310S Бесшовная труба из нержавеющей стали для применения при высоких температурах

Введение в трубку из нержавеющей стали 310S

Трубы из нержавеющей стали 310S представляют собой высоколегированную аустенитную нержавеющую сталь, специально разработанную для исключительной стойкости к окислению и коррозии при повышенных температурах.Это низкоуглеродный вариант базового сплава 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).

Ключевые параметры и химический состав:

• Общие классы: UNS S31008, AISI 310S, EN 1.4845

• Химический состав (процент типовой массы):

  • Углерод (C): ≤ 0,08% (низкоуглеродный для повышения сварочности и высокотемпературной стабильности)

  • Хром (Cr): 24,0 - 26,0% (обеспечивает первичную устойчивость к окислению)

  • Никель (Ni): 19,0 - 22,0% (стабилизирует аустенитную структуру, повышает пластичность и коррозионную устойчивость)

  • Манган (Mn): ≤ 2,00%

  • Кремний (Si): ≤ 1,50%

  • Фосфор (P): ≤ 0,045%

  • Сера (S): ≤ 0,030%

  • Железо (Fe): баланс

• Плотность: 7,98 г/см3

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

• Температура непрерывной эксплуатации: до 1150 °C (2100 °F) в окислительной атмосфере.

• Тепловое расширение: относительно высокое (сопоставимо с другими аустенитами, такими как 304), ~16-18 мкм/м·°С (20-100°С).

• Теплопроводность: ~ 14 В/м·К (при 100°С).

• Электрическое сопротивление: ~ 0,85 μΩ·m.

• Магнитные свойства: по существу немагнитные (аустенитная структура).

Общие стандарты и спецификации:

Трубки 310S изготавливаются в соответствии с различными международными стандартами в зависимости от размеров, допустимостей, испытаний и предполагаемого использования.

• ASTM (Американское общество испытаний и материалов):

  • A213/A213M: Спецификация для бесшовных ферритических и аустенитических котельных из сплава стали, сверхнагревателей и теплообменников.

  • A269/A269M: Спецификация для бесшовных и сварных аустенитных труб из нержавеющей стали для общего обслуживания.

  • A312/A312M: Спецификация для бесшовных, сварных и тяжело холоднообрабатываемых аустенитных труб из нержавеющей стали. (часто охватывает трубы более крупного диаметра).

  • A789/A789M: Спецификация для цепных и сварных ферритических/аустенитных труб из нержавеющей стали для общего обслуживания.

• ASME (Американское общество инженеров-механиков): SA213, SA269, SA312, SA789 (часто идентичны спецификациям ASTM, но приняты для использования кодекса котлов и сосудов под давлением).

• EN (Европейская норма):

  • EN 10216-5: Бесшовные стальные трубы для целей давления - Технические условия поставки - Часть 5: Трубы из нержавеющей стали.

  • EN 10296-2: Сварные круговые стальные трубы для механических и общих инженерных целей - Технические условия поставки - Часть 2: Нержавеющая сталь.

• DIN (Deutsches Institut für Normung): DIN 17458 (бесшовные круговые трубы), DIN 17456 (сварные круговые трубы).

• JIS (Японские промышленные стандарты): JIS G 3463 (Котлы из нержавеющей стали и трубы для теплообменников), JIS G 3459 (трубы из нержавеющей стали).

• ГОСТ (Российские стандарты): ГОСТ 9941 (бесшовные горяче-деформированные трубы), ГОСТ 11068 (сварные трубы).

Ключевые преимущества:

1. Выдающаяся устойчивость к окислению при высоких температурах: высокое содержание хрома (Cr) и никеля (Ni) образует стабильную защитную шкалу оксида хрома (Cr2O3),предотвращение дальнейшего окисления даже при тяжелых циклических условиях нагрева до 1150°C (2100°F).

