June 10, 2025
Belirli bir uygulama senaryosu için dubleks çelik flanş malzeme sınıfının seçimi, ortam özelliklerinin (korozyon, bileşim), çalışma koşullarının (sıcaklık, basınç), mekanik özellik gereksinimlerinin, maliyet bütçesinin ve diğer faktörlerin kapsamlı bir şekilde değerlendirilmesini gerektirir. Aşağıda sistematik bir seçim prosedürü ve temel gerekçeler verilmiştir:
I. Uygulama senaryosunun temel parametrelerini tanımlayın
1. Ortam korozyonunun değerlendirilmesi
Klorür iyonu (Cl-) konsantrasyonu:
Düşük Cl- ortamı (<1000ppm): ekonomik dubleks çelik (örneğin 2304) mevcuttur.
Orta Cl- ortamı (1000~5000ppm): Standart dubleks çelik (örneğin 2205) uygundur.
Yüksek Cl- ortamı (>5000ppm) veya hidrojen sülfür (H₂S), deniz suyu, tuz çözeltisi içeriyorsa: Süper dubleks çelik (örneğin 2507, 2553) gereklidir.
pH ve ortam türü:
Asidik / alkali ortamlar: Cr ve Mo içeriğine odaklanın, oksidasyon direnci için Cr, redüksiyon direnci için Mo.
Florlu (F-) veya güçlü oksitleyici maddeler (örneğin konsantre nitrik asit): daha yüksek Cr içeriği gereklidir (örneğin 2507 = %25 Cr). 2.
2. Çalışma sıcaklığı ve basıncı
Sıcaklık aralığı:
Düşük sıcaklık (-50 ~ 150 ℃): sıradan dubleks çelik (2205, 2304) tokluk gereksinimlerini karşılayabilir.
Orta-yüksek sıcaklık (150 ~ 300 ℃): malzemenin termal kararlılığını dikkate almak gerekir, yüksek sıcaklık dayanımında süper dubleks çelik (2507) daha yüksek oranda tutulur.
Yüksek sıcaklık (> 300 ℃): nikel bazlı alaşımlara ihtiyaç duyulabilir, dubleks çelik genellikle 300 ℃'ün üzerindeki uzun süreli kullanım için önerilmez.
Basınç seviyesi:
Yüksek basınç senaryoları (örneğin petrol boru hattı PN ≥ 16): yüksek mukavemetli dubleks çeliklere (örneğin 2507 akma dayanımı ≥ 550MPa) öncelik verin. 3.
3. Mekanik performans gereksinimleri
Mukavemet gereksinimleri:
Yüksek yük veya titreşim ortamı: süper dubleks çelik (örneğin 2507), 2205'in 1,3 katı akma dayanımına ve daha iyi yorulma direncine sahiptir.
İşleme ve kaynaklanabilirlik:
Sahada kaynak veya karmaşık kalıplama gerekiyorsa: 2205 kaynak işlemi olgunlaşmıştır, termal çatlama riski 2507'ye göre daha düşüktür; süper dubleks çelik (örneğin 2507) kaynağı, ısı girdisini ve kaynak sarf malzemelerini (örneğin ER2594 teli) eşleştirmek için sıkı bir şekilde kontrol edilmelidir.
İkinci olarak, dubleks çelik malzeme sınıflandırması ve uygulama senaryoları
Sınıf tipi Tipik sınıf Temel bileşenler (%) Korozyon direnci (PREN değeri) Tipik uygulama senaryoları
Ekonomi 2304 (S32304) Cr = 23, Ni = 4, Mo = 0.5, N ≈ 0.05 ~ 25 Tatlı su arıtma, atmosferik aşındırıcı ortamlar, düşük Cl- içerikli kimyasal boru hatları (örneğin pH nötr sülfat çözeltileri) Standart sülfat çözeltisi)
Standart 2205 (S32205) Cr=22, Ni=5.5, Mo=3, N=0.14~0.22 ~32 Deniz suyu arıtma, orta Cl- konsantrasyonlu kimyasal ortamlar (örneğin, kağıt ağartma çözeltisi, Cl- içeren petrol kuyusu enjeksiyonu),
III. Seçim Süreci ve Karar Noktaları
1. Ön Eleme: Aşındırıcı ortama göre
Adım 1: Cl- ortamının konsantrasyonunu ve H₂S, F- ve diğer güçlü aşındırıcı bileşenler içerip içermediğini belirleyin.
Örnek: deniz suyu (Cl- ≈ 20000ppm) → doğrudan 2304'ü hariç tutun, öncelik 2507.
Adım 2: Ortamın asitlik ve alkaliliğinin değerlendirilmesi, yüksek Cr veya yüksek Mo sınıfına ihtiyaç olup olmadığını belirlemek için.
Örnek: Cl- içeren asidik ortam (örneğin hidroklorik asit) → yüksek Mo (örneğin 2205, 2507) gereklidir; alkali ortam → yüksek Cr (örneğin 2507) daha iyidir.
2. Mekanik özellikleri ve sıcaklığı inceleyin
Mukavemet eşleşmesi: basınç seviyesine göre sınıf seçimi, örneğin yüksek basınçlı boru hattı (PN = 25) 2507'ye (daha yüksek mukavemet) ihtiyaç duyar, düşük basınçlı 2205 kullanılabilir.
Sıcaklık düzeltmesi:
düşük sıcaklık (<-40 ℃): malzemenin düşük sıcaklık darbe tokluğunu (örneğin, - 40 ℃'de 2205 darbe çalışması ≥ 27J) doğrulamak gerekir.
Yüksek sıcaklık (> 250 ℃): 2507 oksidasyon direnci 2205'ten daha iyidir, uzun süreli yüksek sıcaklık koşulları için daha uygundur.