June 13, 2025
Petrokimya endüstrisinde, dupleks çelik teçler ile diğer malzemelerden yapılmış teçler arasındaki performans farklılıkları öncelikle dayanıklılık, korozyon direnci,Yüksek sıcaklığa dayanıklıAşağıda ayrıntılı bir karşılaştırmalı analiz:
1Güç ve basınç dayanıklılığı: Dupleks çelik, austenitik paslanmaz çelik ve karbon çelikten önemli ölçüde daha iyidir
Dupleks çelik tees'lerin (örneğin 2205, 2507) verim gücü 450 ‰ 700 MPa'ya ulaşabilir, bu da 316L austenitik paslanmaz çeliklerin (170 ‰ 210 MPa) 2 ‰ 3 katı ve 1.Karbon çelikten 5 ̇2 kat (200 ̇300 MPa)Bu özellik, yüksek basınçlı uygulamalarda (örneğin 10-15 MPa'da çalışan hidro kraklama üniteleri) duvar kalınlığını azaltarak ekipman ağırlığını azaltmayı sağlar.gerginlik konsantrasyonundan kaynaklanan deformasyonun önlenmesiKarbon çelik, daha düşük dayanıklılığıyla yüksek basınçlarda daha kalın duvarlar gerektirir ve yorgunluk çatlaklarına eğilimlidir; ferritik paslanmaz çelik, austenit çelikten daha güçlü olsa da,Zayıf sertlik ve zayıf darbe direnci.
II. Korozyona Direnci: Çifte çelik klorür ve hidrojen sülfür ortamlarında üstünlük kazanır
Çukur korozyonuna ve stres korozyonuna direnç: Dupleks çeliklerin korozyon dayanıklılığı, ferritik + austenitik çift fazlı mikrostrukturları ile sağlanır.Çukur direnci eşdeğeri (PREN) değeri ≥34Klorür iyonları içeren deniz suyu ve ham petrol işleme ortamlarında, kritik çukur sıcaklığı (CPT), 316L paslanmaz çelik için 15 °C'yi çok daha fazla olan 30 ~ 40 °C'ye ulaşır.Deniz suyu enjeksiyon boru hatlarında, açık deniz platformlarında, 2205 dupleks çelik tees, beş yıllık çalışma sonrasında duvar kalınlığının 0,1 mm'den daha az bir düşüşü ile deniz suyu korozyonuna karşı dayanıklıdır.H2S içeren asidik ortamlarda (toplum gazı işleme tesisleri gibi), dupleks çelik daha yüksek bir gerginlik korozyon çatlama (SCC) e sahiptir, bu da hidrojen kırılmasını önler.Austenitik paslanmaz çelik, klorür iyonları veya hidrojen sülfür ortamlarında stres korozyon çatlaklarına eğilimlidir..
Nikel bazlı alaşımlardan farklılıklar: Nikel bazlı alaşımlar (Inconel 625 gibi) yoğunlaşmış klorhidrat asit veya hidrofluorik asit gibi güçlü asitli ortamlarda en iyi korozyon direncini sunar.Ama maliyetleri dupleks çelikten 5'ten 10 kat daha fazla., onları sadece aşırı korozyon senaryoları için uygun hale getirir; dupleks çelik, ılımlı korozyon ortamlarında daha iyi maliyet etkinliği sunar.
3Yüksek sıcaklığa dayanıklılık: Austenitik paslanmaz çelik yüksek sıcaklıklar için daha uygundur, ikili çelik ise orta sıcaklıklar için sınırlıdır.
Austenitik paslanmaz çelik (örneğin 310S) 600-1100 °C arasında sıcaklıklarda uzun süre kullanılabilir, bu da fırın boruları gibi yüksek sıcaklıklı uygulamalar için uygundur.Dupleks çelik için uzun süreli çalışma sıcaklığı tipik olarak 300°C (2205) veya 400°C (2507) 'yi geçmez, çünkü bu eşiği aşan sıcaklıklar σ faz yağışına yol açabilir ve bu da hassasiyetini azaltabilir.ve ferritik paslanmaz çelik 450 °C'nin üzerinde sürünmeye eğilimlidir, bu nedenle her iki malzeme de yalnızca düşük sıcaklık uygulamaları için uygundur.
4İşleme ve Maliyet: Dupleks çelik, yüksek kaliteli malzemelerden daha iyi maliyet etkinliği sunar.
Kaynaklama ve şekillendirilebilirlik: Dupleks çelik, ısıdan etkilenen bölgenin kırılmasının düşük riskine sahiptir ve nikel tabanlı alaşımlardan daha düşük zorlukla geleneksel kaynak işlemleri kullanarak kaynaklanabilir;Soğuk şekillendirme sırasında, deformasyon kontrol edilmelidir, ancak sıcak şekillendirilebilirliği ferritik çelikten üstündür. Austenit paslanmaz çelik mükemmel soğuk şekillendirilebilirliğe sahiptir, ancak sıcak işleme sırasında aletlere yapışmaya eğilimlidir;Nikel bazlı alaşımlar önemli bir çalışma sertleşmesi gösterir, hem şekillendirme hem de kaynak için özel işlemler gerektirir.
Maliyet Karşılaştırması: Dupleks çeliklerin malzeme maliyeti, 316L austenitik paslanmaz çeliklerden daha yüksektir, ancak nikel bazlı alaşımlardan daha düşüktür.Dupleks çelik bileşenlerin kullanım ömrü 316L'nin 2 ̇3 katıdır.Örneğin, bir rafinerinin armatürlerini dupleks çelikle değiştirmesinin ardından, bakım döngüsü 2 yıldan 5 yıla uzatıldı.Karbon çelik daha düşük başlangıç maliyetlere sahipken, sık sık korozyon koruma bakımı gerektirir (örneğin, pas gidermek için yıllık kum püskürtmesi), bu da uzun vadede daha yüksek işletme maliyetlerine yol açabilir.
5Uygulama Senaryosu Seçim Önerileri
İki katlı çelik öncelik verilmeli: klorür iyonları içeren deniz suyu boru hatları, ham petrol işleme sistemleri, yüksek basınçlı hidrojeneleme üniteleri (basınç > 8 MPa), H2S içeren asidik gaz boru hatları,ve açık deniz platformlarında, kompakt uygulamalarda hem dayanıklılık hem de korozyon direnci gereklidir.
Diğer malzemeleri seçin: ortam sıcaklığında seyreltilmiş asit ortamları için 316L austenitik paslanmaz çelik; yüksek sıcaklıkta koroziv olmayan duman gazı için ferritik paslanmaz çelik;Korosif olmayan düşük basınçlı boru hatları için karbon çelik; ve yoğun asit, yüksek sıcaklık, yüksek basınçlı tamamen daldırılmış korozyon ortamları için nikel bazlı alaşımlar.
Özet
Dupleks çelik çubukları, yüksek dayanıklılık, orta ila yüksek korozyon direnci ve maliyet etkinliği gibi kapsamlı avantajlarıyla,¢ Petrokimya endüstrisinde yüksek basınçlı koroziv ortamlar için temel seçim haline geldilerDiğer malzemeler ise, belirli sıcaklık koşullarında veya aşırı korozyon koşullarında yenilmez bir rol oynamaktadır.Orta bileşimi göz önünde bulundurarak kapsamlı bir değerlendirme yapmak şarttır., işletim parametreleri ve yaşam döngüsü maliyetleri, performans ve maliyet arasında optimum dengeyi elde etmek için.