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石油化学産業では,二重鋼のタイヤと他の材料のタイヤの性能差は,主に強度,耐腐蝕性,高温耐性詳細な比較分析は以下のとおりです.
1強度と耐圧性:デュプレックス鋼は,オーステニティス型ステンレス鋼と炭素鋼を大幅に優れている.
デュプレックス鉄鋼の強度 (例えば2205,2507) は450~700MPaに達し,316Lアウステニティックステンレス鋼 (170~210MPa) の2倍3倍,1.炭素鋼の5倍 (200~300MPa)この特性により,高圧アプリケーション (例えば10〜15MPaで動作する水圧破裂装置) で壁厚さを減少させることで,機器の重量を減らすことが可能になります.ストレスの濃度による変形を避けながら低強度である炭素鋼は高圧下では厚い壁を必要とし,疲労による裂けやすい.硬さも弱く 衝撃抵抗も弱く.
II.腐食耐性: 二重鋼は塩化物および硫化水素環境で優れている
穴の腐食とストレスの腐食に対する耐性:デュプレックス鋼の腐食耐性は,二相マイクロ構造である"フェリット+アウステニット"によって保証される.穴の抵抗同等値 (PREN) は ≥34塩化物イオンを含む海水と原油加工環境では,臨界ピット温度 (CPT) は30~40°Cに達し,316Lステンレス鋼の15°Cをはるかに上回ります.海上プラットフォームの海水注入パイプライン壁の厚さも5年後に0.1mm未満減少する. さらに,H2S を含む酸性環境 (天然ガス処理施設など)デュプレックス鋼は高圧腐食クレーン (SCC) 限界値を有し,水素脆化による骨折を防ぎます.オウステニチスステンレス鋼は,塩素離子や硫化水素環境でストレス腐食裂けやすい.
ニッケルベースの合金と違い: ニッケルベースの合金 (インコネル625など) は,濃縮塩化水素またはフッ素酸などの強い酸性環境で最も高い耐腐蝕性を有します.しかし2重鋼の5倍10倍ですデュプレックス鋼は,中程度の腐食環境でよりコスト効率が良い.
3高温耐性:オーステニティックステンレス鋼は高温に適しており,デュプレックス鋼は中温に限定されている.
アウステニチスステンレス鋼 (例えば310S) は,600~1100°Cの温度で長期使用可能で,炉管などの高温用途に適しています.二重鋼の長時間稼働温度は通常300°C (2205) または400°C (2507) を超えない炭素鋼は350°C以上では強度が著しく低下する.鉄性不oxidable steelは 450°Cを超えて滑りやすい低温用途のみに適している.
4加工とコスト:デュプレックス鋼は高級材料よりも全体的にコスト効率が優れています.
溶接と形容性:デュプレックス鋼は熱の影響を受けたゾーンが脆くなるリスクが低く,従来の溶接プロセスを用いて溶接され,ニッケルベースの合金よりも難易度が低い.冷凍形成中にオーステニチスステンレス鋼は冷たい形状に優れているが,熱加工中に道具に粘着する傾向がある.ニッケルベースの合金には,かなりの硬化がある.鋳造と溶接の両方のための専門的なプロセスが必要です.
高圧腐食性環境では,316Lオウステニティックステンレス鋼よりも材料コストが高く,ニッケルベースの合金よりも低くなっています.デュプレックス鋼フィッティングの使用寿命は 316L の2倍3倍です例えば,リファインリーがフィッティングをデュプレックス鋼に置き換えた後,メンテナンスのサイクルが2年から5年に延長されました.初期コストは低くなっています耐腐食性保全 (例えば,年1回の砂吹きによる腐食除去) を必要とするため,長期的に運用コストが高くなる可能性があります.
5適用シナリオの選択に関する勧告
二重鋼を優先する:塩化物イオンを含む海水パイプライン,原油処理システム,高圧水化装置 (圧力 > 8 MPa),H2Sを含む酸性ガスパイプラインコンパクトなアプリケーションで強度と耐腐蝕性が要求されるオフショアプラットフォーム.
他の材料を選択する: 316Lオーステニティックステンレス鋼,環境温度の稀有酸性環境用;高温で腐食性のない煙草ガス用フェリティックステンレス鋼腐食性のない低圧パイプライン用の炭素鋼濃縮酸,高温,高圧で完全に浸透した腐食環境のためのニッケルベースの合金
概要
デュプレックス鋼材の長さ,高強度,中程度から高い耐腐蝕性,コスト効率の利点石油化学産業における高圧腐食性環境における主要な選択となりましたしかし,他の材料は,特定の温度条件や極端な腐食条件下では,代替できない役割を果たします.中程度の成分を考慮して包括的な評価を行うことが不可欠です性能とコストの最適なバランスをとるために