هنگام تعیین لوله برای یک پروژه جدید، اولین دوشاخه در جاده به ندرت یک سوال درجه است -سؤال اساسی-: فولاد ضد زنگ یا فولاد کربن؟ هر دو سیال و گاز را حرکت می دهند، هر دو به شکل بدون درز و جوش داده می شوند، و هر دو برحسب جدول و اینچ اندازه گیری می شوند. اما آنها در این زمینه بسیار متفاوت رفتار می کنند و انتخاب اشتباه می تواند برای شما هزینه زیادی داشته باشد (بیش از-مشخص کردن ضد زنگ) یا بعداً (زمان خرابی در فولاد کربنی). این راهنما این دو را در ابعادی که در واقع تعیین کننده یک مشخصات هستند، تجزیه می کند.
1. هر لوله در واقع چیست
لوله کربن فولادی
لوله فولاد کربنی یک آلیاژ آهن-کربن است (تقریباً0.05٪ - 1.5٪ کربن، با منگنز، سیلیکون و آثار گوگرد/فسفر) واساسا کروم ندارد(معمولا<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).
لوله فولادی ضد زنگ
لوله فولادی ضد زنگ طبق تعریف یک فولاد غنی از کروم-- استبیشتر یا برابر با 10.5٪ کروم- که یک فیلم غیرفعال-خودترمیمی و متراکم Cr2O3 را تشکیل میدهد. لحظه ای که سطح در حضور اکسیژن خراشیده می شود، فیلم اصلاح می شود، به همین دلیل است که ضد زنگ در برابر زنگ زدگی مقاومت می کند. در داخل ضد زنگ خانواده هایی وجود دارد:آستنیتی(304/L، 316/L، 317L، 310S، دوبلکس 2205/2507)،فریتی(430) ومارتنزیتی(410). لولهکشی تجاری با گریدهای آستنیتی و دوبلکس به ASTM A312، A213، A269، A789/A790 (دوبلکس) و A358/A778 (جوش داده شده) غالب است.
| صفت | لوله کربن فولادی | لوله فولادی ضد زنگ |
|---|---|---|
| محتوای کروم | < 0.5% (none intentionally) | بزرگتر یا مساوی 10.5٪ (معمولاً 11٪ - 26٪) |
| فیلم منفعل | خیر (در رطوبت زنگ می زند) | بله - لایه Cr2O3 خود درمانی- |
| نمرات معمولی | A53، A106، API 5L، A500، A333 | 304/L, 316/L, 317L, 310S, 2205, 2507 |
| هزینه مواد نسبی | 1× (خط پایه) | 3×–6× |
| تراکم | ~7.85 گرم بر سانتی متر مکعب | ~7.9-8.0 گرم بر سانتی متر³ (مشابه) |
2. 8 بعدی که تعیین کننده یک مشخصات هستند
| بعد | فولاد کربن | فولاد ضد زنگ |
|---|---|---|
| مقاومت در برابر خوردگی | از نظر رطوبت/مواد شیمیایی ضعیف؛ نیاز به پوشش، رنگ آمیزی یا حفاظت کاتدی دارد | از نظر رطوبت، بسیاری از مواد شیمیایی و کلرید عالی (وابسته به درجه-) |
| قدرت | بازده بالا برای پول؛ قدرت بهتر-به-هزینه در دمای محیط | عملکرد قابل مقایسه یا بالاتر (دوبلکس 2205 ~ 2× 316L)؛ قوی تر به ازای هر وزن در خدمات خوردگی |
| وزن | ~7.85 g/cm³ - کمی سبک تر | ~7.9-8.0 g/cm³ - اساساً برابر است |
| هزینه | مواد کم + هزینه ساخت کم | 3×–6× هزینه مواد؛ ساخت مشابه |
| قابلیت جوشکاری | با کنترل گرمای قبل/پست{0}در بخشهای ضخیمتر ساده است | آسان برای سری 300-. گریدهای کم کربن "L" از ایجاد حساسیت جلوگیری می کنند. برای برخی از جوش ها نیاز به پاکسازی دارد |
| محدوده دما | خوب؛ A333 برای کرایوژنیک، اما قدرت بالای ~400 درجه را از دست می دهد | 316L تا ~ 800 درجه، 310S تا ~ 1150 درجه پیوسته؛ درجات تردی وجود دارد |
| نگهداری / عمر | پوشش مکرر + بازرسی؛ عمر کوتاه تر در خوردگی | تعمیر و نگهداری نزدیک به- دهه ها در خدمت |
| بهداشت / تمیزی | برای غذا/دارو بدون آستر مناسب نیست | غیر متخلخل، قابل تمیز کردن، سازگار با FDA/3-A |
3. مزایایلوله کربن فولادی
فولاد کربنی به دلایل روشن جایگاه خود را در اکثر سیستم های لوله کشی در سراسر جهان به دست آورده است:
کمترین هزینه نصبمواد و ساخت بسیار ارزانتر هستند و برای خدمات خشک، تمیز یا دفن شده-و-روکش شده، پیشفرض اقتصادی است.
قدرت بالا در هر دلاربرای عملکرد ساختاری و بدون فشار-فشار بالا، فولاد کربنی در هر بودجه، مقاومت تسلیم بیشتری نسبت به هر نوع درجه ضدزنگ ارائه میکند.
عالی برای حفاظت در برابر آتش، آب، بخار و ساختار.لوله اسپرینکلر آتش نشانی A53/A135، خطوط بخار A106، خطوط انتقال API 5L و لوله های ساختاری A500 بالغ، فراوان و سریع به منبع هستند.
پوشش و خط کشی آسان.فولاد کربنی با روکش سیمانی-روکش شده، اپوکسی- و گالوانیزه آب آشامیدنی و خدمات دفن شده را از نظر اقتصادی مدیریت میکند.
