Ako dodávateľ UNS S31700 sa často stretávam s otázkami zákazníkov ohľadom zhody tohto materiálu s normami ASME (American Society of Mechanical Engineers). Cieľom tohto blogového príspevku je poskytnúť komplexnú analýzu toho, či je UNS S31700 v súlade s normami ASME, preskúmať jeho vlastnosti, aplikácie a špecifické požiadavky kódov ASME.
Pochopenie UNS S31700
UNS S31700, tiež známy ako nehrdzavejúca oceľ 317 / UNS S31700 / 1.4449Nerezová oceľ 317 / UNS S31700 / 1.4449, je austenitická zliatina nehrdzavejúcej ocele. Obsahuje vyššie percento chrómu, niklu a molybdénu v porovnaní s inými bežnými nehrdzavejúcimi oceľami, ako je nehrdzavejúca oceľ 316 / UNS S31600 / 1.4401Nerezová oceľ 316 / UNS S31600 / 1.4401a nehrdzavejúca oceľ 347 / UNS S34700 / 1.4550Nerezová oceľ 347 / UNS S34700 / 1.4550. Tieto legujúce prvky prispievajú k jeho zvýšenej odolnosti proti korózii, najmä v prostredí s obsahom chloridov a iných agresívnych chemikálií.
Typické chemické zloženie UNS S31700 obsahuje približne 18 – 20 % chrómu, 11 – 15 % niklu a 3 – 4 % molybdénu. Vysoký obsah chrómu vytvára na povrchu ocele pasívnu oxidovú vrstvu, ktorá ju chráni pred koróziou. Nikel zlepšuje austenitickú štruktúru, zlepšuje húževnatosť a ťažnosť ocele. Molybdén ďalej zvyšuje odolnosť proti korózii, najmä v prostredí jamkovej a štrbinovej korózie.
Normy ASME a ich relevantnosť
Normy ASME hrajú kľúčovú úlohu pri navrhovaní, výrobe a kontrole tlakových nádob, potrubných systémov a iných mechanických komponentov. Tieto normy zaisťujú bezpečnosť a spoľahlivosť zariadení používaných v rôznych priemyselných odvetviach vrátane chemického spracovania, výroby energie a ropy a zemného plynu.
Existuje niekoľko ASME kódov a sekcií, ktoré môžu byť relevantné pre UNS S31700, v závislosti od konkrétnej aplikácie. Napríklad ASME Boiler and Pressure Vessel Code (BPVC) oddiel II, časť A poskytuje materiálové špecifikácie pre železné a neželezné kovy používané v tlakových nádobách. Sekcia VIII, divízia 1 a divízia 2 pokrývajú pravidlá pre návrh, výrobu a kontrolu tlakových nádob. ASME B31.3, Process Piping, poskytuje požiadavky na návrh, materiály, výrobu, montáž, kontrolu a testovanie systémov procesného potrubia.
Súlad UNS S31700 s normami ASME
Požiadavky na chemické zloženie
Normy ASME špecifikujú prijateľné rozsahy chemického zloženia pre materiály používané v aplikáciách obsahujúcich tlak. UNS S31700 vo všeobecnosti spĺňa požiadavky na chemické zloženie príslušných noriem ASME. Napríklad v ASME BPVC sekcia II, časť A sú limity chemického zloženia pre austenitické nehrdzavejúce ocele definované, aby sa zabezpečili požadované vlastnosti a výkon materiálov. Obsah chrómu, niklu a molybdénu v UNS S31700 spadá do prijateľných rozsahov špecifikovaných týmito normami, čo je nevyhnutné pre jeho odolnosť proti korózii a mechanické vlastnosti.
Mechanické vlastnosti
Normy ASME tiež stanovujú požiadavky na mechanické vlastnosti, ako je pevnosť v ťahu, medza klzu a predĺženie. UNS S31700 má typicky minimálnu pevnosť v ťahu okolo 515 MPa (75 ksi) a minimálnu medzu klzu okolo 205 MPa (30 ksi). Tieto hodnoty spĺňajú alebo prekračujú požiadavky noriem ASME pre austenitické nehrdzavejúce ocele používané v aplikáciách obsahujúcich tlak. Vysoká ťažnosť UNS S31700 s predĺžením najmenej 40% tiež zaisťuje, že materiál bez porúch vydrží deformáciu počas výroby a prevádzky.
