June 10, 2025
Выбор качества материала для двойного стального фланца, подходящего для конкретного сценария применения, требует всестороннего рассмотрения свойств среды (коррозивность, состав),условия эксплуатации (температура, давление), требования к механическим свойствам, бюджет затрат и другие факторы.
I. Определение ключевых параметров сценария применения
1. Оценка средней коррозионной способности
Концентрация ионов хлорида (Cl-):
Низкая Кл-окружающая среда (< 1000ppm): доступна экономичная дуплексная сталь (например, 2304).
Средняя КЛ-среда (1000 ~ 5000 ppm): подходящая стандартная дуплексная сталь (например, 2205).
Окружающая среда с высоким содержанием КЛ (>5000 ppm) или содержащая сероводород (H2S), морскую воду, солевой раствор: требуется сталь супердуплекса (например, 2507, 2553).
pH и тип среды:
Кислотные/щелочные среды: сосредоточьтесь на содержании Cr и Mo, Cr для устойчивости к окислению, Mo для устойчивости к редукции.
Фторированные (F-) или сильные окислительные агенты (например, концентрированная азотная кислота): требуется более высокое содержание Cr (например, 2507 = 25% Cr).
2Рабочая температура и давление
Температурный диапазон:
Низкая температура (-50 ~ 150 °C): обычная дуплексная сталь (2205, 2304) может соответствовать требованиям к прочности.
Средне-высокая температура (150 ~ 300 °C): необходимо учитывать тепловую устойчивость материала, сталь сверхдуплекса (2507) при высокой температуре устойчивость удержания более высокая.
Высокая температура (> 300 °C): может потребоваться сплав на основе никеля, дуплексная сталь обычно не рекомендуется для длительного использования выше 300 °C.
Уровень давления:
Сценарии высокого давления (например, нефтепроводы PN ≥ 16): отдавать предпочтение высокопрочной дуплексной стали (например, 2507 с прочностью ≥ 550MPa). 3.
3Требования к механическим характеристикам
Требования к прочности:
Окружающая среда с высокой нагрузкой или вибрациями: сталь супердуплексная (например, 2507) имеет прочность в 1,3 раза выше, чем 2205 и лучшую устойчивость к усталости.
Обработка и сварка:
необходимость сваривания на месте или сложной формовки: 2205 процесс сваривания является зрелым, риск термического трещивания ниже 2507;Супердуплексная сталь (например, 2507) для сварки должна строго контролировать тепло ввод и сварные расходные материалы, чтобы соответствовать (например, ER2594 проволока).
Во-вторых, классификация и сценарии применения дуплексных стальных материалов
Тип класса Типичный класс Ключевые компоненты (%) Сопротивление коррозии (значение PREN) Типичные сценарии применения
Экономика 2304 (S32304) Cr = 23, Ni = 4, Mo = 0.5, N ≈ 0,05 ~ 25 Обработка пресной воды, атмосферные коррозионные среды, низкосодержащие хлор химические трубопроводы (например, рН нейтральные сульфатные растворы)
Стандарт 2205 (S32205) Cr=22, Ni=5.5, Mo=3, N=0,14~0,22~32 Обезсоление морской воды, средние концентрации Cl химических сред (например, бумажный отбеливающий раствор, впрыск скважины нефти, содержащей Cl),
III. Процесс отбора и пункты принятия решений
1Предварительный скрининг: на основе коррозионной среды
Шаг 1: Определить концентрацию среды Cl- и содержит ли она H2S, F- и другие сильные коррозионные компоненты.
Пример: морская вода (Cl- ≈ 20000 ppm) → непосредственно исключить 2304, приоритет 2507.
Шаг 2: Оценка кислотности и щелочности среды для определения необходимости высокого содержания Cr или Mo.
Пример: требуется кислотная среда, содержащая Cl- (например, соляную кислоту) → высокий Mo (например, 2205, 2507); алкальная среда → высокий Cr (например, 2507) лучше.
2Просмотр механических свойств и температуры
Сравнение прочности: в зависимости от уровня давления выбор классов, таких как трубопровод высокого давления (PN = 25) нуждается в 2507 (более высокая прочность), низкое давление 2205 может быть использовано.
Коррекция температуры:
низкая температура (<-40 °C): необходимо подтвердить прочность материала при низких температурах (например, 2205 при - 40 °C ≥ 27J).
Высокая температура (> 250 °C): устойчивость к окислению 2507 лучше, чем 2205, более подходящая для длительных условий высокой температуры.