Oceľová rúra ASTM A790 S31803sa vzťahuje na bezšvíkové alebo zvárané oceľové rúry vyrobené v súlade s normou A790 Americkej spoločnosti pre testovanie a materiály (ASTM) a označené UNS S31803 (duplexná nehrdzavejúca oceľ Duplex 2205).

Mikroštruktúra oceľovej rúry S31803 pozostáva z dvoch fáz: feritu a austenitu. V porovnaní s tradičnou austenitickou nehrdzavejúcou oceľou ponúka vyššiu mechanickú pevnosť a vynikajúcu odolnosť proti koróznemu praskaniu. Okrem toho vysoký obsah chrómu, molybdénu a dusíka poskytuje vynikajúcu odolnosť proti jamkovej a štrbinovej korózii v chloridovom prostredí a kyslých médiách.
Oceľová rúrka Duplex 2205 je široko používaná v ropnom a plynárenskom, pobrežnom strojárstve, chemickom, petrochemickom, odsoľovacom a celulózovom a papierenskom priemysle. Norma A790 stanovuje prísne požiadavky na chemické zloženie, mechanické vlastnosti, tepelné spracovanie a ne-deštruktívne testovanie oceľových rúr S31803, čím sa zabezpečuje jej spoľahlivosť a dlhodobá-trvanlivosť.
ASTM A790 UNS S31803 Tabuľka špecifikácií duplexných oceľových rúr
ASTM A790 UNS S31803Chemické zloženie
|
Zloženie |
Hodnota (hmotnosť %) |
|
uhlík (C) |
0,030 max |
|
mangán (Mn) |
2,00 max |
|
fosfor (P) |
0,030 max |
|
síra (S) |
0,020 max |
|
kremík (Si) |
1,00 max |
|
nikel (Ni) |
4.50 – 6.50 |
|
chróm (Cr) |
21.0 – 23.0 |
|
molybdén (Mo) |
2.50 – 3.50 |
|
dusík (N) |
0.08 – 0.20 |
|
Železo (Fe) |
Zostatok |
ASTM A790 UNS S31803Mechanická vlastnosť
|
Nehnuteľnosť |
Imperiálne jednotky |
Metrické jednotky |
|
Pevnosť v ťahu (min) |
90 ksi |
620 MPa |
|
Medza klzu (0,2 % offset, min.) |
65 ksi |
450 MPa |
|
Predĺženie (v 2 palcoch alebo 50 mm, min) |
25% |
25% |
|
Tvrdosť (max.) |
290 HBW (Brinell) |
30 HRC (Rockwell C) |
ASTM A790 UNS S31803Tepelné spracovanie a korózia
|
Požiadavka |
Špecifikácia |
Detail / Účel |
|
Tepelné spracovanie |
Roztokové žíhanie |
Potrubie musí byť zahriate na minimálnu teplotu 1020 stupňov. |
|
Chladenie |
Rýchle uhasenie |
Nasleduje rýchle ochladenie na vzduchu alebo vo vode, aby sa dosiahla požadovaná dvojfázová (ferit/austenit) mikroštruktúra a zabránilo sa tvorbe škodlivých intermetalických fáz. |
|
Test medzikryštalickej korózie |
ASTM A923 Cvičenie C |
Povinné pre zabezpečenie kvality. Meria odolnosť materiálu voči jamkovej a štrbinovej korózii, zaisťuje správne tepelné spracovanie a mikroštruktúru. |
|
Mikroštruktúra |
Feritový obsah |
Vo všeobecnosti sa vyžaduje, aby bola v rozsahu 30 % až 70 %. |
Výrobné a rozmerové normy
|
Aspekt špecifikácie |
Detail |
|
Riadiaci štandard |
ASTM A790 / ASME SA-790 |
|
Výrobný proces |
Bezšvíkové alebo zvárané (EFW, ERW alebo fúzne zvárané) |
|
Použiteľné rozmerové normy |
ASME B36.10M alebo ASME B36.19M |
|
Ne{0}}deštruktívne testovanie (NDT) |
Povinné |
|
Testovanie zvarov (pre zvárané rúry) |
Povinné |
ASTM A790 UNS S31803 Výhody duplexných oceľových rúr

Vynikajúca odolnosť proti praskaniu v dôsledku korózie
Oceľová rúra S31803 ponúka vynikajúcu odolnosť proti koróznemu praskaniu chloridmi, čím prekonáva tradičné austenitické nehrdzavejúce ocele. Feritová fáza Duplex 2205 dodáva SCC vysokú odolnosť, vďaka čomu sa používa predovšetkým v offshore inžinierstve, odsoľovacích zariadeniach, výmenníkoch tepla a pri výrobe ropy a plynu.
Vynikajúca mechanická pevnosť a odolnosť
Medza klzu S31803 je zvyčajne dvakrát vyššia ako medza klzu štandardných austenitických nehrdzavejúcich ocelí, čo znamená, že pri rovnakom vnútornom tlaku alebo vonkajšom zaťažení možno použiť tenšie-stenné rúry. Táto vysoká pevnosť nielen zlepšuje trvanlivosť a bezpečnosť potrubných systémov, ale tiež výrazne znižuje celkovú hmotnosť potrubia, zjednodušuje inštaláciu a znižuje podporné konštrukcie.
Vynikajúca odolnosť voči lokálnej korózii
Oceľová rúra S31803 s vysokým obsahom chrómu, molybdénu a dusíka má extrémne vysoký index jamkovej korózie, ktorý poskytuje vynikajúcu odolnosť proti jamkovej a štrbinovej korózii. Táto charakteristika je obzvlášť dôležitá v kyslom prostredí, morskej vode alebo slanom náleve s vysokou-slanosťou, pričom zabezpečuje dlhodobú-operatívnu integritu potrubia a minimalizuje náklady na údržbu.

