιβώτια για βαριά φορτία, μακροχρόνια αποθήκευση ή απαιτητική μεταφορά (ειδικά θαλάσσια φορτία).Η ξυλεία πρέπει συχνά να συμμορφώνεται με την ISPM 15 για τη διεθνή ναυτιλία.

5. Ταυτοποίηση: Κάθε δέμα ή κιβώτιο φέρει σαφή ετικέτα με την ποιότητα του υλικού (310S), το μέγεθος, το μήκος, τον αριθμό θερμότητας, την ποσότητα, το πρότυπο, τον κατασκευαστή και άλλες σχετικές πληροφορίες παραγγελίας.

Πρωταρχικές εφαρμογές:

Οι σωλήνες 310S υπερέχουν σε περιβάλλοντα υψηλών θερμοκρασιών και διαβρωτικών ατμόσφαιρων:

1. Συστατικά του φούρνου: ακτινοβολούμενοι σωλήνες, φουσκάλες, αντιδράσεις, σωλήνες καύσης, θερμοκηλίδες, ακροφύσια καυστήρα, μεταφορείς φούρνου, καλύμματα αναψύξης.

2. Ανταλλάκτες θερμότητας και λέβητες: Σωλήνες για υπερθέρμανση, επαναθέρμανση, συστήματα ανάκτησης θερμότητας και άλλα εξαρτήματα σε υψηλής θερμοκρασίας, διαβρωτική υπηρεσία (ειδικά όπου η αντοχή στην οξείδωση είναι πρωταρχική).

3. Χημική και πετροχημική επεξεργασία: Σωλήνες σε αντιδραστήρες, μεταρρυθμιστές, κρακερ και συστήματα αγωγών που χειρίζονται θερμά διαβρωτικά αέρια, οξέα (όπως νιτρικό) και καταλύτες.

4. Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας: σωλήνες λέβητα, σωλήνες υπερθέρμανσης και άλλα εξαρτήματα υψηλής θερμοκρασίας σε εργοστάσια ορυκτών καυσίμων και μεταποίησης αποβλήτων σε ενέργεια.

5. Εξοπλισμός θερμικής επεξεργασίας: Συσκευές, καλάθια, δίσκοι και εσωτερικά του φούρνου που εκτίθενται σε επαναλαμβανόμενες υψηλές θερμοκρασίες.

6. Αεροδιαστημική βιομηχανία: Ορισμένα εξαεριστικά εξαρτήματα υψηλής θερμοκρασίας και μέρη κινητήρων.

7. Επεξεργασία τροφίμων: Εξοπλισμός που απαιτεί αποστείρωση σε υψηλές θερμοκρασίες και καλή αντοχή στη διάβρωση.

8. Φούρνοι και αποτέφρωσης: Διαρθρωτικά στοιχεία και σωλήνες εκτεθειμένα σε υψηλή θερμότητα και αέρια καύσης.