Применяются нержавеющие стали для трубопроводных деталей с учетом эксплуатационных условий. Поскольку разрушение конструкционных материалов может происходить, как от химической, так и от электрохимическй коррозии. Поэтому для разных рабочих сред подбираются либо металлы с низкой химической активностью, либо сплавы со специальными легирующими добавками, вызывающими химическую устойчивость к агрессивным средам.
Коррозией принято называть разрушение металла под воздействием неблагоприятной среды. По общепринятой классификации коррозия подразделяется на следующие типы:
· сплошная – равномерное образование ржавчины на всей поверхности;
· местная – точечная, возникает на отдельных участках;
· межкристаллитная – МКК, ржавчина распространяется по границам зерен вглубь металла;
· коррозионное растрескивание – возникает под действие внутренних/внешних растягивающих нагрузок при одновременном воздействии на сплав агрессивной среды;
· электрохимическая – из-за разницы потенциалов химических элементов внутри сплава образуется электрический ток, атомы ионизируются в растворах щелочей, солей или кислот.
Железо по умолчанию является химически активным металлом. При взаимодействии с агрессивными средами разрушается поверхностная пленка диоксида железа. Легирующие добавки вводятся в сплав в кратном 8 количестве для получения скачкообразного эффекта.
В сталях коррозионная стойкость достигается за счет снижения углерода и введения легирующего элемента, способного создать с железом твердый нерастворимый раствор. Различные нержавеющие стали для трубопроводных деталей создаются с учетом физических свойств рабочей среды.
Частными случаями коррозионной стойкости являются жаропрочность, жаростойкость, кислотостойкость, хладостойкость. В первом случае подразумевается способность сплава противостоять коррозионному растрескиванию под нагрузкой в агрессивной среде. Под жаростойкостью понимают устойчивость к образованию окалины при высокотемпературном воздействии на сталь.
Кислотостойкие сплавы, соответственно, не ржавеют в кипящих кислотах. А хладостойкая сталь сохраняет прочность и/или пластичность при низких температурах.
нержавеющие стали для трубопроводных деталей
нержавеющие стали для трубопроводных деталей
Чаще всего нержавеющие стали для трубопроводных деталей классифицируются по внутренней структуре конструкционного материала:
· мартенситные;
· ферритные;
· аустенитные;
· дисперсно-твердеющие;
· дуплексные (супердуплексные).
Мартенситная структура имеет вид реечного, пластинчатого или игольчатого пакета. Появляется в сталях после закалки. Из-за внутренних напряжений кристаллической решетки сплав имеет высокую твердость, прочность. Однако нержавеющие свойства стали достаточно низкие.
Вся 400 серия AISI является мартенситной, жаропрочной, но применяется в слабо агрессивных средах – отходы и производство пищевой промышленности, виноделие, водные соляные растворы, органические кислоты.
Структура феррита зависит от условий производства и температуры эксплуатации стали. При резком переохлаждении кристаллическая решетка уплотняется. Поэтому сплавы считаются хладстойкими. Серия AISI 200 ферритная жаростойкая криогенная. Имеет низкую себестоимость производства, в некоторых случаях является заменителем 300 и 400 серий нержавейки по американскому стандарту.
Аустенитные нержавеющие стали для трубопроводных деталей относятся к 300 серии AISI. Все они содержат большое количество стратегического сырья – никеля. В качестве стабилизирующих добавок в 300 коррозионно-стойких сталях часто присутствует молибден, титан, ниобий, тантал. Эти сплавы саамы дорогие, поэтому применяются в основном в тяжелых эксплуатационных условиях.
С другой стороны, ферритные стали не подвержены коррозионному растрескиванию. Поэтому фитинги из них монтируют в обвязках печей и в дымоходах, теплообменниках, топливных системах судов.
Дисперсно-твердеющие сплавы идут на нужды аэрокосмической промышленности. Высокая коррозионная прочность в них сочетается в прочностью, плотностью, антимагнитными свойствами.
Дуплексная нержавейка имеет в составе и аустенит, и феррит, поэтому сочетает лучшие качества обеих указанных структур. Стали обладают жаропрочностью, окалиностойкостью, не подвержены растрескиванию под нагрузками.
Чаще всего в бурении и освоении нефтяных, газовых, газоконденсатных скважин используются следующие нержавеющие стали для трубопроводных деталей:
· ASTM A451 – термостойкая стальная литая аустенитная труба;
· ASTM A409 – труба сварная большого диаметра из сталей аустенитного класса для высокотемпературной и коррозионной эксплуатации;
· ASTM A376 – аустенитная бесшовная труба;
· ASTM A358 – трубы из легированной хромоникелевой аустенитной стали;
· ASTM A312 – сварная и бесшовная аустенитная труба с холодовой обработкой;
· ASTM A790 – труба бесшовная или сварная из стали ферритного, аустенитного класса;
· ASTM A928 – труба из дуплексной, аустенитной или ферритной стали, изготовленная методом сварки с присадкой;
· ASTM A872 – труба центробежнолитая для агрессивной среды;
· ASTM A814 – труба сварная из холоднотянутой стали;
· ASTM A813 – труба шовная с одинарным или двойным сварочным швом;
· ASTM A943 – труба бесшовная аустенитная;
· ASTM A999 – общие требования к нержавеющим трубам;
· ASTM A954 – бесшовная, сварная хромоникелевая аустенитная труба;
· ASTM A949 – аустенитная, ферритная труба по методу распыления.
В нефтегазодобывающей отрасли применяются нержавеющие стали для трубопроводных деталей 200, 300, 400 серии AISI, марок 904L и 630.Обратная связь
Заявка в один клик