Направляющая для труб из нержавеющей стали 317L: свойства, состав и применение

Инженер по техническому обслуживанию химического завода однажды спросил, почему его трубопроводы из стали 316L начали изъязвляться через восемнадцать месяцев после ввода в эксплуатацию. Поток представлял собой теплую, содержащую хлориды кислоту, такую ​​среду, которая наказывает за выбор некачественного сорта. Ответ, который ему был нужен, заключался не в другой марке трубки, а в другом сорте. Нержавеющая сталь 317Л (УНС С31703) существует именно для такой ситуации: когда 316L корродирует слишком быстро, а дуплексный или никелевый сплав обладает большей емкостью, чем требует процесс. Благодаря высокому содержанию молибдена он обеспечивает значительный скачок в стойкости к точечной и щелевой коррозии, оставаясь при этом полностью аустенитным и легко поддающимся сварке.

Что такое нержавеющая сталь 317Л?

317L — это низкоуглеродистая аустенитная нержавеющая сталь с содержанием молибдена, на ступень выше 316L по содержанию хрома, никеля и особенно молибдена. Обозначение L сохраняет содержание углерода на уровне не более 0,030 процента, что ограничивает осаждение карбида хрома на границах зерен во время сварки. Это позволяет изготавливать крупногабаритное оборудование и сваривать тяжелые секции без потери коррозионной стойкости в зоне термического влияния.

Сорт известен под несколькими обозначениями. UNS S31703 — зарегистрированный номер; AISI 317L и обозначение EN 1.4438 относятся к одному и тому же материалу. Стандарты, которые его охватывают, включают ASTM A240 для пластин, листов и полос, ASTM A312 для бесшовных и сварных труб, ASTM A269 для труб общего назначения и ASTM A213 для труб котлов, пароперегревателей и теплообменников.

Химический состав и роль каждого элемента

Диапазон составов в таблице ниже типичен для плоского проката по ASTM A240. Важная черта – молибден: от 3,0 до 4,0 процентов в 317L против 2,0–3,0 процентов в 316L.

Молибден является контролирующим элементом. Укрепляет пассивную оксидную пленку и замедляет ее разрушение в кислых и хлоридсодержащих средах. Дополнительный молибден в 317L повышает эквивалентное число сопротивления точечной коррозии (PREN) примерно до 30 по сравнению с 24–26 для 316L. Хром поддерживает общую коррозионную стойкость и стойкость к окислению; никель стабилизирует аустенитную структуру и повышает ударную вязкость; а азот, даже в небольших количествах, способствует устойчивости к точечной коррозии и прочности.

Коррозионная стойкость: где 317L заслуживает внимания

317L был разработан для служб, превосходящих 316L. Он хорошо работает в серной кислоте при умеренных концентрациях и температурах, в фосфорной кислоте, в органических кислотах, таких как уксусная и муравьиная кислота, а также в потоках, содержащих хлориды, где преобладающими механизмами разрушения являются точечная и щелевая коррозия.

Практический эффект проявляется в установках по отбелке и системах десульфурации дымовых газов, которые сочетают в себе хлориды, кислотность и высокие температуры. В этих службах на 316L часто в течение нескольких сезонов образуются ямы; 317L значительно продлевает срок службы компонентов. Это не делает его универсальным ответом. Горячая концентрированная соляная кислота, горячая концентрированная серная кислота и сильное коррозионное растрескивание под напряжением требуют никелевых сплавов или дуплексных марок. Разрыв между марками 304, 316L и дуплексными марками в коррозионно-активной среде более подробно рассматривается в нашей статье. Сравнение коррозионной стойкости различных марок нержавеющей стали .

Механические свойства и температурное поведение

317L обеспечивает немного более высокую минимальную комнатную температуру, чем 316L. В таблице ниже приведены типичные минимальные значения для пластин по ASTM A240.

Полностью аустенитная микроструктура сохраняет прочность стали 317L при низких температурах, поэтому ее иногда используют в криогенных приложениях, не связанных с экстремальными хлоридными условиями. С другой стороны, это не жаропрочный сплав, но он приемлемо окисляется при непрерывной эксплуатации примерно до 1600°F (870°C). Для расчета давления при повышенной температуре используйте значения допустимых напряжений из применимых норм ASME, а не данные для комнатной температуры.

317L или 316L: какую марку выбрать?

Выбор обычно сводится к трем факторам: концентрации хлоридов, температуре и цене отказа. Когда содержание хлоридов превышает несколько сотен частей на миллион, когда температура достаточно высока, чтобы ускорить точечную коррозию, или когда внеплановый останов очень дорог, более безопасной является марка 317L. Когда поток мягкий, установка уже стандартизирована на 316L, а интервалы проверки позволяют оценить скорость коррозии, 316L является экономичным выбором.

Распространенной ошибкой является использование 317L для всего завода только потому, что одна линия агрессивна. Правильный подход — разделить коррозионные потоки, выбрать 316L для общих технологических линий и зарезервировать марку с более высоким содержанием молибдена для действительно агрессивных операций. Для химических технологических линий, где достаточно 316L, используется SCH40. Труба для химической промышленности из нержавеющей стали 316 от производителя, который контролирует отжиг и обработку поверхности, обеспечивает предсказуемую производительность и более короткие сроки поставки. Такое разделение обязанностей позволяет контролировать капитальные затраты без ущерба для надежности.