بدون خطر تامین کرومدر معرض نوسانات قیمت نیکل/کروم نیست که هزینه های ضد زنگ را تغییر می دهد.
4. مزایایلوله فولادی ضد زنگ
فولاد ضد زنگ حق بیمه خود را در جایی که خوردگی، بهداشت یا هزینه چرخه عمر غالب است توجیه می کند:
مقاومت در برابر خوردگی که چندین دهه دوام می آورد.فیلم غیرفعال رطوبت، بسیاری از اسیدها و کلریدها را حذف میکند و برنامههای بازرسی و پوششدهی تکراری را حذف میکند.
هزینه کل مالکیت کمتراگرچه مواد 3 × 6× گرانتر هستند، اما عدم نگهداری خوردگی، خرابی و جایگزینی زودهنگام اغلب ضد زنگ را در یک افق 20 تا 30 ساله ارزانتر میکند.
نمره-برای رسانه انتخاب شد.304/L برای وظیفه عمومی،316/L با PREN ≈ 25برای دریایی/شیمیایی،317 لیتر (PREN ≈ 29-31)برای مقاومت اسید/کلرید قوی تر، 310S برای ~1150 درجه حرارت، ودوبلکس 2205 (PREN ≈ 34-35)برای آب دریا و استحکام بالا
بهداشتی و قابل تمیز کردناجباری در خطوط غذایی، نوشیدنی، لبنیات، داروسازی و خطوط نیمه هادی (3-A، FDA، ASME BPE).
گزینههای-دمای بالا و برودتی.از خدمات کوره 310S گرفته تا گریدهای LNG برودتی، پوششهای ضدزنگ در حدی که فولاد کربنی نمیتواند انجام دهد.
5. جایی که هر یک باید مشخص شود
فولاد کربنی را مشخص کنید زمانی که…
محیط تمیز، خشک یا سازگار با پوشش/روکش (آب پاش های آتش نشانی، تهویه مطبوع، ساختاری، اصلی آب مدفون) است.
بودجه محدودیت اولیه است و خوردگی با پوشش + حفاظت کاتدی کنترل می شود.
سرویس با حجم بالا، انتقال خوردگی کم{{1} (خطوط جمع آوری نفت و گاز API 5L، بخار، آب فرآیند غیر خورنده) است.
لوله های ساختاری (A500) که در آن ظاهر و خوردگی ثانویه برای بارگذاری هستند.
فولاد ضد زنگ را زمانی که…
این محیط خورنده است: اسیدها، کلریدها، آب دریا، سفید کننده، سولفیدها یا هر ترکیبی از رطوبت + اکسیژن + آلاینده.
مسائل بهداشتی: غذا، دارو، لبنیات، آبجو، لوازم آرایشی، آب خالص- و نیمه هادی.
هزینه چرخه حیات از هزینه اول پیشی می گیرد: کارخانه های فراساحلی، از راه دور، یا به سختی-تعطیل--در جایی که نشتی فاجعه بار است.
درجه حرارت بالا یا برودتی در آن دخیل است، یا طراحی نیاز به یک دیوار نازک با استحکام بالا (دوبلکس)- دارد.
6. استانداردها در یک نگاه
| هدف | فولاد کربن | فولاد ضد زنگ |
|---|---|---|
| لوله بدون درز | A106، A53، API 5L، A333 | A312, A213, A269, A789/A790 |
| لوله جوش داده شده | A53، API 5L، A500، A252 | A312, A358, A778, A928 (CLAD/EFW) |
| لوله ساختاری | A500, A501 | A554 (مکانیکی) |
| دمای پایین- | A333 | گریدهای برودتی 316/304 |
| دمای-بالا | محدود به بالای 400 درجه | 310S, 321, 347 (تا ~1150 درجه) |
سوالات متداول
آیا لوله فولادی ضد زنگ قوی تر از لوله فولادی کربن است؟
به صورت خودکار نیست. فولاد کربن بر اساس{1}}دلار قویتر است، اما بر اساس{2}}وزن و خوردگی{3}}زنگزنگ (مخصوصاً دوبلکس 2205) میتواند قویتر باشد. قدرت تسلیم بر اساس درجه بیشتر از خانواده پایه متفاوت است.
چرا لوله فولادی ضد زنگ بسیار گران تر است؟
حاوی 10.5٪ تا 26٪ کروم به علاوه نیکل، مولیبدن و آلیاژهای دیگر، با ذوب شدید انرژی و کنترل کیفیت دقیق تر. هزینه مواد معمولاً فولاد کربنی 3×-6× است، اگرچه هزینه ساخت مشابه است.
آیا می توان از لوله کربن فولادی برای آب آشامیدنی استفاده کرد؟
بله، وقتی به درستی آستر یا روکش شده باشد (سیمانی، اپوکسی یا گالوانیزه). برای سیستم های آشامیدنی در معرض یا بهداشتی، 304/L ضد زنگ برای تمیزی و طول عمر ترجیح داده می شود.
کدام بیشتر دوام می آورد؟
در سرویسهای خورنده یا بهداشتی، ضدزنگ به راحتی تا چندین دهه با نگهداری تقریباً صفر-از فولاد کربنی دوام میآورد. در سرویسهای خشک، روکششده،-کم خوردگی، فولاد کربنی با کسری از هزینه، طول عمر خود را به خوبی انجام میدهد.
آیا می توانم فولاد ضد زنگ را به فولاد کربنی جوش دهم؟
بله، استفاده از پرکنندههای سازگار (مثلاً 309L/309Mo) برای پل زدن شیمی - رایج در اتصالات انتقالی و روکشها. روش مناسب از مهاجرت کربن و ایجاد حساسیت جلوگیری می کند.