Tepelné spracovanie a výroba
Normy ASME poskytujú pokyny pre tepelné spracovanie a výrobné procesy, aby sa zabezpečila integrita konečného produktu. UNS S31700 môže byť opracovaná za tepla aj za studena, ale často je potrebné správne tepelné spracovanie na uvoľnenie napätia a obnovenie požadovanej mikroštruktúry. Rozpúšťacie žíhanie pri teplote okolo 1010 – 1120 °C (1850 – 2050 °F), po ktorom nasleduje rýchle kalenie, je bežný proces tepelného spracovania pre UNS S31700. Tento proces pomáha rozpúšťať akékoľvek karbidy, ktoré sa mohli vytvoriť počas výroby, a obnovuje odolnosť materiálu proti korózii.
Počas výroby je zváranie kritickým procesom. Kódy ASME poskytujú špecifické požiadavky na postupy zvárania, prídavné materiály a tepelné spracovanie po zváraní. Pri zváraní UNS S31700 by sa mali použiť vhodné prídavné materiály s podobným chemickým zložením, aby sa zabezpečila odolnosť spoja proti korózii a mechanické vlastnosti. V závislosti od hrúbky materiálu a aplikácie môže byť potrebné aj tepelné spracovanie po zváraní.
Aplikácie a súlad s ASME
UNS S31700 je široko používaný v aplikáciách, kde sa vyžaduje vysoká odolnosť proti korózii. V chemickom spracovateľskom priemysle sa používa pri konštrukcii skladovacích nádrží, reakčných nádob a potrubných systémov na manipuláciu s korozívnymi chemikáliami. V potravinárskom a nápojovom priemysle sa vďaka svojim hygienickým vlastnostiam a odolnosti voči korózii používa v zariadeniach, ako sú nádrže, potrubia a ventily.
Vo všetkých týchto aplikáciách je súlad s normami ASME nevyhnutný na zaistenie bezpečnosti a spoľahlivosti zariadenia. Napríklad v chemickom spracovateľskom závode musí tlaková nádoba vyrobená z UNS S31700 vyhovovať ASME BPVC sekcii VIII, aby sa zabezpečilo, že bez porúch vydrží vnútorný tlak a korozívne prostredie. Podobne aj systém procesného potrubia vyrobený z UNS S31700 musí spĺňať normu ASME B31.3, aby sa zabezpečila integrita potrubia a zabránilo sa únikom.
Výzvy a úvahy
Zatiaľ čo UNS S31700 vo všeobecnosti vyhovuje normám ASME, existujú určité výzvy a úvahy, ktoré je potrebné riešiť. Jednou z výziev je potenciál pre senzibilizáciu počas zvárania alebo iných tepelne ovplyvnených procesov. Senzibilizácia nastáva, keď sa karbidy chrómu vyzrážajú na hraniciach zŕn, čím sa chróm v priľahlých oblastiach vyčerpáva a znižuje sa odolnosť proti korózii. Aby sa predišlo senzibilizácii, mali by sa dodržiavať správne postupy zvárania a tepelné spracovanie po zváraní.
Ďalšou úvahou sú náklady. UNS S31700 je drahšia ako niektoré iné nehrdzavejúce ocele kvôli vyššiemu obsahu zliatin. Avšak v aplikáciách, kde je odolnosť proti korózii kritická, dlhodobé úspory nákladov v dôsledku zníženej údržby a výmeny môžu prevážiť počiatočné vyššie náklady.
Záver
Na záver, UNS S31700 je vo všeobecnosti v súlade s normami ASME pre použitie v aplikáciách obsahujúcich tlak, ako sú tlakové nádoby a potrubné systémy. Jeho chemické zloženie, mechanické vlastnosti a schopnosť výroby a tepelného spracovania podľa požiadaviek ASME z neho robia vhodný materiál pre rôzne priemyselné odvetvia, kde je prvoradá odolnosť voči korózii.
Ako dodávateľ UNS S31700 môžem poskytnúť vysoko kvalitné materiály, ktoré spĺňajú všetky príslušné normy ASME. Ak potrebujete UNS S31700 pre svoj ďalší projekt, odporúčame vám, aby ste si vyžiadali ďalšie informácie a prediskutovali vaše špecifické požiadavky. Môžeme spolupracovať, aby sme zaistili, že dostanete správny materiál pre vašu aplikáciu so všetkou potrebnou dokumentáciou, ktorá dokazuje jeho súlad s normami ASME.
Referencie
- ASME kód kotla a tlakovej nádoby (BPVC), rôzne sekcie.
- ASME B31.3, Procesné potrubie.
- Materiálové listy pre UNS S31700 od spoľahlivých výrobcov ocele.
