ASTM A789 Super Duplex stálrör: UNS S32205, S31803, S32750 og S32760 fyrir varmaskipti

Hvað er ASTM A789?

ASTM A789 er forskriftin fyrir óaðfinnanlega og soðið ferrític/austenitic (duplex) ryðfrítt stálrör fyrir almenna ætandi þjónustu. Það nær yfir bæði staðlaða tvíhliða flokkana og ofur tvíhliða flokkana, og það er forskriftin sem oftast er kallað upp fyrir hitarabúnta, loftkælislöngur, eimsvala rör, tankspólur og svipaða hitaflutningsíhluti í efna-, jarðolíu-, afsöltunar- og offshoreþjónustu. Ólíkt austenitic 300-röðinni sameina tvíhliða stál ferrít-austenít tvífasa örbyggingu, sem gefur þeim um það bil tvöfalt flæðistyrk en 316L ásamt mun betri viðnám gegn klóríðspennu tæringarsprungum.

Umræddar einkunnir og efnasamsetning

Fjórar einkunnir eru almennt tilgreindar: tvíhliða einkunnir UNS S31803 og UNS S32205, og ofur tvíhliða einkunnir UNS S32750 og UNS S32760. Samsetningarmörk (þyngdarprósenta) eru gefin upp hér að neðan.

Frumefni	S31803	S32205	S32750	S32760
Kolefni (C)	Minna en eða jafnt og 0,030	Minna en eða jafnt og 0,030	Minna en eða jafnt og 0,030	Minna en eða jafnt og 0,030
Mangan (Mn)	Minna en eða jafnt og 2,00	Minna en eða jafnt og 2,00	Minna en eða jafnt og 1,20	Minna en eða jafnt og 1,00
Fosfór (P)	Minna en eða jafnt og 0,030	Minna en eða jafnt og 0,030	Minna en eða jafnt og 0,035	Minna en eða jafnt og 0,030
Brennisteinn (S)	Minna en eða jafnt og 0,020	Minna en eða jafnt og 0,020	Minna en eða jafnt og 0,020	Minna en eða jafnt og 0,010
Kísill (Si)	Minna en eða jafnt og 1,00	Minna en eða jafnt og 1,00	Minna en eða jafnt og 0,80	Minna en eða jafnt og 1,00
Króm (Cr)	21.0 - 23.0	22.0 - 23.0	24.0 - 26.0	24.0 - 26.0
Nikkel (Ni)	4.5 - 6.5	4.5 - 6.5	6.0 - 8.0	6.0 - 8.0
Mólýbden (Mo)	2.5 - 3.5	3.0 - 3.5	3.0 - 5.0	3.0 - 4.0
Köfnunarefni (N)	0.08 - 0.20	0.14 - 0.20	0.24 - 0.32	0.20 - 0.30
Kopar (Cu)	-	-	Minna en eða jafnt og 0,50	0.50 - 1.00
Wolfram (W)	-	-	-	0.50 - 1.00

Vélrænir eiginleikar samkvæmt ASTM A789

Eign	S31803 / S32205	S32750	S32760
Togstyrkur, mín. (MPa)	620	800	750
Afrakstursstyrkur 0,2%, mín. (MPa)	450	550	550
Lenging, mín (%)	25	15	25

Þessi lágmarksgildi eru u.þ.b. tvöfaldur álagsstyrkur af glæðu 316L (170 MPa lágmark), sem gerir þynnri rörveggi fyrir sama hönnunarþrýsting - mikilvægan hagkvæmni í búnta- og spólugerð.

Tæringarþol og PREN

Pitningsviðnám tvíhliða einkunna er venjulega gefin upp með gryfjuviðnámsjafngildi, PREN=Cr + 3.3 × Mo + 16 × N. Reiknað út frá nafnsamsetningu, falla S31803 og S32205 á bilinu um 34-36, en S32750 og S327 gildi eða hærra. Til samanburðar reiknast 316L í u.þ.b. 26. Þetta er ástæðan fyrir því að tvíhliða og ofur tvíhliða einkunnir eru tilgreindar fyrir sjávar-kælda varmaskipta, klóríðhlaðna vinnslustrauma og saltvatn, þar sem austenítískir flokkar grafa eða verða fyrir klóríðspennu tæringarsprungum. Ofur tvíhliða einkunnirnar bæta kopar og wolfram (S32760) til að bæta enn frekar viðnám í súrum klóríðefnum.

Framleiðslu- og þjónustusjónarmið

Tvíhliða slöngur eru venjulega afhentar í -lausnuðu ástandi. Suðu krefst stýrðs hitainntaks og, í flestum tilfellum, of-blandað fylliefni af gerðinni S32205 eða S32750 til að viðhalda austenít-ferrítjafnvæginu í suðumálminum; forhitun er almennt ekki nauðsynleg. Vegna þess að tvíhliða stál er hætt við að skemma fyrirbæri á 280-500 gráðu bilinu, er forðast langtíma notkunarhitastig yfir um 300 gráður og rörin eru hönnuð innan hitamarka gildandi þrýstingskóða. Eftir heita myndun er lausnarglæðing fylgt eftir með hraðri kælingu hefðbundin venja.

Algengar spurningar

Hver er munurinn á S31803 og S32205?

S32205 hefur þéttara krómsvið (22,0-23,0%), hærra lágmarks mólýbden (3,0-3,5%) og hærra köfnunarefnislágmark (0,14-0,20%) en S31803, sem bætir holuþol og er ástæðan fyrir því að S32205 er nú útbreiddasta tvíhliða flokkurinn.

Hvað þýðir PREN og hvers vegna skiptir það máli?

PREN (jafngildi gryfjuþols) er útreiknuð vísitala gryfjuviðnáms: PREN=Cr + 3.3 × Mo + 16 × N. Hærra gildi gefur til kynna betri viðnám gegn klóríðgrind; ofur tvíhliða einkunnir ná um 40, á móti u.þ.b. 26 fyrir 316L.

Er A789 pípa óaðfinnanleg eða soðin?

ASTM A789 nær yfir bæði óaðfinnanlega og soðið tvíhliða slöngur fyrir almenna ætandi þjónustu. Fyrir pípuvörur nær ASTM A790 til sömu flokks.

Til hvers eru ofur tvíhliða rör notuð?

Dæmigerð störf eru meðal annars sjóvarmaskiptir og þéttir, loftkælarar, hitarabunkar, geymirhitunarspólur, efnavinnslulínur og önnur klóríð-rík þjónusta þar sem bæði er krafist mikils styrks og gryfjuþols.

Er hægt að sjóða tvíhliða slöngur án -suðuhitameðferðar?

Já, í flestum tilfellum. Réttar suðuaðferðir með stýrðu hitainntaki og samsvörun eða of-blandað fylliefni eru nauðsynlegar; Eftir-suðulausnglæðing er venjulega frátekin fyrir alvarlega þjónustu eða eftir heitmótun.

Hver er munurinn á A789 og A790?

A789 nær yfir óaðfinnanlega og soðið tvíhliða rör fyrir almenna ætandi þjónustu, en A790 nær yfir óaðfinnanlega og soðið tvíhliða rör. Einkunnir efnafræði og vélrænni kröfur eru svipaðar.