Какую сталь нельзя использовать в агрессивной среде

Нержавеющий лист: эксплуатация в агрессивной среде

Существует множество разновидностей металлопроката. Особой популярностью пользуется нержавеющий лист, стойкий к агрессивному внешнему воздействию. Подобная специализированная продукция позволяет минимизировать ухудшение внешних данных и функциональных возможностей, используемого в производстве оборудования.

Марки стали

Даже нержавеющая сталь наивысшего качества не всегда выдерживает постоянное воздействие агрессивных веществ. Стойкость проката зависит от марки сплава. Так, например, оборудование из стали AISI 304 может выйти из строя из-за постоянного контакта с морской водой.

Хорошим выбором для применения в технологических процессах по производству продуктов питания станет специальная пищевая нержавеющая сталь. Материал рассчитан на эксплуатацию в агрессивных условиях. Поэтому ему не грозит разрушение от такого активного компонента как хлор.

Разумная альтернатива для изделий, контактирующих с морской водой, – сплав AISI 316. Не менее безопасно в таком случае использовать и дуплексные вариации металла – Ferralium SD40, Zeron 100 и SAF 2205.

Отлично противостоят кислым и щелочным составам жаропрочные стальные сплавы. Для изготовления жаро- и кислотостойких листов, кислотостойкой проволоки используется нержавеющая сталь 321, купить которую можно в компании «СТИЛ-СЕРВИС ЛТД» оптом и в розницу. Такой листопрокат также пригоден для создания емкостей под топливо и для хранения сжиженного газа.

Для производства кислотостойкого плоского проката также часто берут сплавы аустенитного класса. К таким относится нержавеющая сталь 316, отличающаяся высокой прочностью, и 304. В роли легирующих добавок в первом случае выступают никель и молибден, а во втором – хромникелевые примеси.

Сфера применения кислотостойкого листопроката

Кислотостойкий листопрокат из нержавейки применяют в следующих сферах:

• пищевой промышленности;
• целлюлозно-бумажном производстве;
• машино-, самолето- и проборостроении;
• производстве транспорта;
• химической промышленности;
• фармацевтической отрасли.

Невосприимчивый к агрессивным условиям нержавеющий лист обладает дополнительным плюсом – не оказывает негативное влияние на воду или воздух. Поэтому он востребован при производстве воздуховодов, трубопровода и изделий, контактирующих с продуктами, употребляемыми в пищу.

Некорродирующий и стойкий к агрессивным условиям листовой прокат незаменим при производстве резервуаров и емкостей, промышленных дымоходов и вентиляционных систем. Последние безопасно выводят загрязненный воздух и снабжают помещения очищенным.

Еще одно преимущество материала – низкие магнитные характеристики. Это позволяет использовать сплав для изготовления посуды и оборудования для ее приготовления. Компания «СТИЛ-СЕРВИС ЛТД» предлагает большой выбор сталепроката по выгодным ценам. Доставляем по всей Украине.

Читайте также статьи:

• Нержавеющая сталь AISI 304 в винодельческой промышленности
• Виды и области применения проволоки из нержавеющей стали
• Емкостное оборудование из нержавеющей стали: особенности изготовления

Применение нержавеющей стали в агрессивных средах

Использование специальной нержавейки для агрессивных сред позволит свести к минимуму риск ухудшения внешнего вида и свойств материала.

Агрессивные среды и марки сталей

Применение в условиях агрессивной среды возможно далеко не для каждого вида нержавеющего металлопроката. Технологические процессы пищевого производства, например, использует моющие вещества с высоким содержанием хлора. Такая среда, а также морская вода, может привести в негодность оборудование, смонтированное из нержавеющей стали AISI 304. В данном случае наиболее правильным будет использование стали марки AISI 316 либо дуплексных видов нержавейки – Ferralium SD40, Zeron 100, SAF 2205. Стойкость нержавейки к агрессивным средам достигается образованием тончайшей защитной хромосодержащей пленки на поверхности изделия, состоящего из однородного металла.

Основные виды применения

• пищевом;
• целлюлозном;
• машиностроительным;
• химическом;
• фармацевтическом.

Изготовленные из нержавеющей стали воздуховоды становятся незаменимыми в пищевом производстве, являясь составляющей частью системы вентиляции, удаляющей загрязненный и подающей в помещения очищенный воздух. Слабые магнитные свойства устойчивой к агрессивным средам нержавейки находят применение в закрытых помещениях, напрямую связанных с приготовлением пищи.

Преимущества нержавеющего металлопроката

Изделия из нержавеющего металлопроката обладают следующими значительными преимуществами:

• стойкость к воздействию щелочных, кислотных, хлоридных сред;
• возможность к использованию в условиях высокого давления;
• хорошая устойчивость – механическая и температурная;
• высокая степень стойкости к коррозионным процессам, увеличиваемая нанесением специального слоя;
• легкость и простота обработки – резки, сварки;
• наличие эстетичного и привлекательного внешнего вида, разнообразных типов покрытия.

Применение в запорной арматуре

Нержавеющая для агрессивных средств , используется также при производстве различных видов запорной арматуры – клапанов, шаровых кранов, заглушек. Оборудование, изготовленное из такой нержавейки, возможно к применению в различных рабочих средах:

• воде – горячей и холодной;
• спиртах;
• маслах;
• окислителях;
• газах.

• Труба вентиляционная нержавеющая
• Труба нержавеющая дюймовая
• Труба нержавеющая шовная

Что лучше: черняга, оцинковка или нержавейка?

Любой производитель рано или поздно сталкивается с выбором материала, оптимально подходящим под его требования и бюджет. В данной статье мы рассмотрим принципиальные отличия черной, оцинкованной и нержавеющей стали, их коррозийную стойкость (наиболее часто задаваемый вопрос) и дадим ориентировочную стоимость каждого вида металла.