2. Отличная устойчивость к карбурированию: хорошо работает в карбурирующей атмосфере по сравнению с низколегированными нержавеющими стали.

3. Хорошая устойчивость к сульфидации: обеспечивает разумную устойчивость к атмосфере, содержащей серу, при высоких температурах.

4. Хорошая прочность на прополки и разрывы: поддерживает прочность лучше, чем стандартные аустенитные сорта (например, 304/316) при высоких температурах.

5. Сопротивляемость коррозии: Отличная общая коррозионная стойкость во многих водных средах (аналогично 304/304L),и превосходную коррозионную стойкость к отверстиям и трещинам по сравнению с 304 из-за более высокого Cr & NiХорошо сопротивляется азотной кислоте.

6. Низкое содержание углерода (310S): минимизирует сенсибилизацию (выпадание карбида хрома на границе зерна) во время сварки или воздействия высокой температуры,предотвращение межзернистой коррозии и поддержание пластичностиЭто ключевое отличие от 310.

7. Формируемость и свариваемость: хорошая формальность и свариваемость (с использованием стандартных аустенитных процедур, таких как TIG, MIG, SAW), хотя его высокая прочность может потребовать большей силы для формирования.Послеварка обычно не требуется из-за низкого содержания углерода.

Типичная упаковка:

Опаковка предназначена для защиты поверхности труб от повреждений, царапин и коррозии во время обращения, хранения и транспортировки.

1. Связывание: трубы надежно связывают друг с другом (пластиковые или стальные ленты) в пучки.

2. Защита концов: для защиты концов труб и нитей (если таковые имеются) часто устанавливаются пластиковые или металлические крышки.

3. Упаковка: Пакеты могут быть упакованы в:

   • Водонепроницаемая бумага / бумага VCI: защищает от влаги и обеспечивает основную физическую защиту.

   • Пластмассовая резинковая оболочка / полиэтиленовая пленка: обеспечивает барьер от влаги и хорошую физическую защиту.

   • Гессенский / Burlap: иногда используется над обертыванием для дополнительной устойчивости к абразии (менее распространено сейчас).

4. Деревянные ящики/паллеты: пакеты помещаются на прочные деревянные паллеты или закрываются в деревянные ящики для тяжелых грузов, длительного хранения или требующей транспортировки (особенно морской грузоперевозки).Древесина часто должна соответствовать ISPM 15 для международного судоходства.

5. Идентификация: на каждом пакете или ящике четко указана категория материала (310S), размер, длина, количество тепла, количество, стандарт, производитель и другая соответствующая информация о заказе.

Основные применения:

310S трубы превосходят в среде с высокими температурами и коррозионной атмосферой:

1. Компоненты печи: лучистые трубы, муфлы, реторты, трубы сгорания, термовули, сосуды для горелки, конвейеры печи, отжигательные крышки.

2. Теплообменники и котлы: Трубки для супернагревателей, перегревателей, систем восстановления тепла и других компонентов при высокой температуре, коррозионной работе (особенно там, где устойчивость к окислению имеет первостепенное значение).

3. Химическая и нефтехимическая обработка: трубки в реакторах, реформаторах, крекерах и трубопроводах, обрабатывающих горячие коррозионные газы, кислоты (например, азотные) и катализаторы.

4. Производство электроэнергии: трубы для котлов, трубы для сверхнагревателей и другие высокотемпературные компоненты на ископаемом топливе и в электростанциях для переработки отходов.

5. Оборудование для тепловой обработки: Установки, корзины, подносы и внутренние части печи, подвергаемые постоянному воздействию высоких температур.

6. Аэрокосмическая промышленность: Некоторые высокотемпературные выхлопные компоненты и части двигателей.

7. Обработка пищевых продуктов: оборудование, требующее высокотемпературной стерилизации и хорошей коррозионной стойкости.

8. Печи и сжигатели: конструктивные компоненты и трубы, подверженные воздействию высокой температуры и газов сгорания.