Nákladová-efektívna
Hoci počiatočné náklady na oceľové rúry S31803 sú vyššie ako z nehrdzavejúcej ocele, jej celkové náklady sú počas životného cyklu projektu veľmi významné. Jeho vysoká pevnosť umožňuje tenšiu hrúbku stien, čím sa znižuje hmotnosť, obstarávacie náklady a náklady na dopravu.
Jeho vynikajúca odolnosť proti korózii a trvanlivosť zároveň predlžujú životnosť a znižujú frekvenciu výmen, vďaka čomu je Duplex 2205 ekonomickým, dlhodobým-riešením pre aplikácie v drsnom prostredí.
Vynikajúca zvárateľnosť a spracovateľnosť
V porovnaní s niektorými-legovanými materiálmi má duplexná oceľová rúra S31803 vynikajúcu zvárateľnosť. Pri správnom zváraní si zachováva odolnosť proti korózii a mechanické vlastnosti v oblastiach ovplyvnených zvarom aj teplom-.
Navyše, dobrá húževnatosť oceľovej rúry S31803 umožňuje relatívne jednoduché opracovanie a tvarovanie za studena, čo uľahčuje jej prispôsobenie rôznym zložitým usporiadaniam potrubia a -inštaláciu na mieste.
ASTM A790 UNS S31803 Cena duplexnej oceľovej rúry
|
Typ potrubia |
Rozsah veľkostí |
Cena (za kg/lb) |
|
Bezšvové potrubie |
1" NB až 8" NB (plán 40/80) |
9,00 – 14,00 USD/kg |
|
Bezšvové potrubie |
Veľký vonkajší priemer alebo ťažká stena |
10,00 USD – 15.00+ USD/kg |
|
Zvárané potrubie |
4" NB až 24" NB (štandardná stena) |
7,00 USD – 11,00 USD/kg |
|
tanier/hárok) a iné formy |
Suroviny používané na výrobu zváraných rúr |
6,00 – 10,00 USD/kg |
Poznámka:NB znamená menovitý priemer. Vyššie uvedené ceny predstavujú odhady nákladov na suroviny a spracovanie spoločnosti Bare Pipe a nezahŕňajú dopravné, inšpekčné poplatky, dane ani iné dodatočné servisné poplatky.

Cena duplexnej ocele S31803 je úzko spätá s kolísaním trhových cien troch zliatin: niklu, chrómu a molybdénu.
Nikel a molybdén sú obzvlášť drahé a výrazne kolísajú, zatiaľ čo S31803 obsahuje vysoké hladiny chrómu, mierne množstvá niklu a kritický prvok molybdén. Zvýšenie cien týchto prvkov priamo ovplyvňuje náklady na suroviny S31803. Dodávatelia preto často zakladajú svoje cenové ponuky na-reálnom čase alebo nedávnych mesačných priemerných cenách trhových indexov kovov.
Norma ASTM A790 kladie prísne požiadavky na výrobný proces pre rúry S31803. Duplexná oceľ vyžaduje presné rozpúšťacie žíhanie pri teplotách nad 1020 stupňov, po ktorom nasleduje rýchle ochladenie, aby sa dosiahla ideálna rovnováha ferit/austenit.
Toto tepelné spracovanie je zložitejšie a energeticky-náročnejšie ako spracovanie štandardnej nehrdzavejúcej ocele, vyžaduje si dodatočné vybavenie a dlhšie časy spracovania.

Okrem toho norma A790 nariaďuje prísne nedeštruktívne a korózne testovanie a tieto náklady na kontrolu sú zahrnuté do konečnej cenovej ponuky.
Na cenu výrazne vplývajú aj rozmery bezšvíkových alebo zváraných rúr. Bezšvíkové rúry sú vo všeobecnosti drahšie na jednotku hmotnosti ako zvárané rúry kvôli väčšej náročnosti výroby a nižším stratám suroviny. Výroba zváraných rúr zahŕňa valcovanie plechov a automatizované zváranie a jej náklady sú primárne určené cenou plechu a požiadavkami na tepelné spracovanie po-zváraní.
Napokon, špecifikácie malého-priemeru a špeciálnej hrúbky-steny majú často vyššie jednotkové ceny ako stredné-štandardné rúry z dôvodu menších výrobných sérií a väčšej zložitosti spracovania. K cenovým rozdielom môžu prispieť aj dĺžky, tolerancie a povrchové úpravy,-požadované konkrétnymi zákazníkmi.
