لوله های فولادی ضد زنگ با قطر بزرگ: اندازه ها، درجه ها و موارد استفاده

هنگامی که لوله‌های فولادی ضد زنگ به قطرهای بزرگ‌تر می‌روند، انتخاب مواد مناسب بیشتر از انتخاب درجه‌ای مانند 304L یا 316L است. قطر لوله، ضخامت دیواره، روش ساخت، محیط عملیاتی، فشار و استانداردهای قابل اجرا همگی می‌توانند بر هزینه، ساخت و{3}}قابلیت اطمینان بلندمدت پروژه تأثیر بگذارند.

برای خریداران و مهندسان، سوال واقعی این نیست که چقدر aلوله فولادی ضد زنگ با قطر بزرگمی تواند باشد، اما کدام اندازه، درجه و روش ساخت برای شرایط خدمات واقعی مناسب است.

هیچ تعریف جهانی واحدی از "قطر بزرگ" وجود ندارد که برای هر صنعتی اعمال شود.

در لوله‌کشی تجاری، این اصطلاح اغلب برای لوله‌های فولادی ضد زنگ با شروع NPS 14، NPS 16، NPS 20 یا بالاتر، بسته به تامین‌کننده، فرآیند ساخت و مشخصات پروژه استفاده می‌شود.

با افزایش قطر لوله، الزامات ساخت نیز تغییر می کند. اندازه های بزرگ معمولاً به عنوان لوله های جوش داده شده عرضه می شوند زیرا تولید بدون درز در قطرهای بزرگتر محدودتر و گران تر می شود.

به همین دلیل، یک لوله فولادی ضد زنگ با قطر بزرگ معمولاً باید بیش از OD به تنهایی مشخص شود. خریداران همچنین باید اندازه اسمی لوله، ضخامت یا برنامه زمانی دیوار، درجه مواد و استاندارد قابل اجرا را تعریف کنند.

ابعاد لوله را نمی توان تنها با قطر خارجی تعیین کرد. همچنین باید NPS/DN، قطر خارجی، ضخامت دیوار و برنامه لوله را بررسی کنید. برای لوله های فولادی ضد زنگ، سیستم ابعادی معمولاً به ASME B36.19 اشاره می کند. ASTM A312 صراحتاً مشخص می‌کند که ابعاد استاندارد آن به ASME B36.19 اشاره دارد، در حالی که سفارش اندازه‌های غیر استاندارد- که سایر الزامات را برآورده می‌کنند نیز مجاز می‌سازد.

I. جدول مرجع اندازه های اسمی رایج

قطر خارجی به تنهایی لوله را به طور کامل مشخص نمی کند.

برای مثال، دو لوله فولادی ضد زنگ NPS 24 ممکن است قطر خارجی یکسانی داشته باشند اما ضخامت دیواره، وزن و قابلیت فشار بسیار متفاوتی داشته باشند.

به همین دلیل است که خریداران همیشه باید هم اندازه اسمی و هم ضخامت دیوار یا برنامه را مشخص کنند.

II. معمولاً از کلاس های ضخامت دیوار صنعتی استفاده می شود

لوله‌های فولادی ضد زنگ با قطر بزرگ-عمدتاً از استانداردهای دیواره نازک-استفاده می‌کنند که رایج‌ترین مشخصات آنبرنامه های 5S، 10S، 40S و 80S. مهم است که توجه داشته باشید که رتبه بندی برنامه ضخامت واقعی دیوار را نشان نمی دهد. برای همان رتبه بندی برنامه، ضخامت واقعی دیوار بسته به اندازه لوله اسمی (NPS) به طور قابل توجهی متفاوت است. بنابراین، به جای تکیه بر حدس و گمان یا تجربه، باید ابعاد را بر اساس جدول پارامترهای استاندارد تأیید کرد.

درجه مواد یکی از مهمترین تصمیمات هنگام تعیین لوله های ضد زنگ با قطر بزرگ است.

I. 304/304L لوله فولادی ضد زنگ

فولاد ضد زنگ 304 همه کاره ترین درجه است که مقاومت در برابر خوردگی و جوش پذیری عالی را ارائه می دهد. برای اکثریت قریب به اتفاق کاربردهای صنعتی حمل و نقل سیال در دمای محیط مناسب است. نوع کم-کربن 304L ماده ترجیحی برای لوله‌های جوش داده شده با قطر بزرگ است. طبیعت کم کربن آن به طور موثری از ایجاد حساسیت در ناحیه متاثر از گرما (HAZ) جلوگیری می کند و از شکست خوردگی جوش جلوگیری می کند و به طور قابل توجهی پایداری کلی لوله را افزایش می دهد. عمدتاً در لوله کشی فرآیندهای صنعتی عمومی، تامین آب و زهکشی، و صنایع سبک (مانند فرآوری مواد غذایی) که شرایط خوردگی ملایم است استفاده می شود.

لوله فولادی ضد زنگ II. 316/316L

مزیت کلیدی این استلوله فولادی ضد زنگ 316 قطر بزرگافزودن مولیبدن است. در مقایسه با سری 304، مقاومت فوق‌العاده‌ای در برابر یون‌های کلرید{2} و خوردگی محیط شیمیایی ارائه می‌کند و آن را به ماده انتخابی برای محیط‌های سخت مانند کارخانه‌های فرآوری شیمیایی، مناطق ساحلی و تأسیسات نمک‌زدایی آب دریا تبدیل می‌کند. در کاربردهای صنعتی، گرید کم کربن 316L به دلیل مناسب بودن برای جوشکاری و مقاومت برتر در برابر خوردگی بین دانه ای ترجیح داده می شود.