Высокотемпературная стабильность Sch40 Химическая промышленность Труба из нержавеющей стали 316 Supp Xinhang Special Material Co., Ltd. Филиал в Ханчжоу - это китайская высокотемпературная стабильность Sch40, химическая промышленность, нержавеющая сталь 316 ... Просмотреть продукт →

Формовка, сварка и обработка поверхности

317L формирует и сваривает, как и другие аустенитные марки, но затвердевает быстрее, чем 316L. Гибка и волочение труб требуют более высоких усилий, а обработка требует жестких оснасток, острых пластин и более низких скоростей резания. Эти характеристики хорошо известны производителям, имеющим опыт работы с семейством 300-й серии.

Для сварки стандартным выбором является соответствующий присадочный металл, такой как AWS ER317L. Поскольку содержание углерода ограничено 0,030 процента, тяжелые секции можно сваривать в исходном состоянии для большинства агрессивных работ, а термообработка после сварки, как правило, не требуется. Необходимо полное удаление нагара и оксидов сварного шва, обычно путем травления или механической очистки с последующей пассивацией. Оставленный на месте, тепловой оттенок разрушает пассивную пленку и становится отправной точкой для атаки щелей.

Отделка поверхности заслуживает такого же внимания, как и химия. В трубах, внутренняя поверхность которых контактирует с технологической жидкостью, шероховатости задерживают отложения и ускоряют коррозию под отложениями. Поэтому инструментальные трубки и трубки теплообменников, предназначенные для сложных условий эксплуатации, часто поставляются с отожженным или полированным отверстием.

Общие применения 317L

Марка проявляется везде, где соединяются кислоты и хлориды. Типичные области применения включают в себя:

• Химическая и нефтехимическая переработка: трубопроводы, емкости и теплообменники, работающие со смесями серной кислоты, органическими кислотами и технологическими потоками с примесями хлоридов.
• Целлюлозно-бумажная промышленность: моечные машины, смесители и трубопроводы отбеливающих установок, подвергающиеся воздействию диоксида хлора.
• Контроль загрязнения: компоненты скрубберов для десульфурации дымовых газов на угольных электростанциях.
• Фармацевтическая и пищевая промышленность: резервуары и линии очищаются дезинфицирующими средствами, содержащими хлориды, при переработке кислого продукта.
• Теплообменники и конденсаторы: узлы, в которых химический состав охлаждающей воды угрожает образованием язв на стороне воды.

При эксплуатации теплообменника металл трубы должен противостоять технологической среде с одной стороны и охлаждающей воде с другой. Там, где охлаждающая вода чистая, а технологическая сторона мягкая, проверено Трубки теплообменника из нержавеющей стали 316L оставаться наиболее экономичным выбором пакета; там, где какая-либо из сторон агрессивна, увеличение количества молибдена в 317L позволяет получить прибыль, которая отделяет десятилетие службы от повторной замены трубок.

Высокопрочная теплообменная трубка из нержавеющей стали 316L для поставщиков котлов, OEM/ Xinhang Special Material Co., Ltd. Филиал в Ханчжоу - это китайская изготовленная на заказ высокопрочная теплообменная трубка из нержавеющей стали 316L для... Просмотреть продукт →

Стандарты, спецификации и вопросы выбора поставщиков

Покупка труб и трубок из стали 317L – это не просто указание марки в заказе на поставку. Спецификация контролирует продукт. ASTM A312 охватывает бесшовные и сварные трубы; ASTM A269 охватывает трубы; ASTM A213 охватывает трубы котла и теплообменника; ASTM A240 охватывает пластины, листы и полосы. Каждая спецификация определяет допуски на размеры, требования к испытаниям и маркировку, которые защищают покупателя от материала, который только выглядит правильно.

Прежде чем принять поставку, сверьте сертификат заводских испытаний с заказом: номер плавки, полный химический анализ, результаты испытаний на растяжение в результате этой плавки, а также результаты гидростатических или вихретоковых испытаний. Измерьте толщину стенки и внешний диаметр в нескольких точках и убедитесь, что качество поверхности соответствует согласованным требованиям. Надежный поставщик также подтвердит, как была отожжена трубка и был ли материал протравлен или подвергнут яркому отжигу.

Еще один практический момент: 317L имеется на складе реже, чем 316L, и время выполнения заказа может быть больше. Если оценка коррозии показывает, что легкий график коррозионностойкая труба для химического оборудования 316L выполнит эту работу, вы сможете сократить сроки и снизить затраты. Ключевым моментом является сознательное принятие этого решения на основе реальных данных процесса, а не выбор по умолчанию более дорогого сорта.

Труба нержавеющей стали химического оборудования Ш20 коррозионной стойкости для продажи Супп Xinhang Special Material Co., Ltd. Филиал в Ханчжоу - это китайское изготовление труб из нержавеющей стали для химического оборудования, устойчивых к коррозии, ... Просмотреть продукт →

317L – это не престижная модернизация; это расчетный ответ на проблему коррозии. Начните с характеристики фактической технологической среды: содержания хлоридов, pH, температуры и стоимости простоя. Сравните 316L и 317L с этими цифрами и зарезервируйте марку с более высоким содержанием молибдена для тех потоков, которые в ней нуждаются. Когда он вам действительно понадобится, купите его в соответствии с признанным стандартом, проверьте документацию завода и обратите внимание на сварку и обработку поверхности, потому что даже правильный сорт выйдет из строя, если он изготовлен небрежно. Если вы этого не сделаете, сэкономленные деньги сохранят конкурентоспособность проекта. Именно эта дисциплина отличает надежные трубопроводные системы из нержавеющей стали от тех, которые выходят из строя в первые два года.