Бесшовные изгибы из нержавеющей стали являются жизненно важными соединениями в промышленной трубопроводной системе, срок службы которых напрямую влияет на безопасность и надежность всей трубопроводной системы. Ниже приводится подробный анализ ключевых факторов, влияющих на срок службы бесшовных изгибов нержавеющей стали, по пяти аспектам: характеристики материала, технологические факторы, условия окружающей среды, меры технического обслуживания и типичные случаи.
Выбор материала для бесшовных изгибов нержавеющей стали является основным фактором, определяющим срок службы, различные материалы имеют значительные различия в коррозионной стойкости, высокой температуре и механических характеристиках.
1.1 Тип материала
‌ 304 Нержавеющая сталь ‌: Содержание углерода 0,08%, содержание никеля 8 — 10,5%, содержание хрома 18 — 20%, хорошо зарекомендовала себя в большинстве сред, подходит для общей коррозионной среды.
‌316 Нержавеющая сталь ‌: Добавление 2 — 3% молибдена (Mo) на основе 304 значительно повышает коррозионную стойкость к хлоридам и подходит для морской среды или хлорсодержащих сред.
8204L / 316L ‌: Низкоуглеродный тип (L означает низкий углерод), содержание углерода 0,03%, межкристаллические коррозионные свойства лучше, особенно для случаев, когда после сварки не проводится термообработка.
‌ Действие элементов сплава ‌
Хром (Cr) образует плотную оксидную пленку (Crneneneed Oå), которая является коррозионно — стойкой основой.
Никель (Ni) повышает стабильность аустенита и кислотоустойчивость.
молибден (Mo) повышает устойчивость к точечной и щелевой коррозии.
Высокое содержание углерода (С) снижает стойкость к межкристаллической коррозии.
Класс качества материалов ‌
Материал первого уровня: сталелитейный завод оригинал, состав однородный, производительность стабильна.
Материалы второго уровня: дефекты сталелитейного завода, неровные поверхности и толщина, нестабильное качество.
Качество процесса изготовления напрямую влияет на структурную целостность и стабильность производительности бесшовных изгибов из нержавеющей стали и является ключевым звеном в определении срока их службы.
‌ 1. Процесс формования ‌
‌ Технология теплового толкания ‌: Формирование путем высокотемпературного толкания, металлическая ткань более плотная, прочность на сжатие, особенно подходит для высоковольтной высокотемпературной среды.
‌ Процесс холодного экструзии ‌: Формирование при комнатной температуре, может привести к затвердеванию обработки, требует последующей термообработки для восстановления свойств.
‌ Преимущество бесшовной конструкции ‌: концентрация напряжений без сварных швов, устойчивость к усталости лучше, чем у щелевых изгибов, срок службы до 2 — 3 раз больше обычного изгиба.
‌ Технология сварки ‌
Зона теплового воздействия сварки (HAZ) подвержена крупности зерна и сегрегации элементов, что снижает коррозионную стойкость.
Низкотермическая сварка усиливает остаточное напряжение, вызывая коррозионное растрескивание под напряжением (SCC).
Необходимо обеспечить соответствие труб и сварного материала и предварительно обработать скос.
‌ Технология термообработки ‌
‌ Твердый отжиг ‌: Обработка около 1050°C может высвободить напряжение, восстановить межкристаллическую структуру, повысить коррозионную стойкость.
Твердость после обработки должна контролироваться ниже 220 HV, что повышает пластичность и вязкость.
Яркий твердорастворимый отжиг (с добавлением защитного газа) работает лучше.
‌ 4. Контроль качества ‌
Равномерность толщины стенки влияет на прочность на сжатие, слишком тонкая может легко привести к утечке.
Необходимо провести рентгеновскую дефектоскопию и другие тесты для обеспечения стабильности продукта.
Фактическая эксплуатационная среда и рабочие параметры оказывают значительное влияние на срок службы бесшовных изгибов нержавеющей стали, необходимо выбрать подходящие материалы и защитные меры в соответствии с конкретными условиями.
Рабочие параметры‌
‌ Температура ‌: Высокая температура ускоряет коррозию и ухудшение свойств материала, нержавеющая сталь 304 может использоваться непрерывно вне диапазона 800 — 1575°C.
Давление ‌: среда высокого давления требует более высокой структурной целостности, бесшовные изгибы могут выдерживать давление более 16 МПа.
Среда ‌: Кислотные или щелочные среды ускоряют коррозию, а хлорсодержащие среды подвержены точечной и стрессовой коррозии.
2. Внешняя среда:
Прибрежная среда с высокой влажностью и большим солевым туманом подвержена быстрой коррозии.
Под изоляционным слоем легко образуются зоны обогащения коррозионной среды, требующие особого внимания к герметизации.
‌ 3. Оперативная инструкция ‌:
Избегайте резких колебаний температуры и давления.
Клапаны должны быть полностью открытыми или полностью закрытыми и не должны использоваться для регулирования расхода.
При установке обратите внимание на поток среды (например, запорный клапан должен быть низким и высоким).
Бесшовные изгибы из высококачественной нержавеющей стали имеют срок службы до 50 — 100 лет в подходящих условиях, но фактический срок службы зависит от многих факторов. Систематическое управление может значительно увеличить срок службы бесшовных изгибов из нержавеющей стали и обеспечить безопасную и стабильную работу трубопроводной системы.