لازم به ذکر است که 316L گرانتر از 304L است و برای هر سناریو مورد نیاز نیست. هزینه اضافی فقط در محیط های عملیاتی شامل یون های کلرید یا محیط های شیمیایی اسیدی/قلیایی توجیه می شود.

III{0}} و لوله فولادی ضد زنگ 347

اینها فولادهای زنگ نزن آستنیتی هستند که برای خدمات{0}در دمای بالا طراحی شده اند (مطابق با مواد اصلاح شده در استاندارد ASTM A312 "درجه H{1}}). آنها مقاومت بسیار خوبی در برابر خزش در دمای بالا و گسیختگی تنش و همچنین مقاومت در برابر خوردگی ناشی از حساسیت در طول جوشکاری در دمای بالا نشان می‌دهند. آنها در درجه اول برای شرایط عملیاتی با دمای بالا، مانند تولید برق و لوله‌کشی فرآیند با دمای بالا، مناسب هستند و برای پروژه‌های استاندارد دمای محیط{10}} غیر ضروری هستند.

IV. فولاد دوبلکس و مواد آلیاژی{1} بالا

فولادهای دوبلکس 2205/2507 و 904L به عنوان مواد ویژه{0}بالا، استحکام بالا و مقاومت استثنایی در برابر یون‌های کلرید و اسیدهای قوی دارند. آنها برای محیط های بسیار خشن، از جمله سکوهای دریایی، عملیات نفت و گاز در اعماق دریا، و کار با مواد شیمیایی بسیار غلیظ مناسب هستند. به دلیل هزینه بسیار بالای آنها، این مواد خارج از محدوده استاندارد انتخاب لوله‌های-قطر بزرگ هستند و برای پروژه‌های تخصصی و پیشرفته اختصاص داده می‌شوند.

I. چرا لوله‌های{1}}قطر بزرگ عمدتاً جوش داده می‌شوند؟

با افزایش قطر لوله، ساخت لوله های بدون درز به طور تصاعدی دشوارتر می شود. لوله‌های فولادی بدون درز با قطر بزرگ-با ظرفیت تولید محدود، زمان طولانی، هزینه‌های خرید بسیار بالا و محدودیت‌های شدید در مشخصات اندازه مواجه هستند. در مقابل، لوله‌های جوشی-تولید شده توسط صفحات نورد و تشکیل جوش‌های طولی (با استفاده از فرآیند EFW)-تولید انبوه لوله‌های بزرگ-قطر و طول- را ممکن می‌سازد. آنها طیف گسترده ای از مشخصات و هزینه{7}}اثربخشی عالی را ارائه می دهند، که آنها را برای اکثریت قریب به اتفاق شرایط عملیاتی صنعتی و انتخاب اصلی برای لوله کشی فولاد ضد زنگ با قطر بزرگ- کاملا مناسب می کند.

II. چه زمانی لوله بدون درز مورد نیاز است؟

یک ساختار بدون درز ممکن است در شرایط زیر مورد نیاز باشد:

• برخی شرایط عملیاتی با فشار بالا-
• مشخصات طراحی مهندسی که به صراحت لوله بدون درز را الزامی می کند
• محدودیت های فنی خاص برای یک پروژه خاص

با این حال، باید تاکید کرد که "جوش داده شده" معادل "کیفیت پایین" نیست. عوامل کلیدی عبارتند از استانداردهای ساخت، فرآیندهای جوشکاری، عملیات حرارتی، آزمایش‌های غیرمخرب، کنترل ابعاد، و شرایط عملیاتی خاص. لوله های جوشی مطابق با ASTM A312 در طیف وسیعی از کاربردهای صنعتی عملکرد عالی دارند.

ط. صنایع شیمیایی و پتروشیمی

برای خطوط لوله مسافت طولانی که مواد خام شیمیایی، سیالات اسیدی و قلیایی را حمل می‌کنند و رسانه‌های فرآیندی استفاده می‌شود. استفاده از مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی فولاد ضد زنگ از خوردگی و نشت خط لوله جلوگیری می کند و عملکرد ایمن و پایدار تولید مواد شیمیایی را تضمین می کند.

II. تصفیه آب و نمک زدایی آب دریا

سیستم‌های تامین و زهکشی آب شهری، تصفیه فاضلاب صنعتی، و سیستم‌های نمک‌زدایی آب دریا به لوله‌کشی با قطر بزرگ-برای انتقال- آب با حجم بالا نیاز دارند. فولاد ضد زنگ 316L برای محیط‌هایی با خوردگی ناشی از کلرید-از آب دریا مناسب است و آن را به یک ماده اصلی لوله‌کشی برای پروژه‌های تصفیه آب ساحلی تبدیل می‌کند.

III. صنایع نفت، گاز و LNG

مورد استفاده در تاسیسات پایانه نفت و گاز، خطوط لوله انتقال فرآیند، و لوله کشی LNG برودتی. استفاده از ویژگی‌های مقاوم در برابر-دما و خوردگی{{1} پایین انواع مختلف فولاد ضد زنگ، به این لوله‌ها اجازه می‌دهد تا در شرایط عملیاتی میدانی پیچیده مقاومت کنند.

IV. صنعت تولید برق

کاربرد در سیستم‌های خنک‌کننده نیروگاه،-لوله‌کشی فرآیند با دمای بالا، و سیستم‌های انتقال رسانه‌های خورنده؛ درجه‌های تخصصی درجه حرارت بالا-مانند 321H و 347H نیازهای عملیات‌های-درجه حرارت و فشار بالا- را برآورده می‌کنند.