Черная сталь

Черная сталь (разг. чермет, черняга) – это сплав железа с углеродом при содержании углерода до 2%, при доле углерода от 2% до 4,5% сплав считается чугуном. В зависимости от доли содержания углерода в сплаве сталь подразделяют на:

• Низкоуглеродистую (доля углерода менее 0,25 %)
• Углеродистую (доля углерода 0,25 – 0,6 %)
• Высокоуглеродистую (доля углерода более 0,6 %)

По способу получения проката черную сталь разделяют на горячекатанную и холоднокатанную. Главное их различие — температура обработки.

При изготовлении горячекатанной стали в основном используется низкосортная сталь, за счет чего ее стоимость дешевле холоднокатанной. Однако толщина горячекатанной стали в большинстве металлобаз варьируется от 3 мм до 160 мм.

Холоднокатанная сталь широко используется для металлоконструкций, требующих тонколистовой металл – от 0,4 мм до 3 мм, в некоторых металлобазах можно найти толщину листов до 5-6 мм. Холоднокатанная сталь считается более качественной по сравнению с горячекатанной, в связи с чем ее стоимость немного выше горячекатанной стали.

Зачастую черная сталь используется в машиностроении, строительстве и на промышленных производствах.

Черная сталь

Оцинкованная сталь

Оцинкованная сталь (разг. оцинковка) – аналог черного металла, но с более высокой коррозийной стойкостью. Оцинкованные листы покрыты слоем цинка, который перекрывает доступ кислорода и воды к металлу и исключает возможность коррозийного разрушения металла.

Для создания цинковых прослоек существует несколько методов, наиболее эффективным из которых является метод горячего цинкования. При горячем цинковании рулонный лист стали протягивается через ванну с расплавом циносодержащего состава. Состав хорошо смачивает сталь и посредством диффузии глубоко проникает в наружные слои стали, становясь с ней единым целым. Внешние на оцинкованных листах могут быть видны узоры кристаллизации цинка, напоминающие «белую ржавчину».

Оцинкованный лист используется при изготовлении широкого ассортимента изделий: профнастил, профили, кронштейны, лотки, корпуса, вентиляционные каналы, кровельные доборы, водосточные изделия и многие другие.

Оцинкованная сталь

Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь (разг. нержавейка) – легированная сталь, состоящая из железа и углерода с добавлением примеси хрома долей не менее 10,5%. Нержавеющая сталь устойчивая к коррозии в атмосфере и агрессивных средах. Помимо антикоррозийных свойств, нержавейка обладает высокой прочностью, хорошей обрабатываемостью, привлекательным и эстетичным внешним видом.

Немаловажным фактором является то, что при термическом воздействии или контакте с пищевыми продуктами нержавеющая сталь не образует вредных соединений, что выгодно отличает ее от оцинкованного металла. На сегодняшний день видов (марок) нержавеющей стали насчитывают более 250-ти, каждый из них обладает определенными характеристиками и может включать в свой химический состав помимо хрома другие легирующие добавки: никель, титан, молибден, ниобий, кобальт. Наиболее популярными марками нержавеющей стали считаются марки, относящиеся к 300-ым (содержат долю хрома 15 – 20 %) и 400-ым (содержат долю хрома 11 – 17 %) сериям.

Нержавеющая сталь

Коррозийная стойкость, цена, срок службы черняги, оцинковки, нержавейки

Восприимчивость различных видов металлов к коррозионному воздействию внешней среды определяется его химическим составом. Чем лучше химический состав и выше качество используемого сырья, тем дороже оно будет стоить.

Коррозийная стоимость

Наиболее восприимчива к коррозии черная сталь. Если дополнительно ее не обработать и не покрыть защитным слоем, например, краской, она быстро проржавеет и будет непригодной к использованию. От качества покрытия черной стали также будет зависеть ее срок службы. Если сделать качественное покрытие, например, очистить металл, покрыть порошковой краской и запечь в полимеризационной печи, черняга сможет прослужить длительное время и незначительные повреждения ей могут быть не страшны. Однако, если качество покрытия будет сомнительным, например, как при покрытии баллончиковой краской, то при малейшем воздействии краска может сойти с металла и сталь войдет в реакцию с воздухом и/или водой, при этом ржавчина не заставит себя долго ждать.

Оцинкованная сталь, несмотря на покрытие цинком, также может быть подвержена коррозии. Чем качественнее будет покрытие – тем дольше прослужит оцинковка. Зачастую оцинкованную сталь покрывают порошковой краской, что служит двойной защитой для металла: первый слой – цинка, второй – краски.

Нержавеющая сталь разных марок имеет разную восприимчивость к коррозии. Из наиболее популярных марок 300-х и 400-х серий большей коррозийной стойкостью обладает нержавеющая сталь 300-х серий (например, AISI 304 12Х18Н10Т, ГОСТ 5632). Если предполагается использование металла в агрессивной среде, не стоит обольщаться на использование слова «нержавеющая» в названии марок, необходимо иметь представление о химическом составе металла и понимать его особенности.

Цена

По цене из перечисленных материалов наиболее дешевым вариантом будет черная сталь. Следующей по стоимости идет оцинкованная сталь и наиболее дорогим вариантом будет нержавеющая сталь.

В качестве примера приведем ориентировочную стоимость 1 кг каждого материала (по состоянию на сентябрь 2018 г.):

• черная сталь г/к – 46 р./кг
• черная сталь х/к – 50 р./кг
• оцинкованная сталь – 68 р./кг
• нержавеющая сталь 304 серии – 230 р./кг
• нержавеющая сталь 430 серии – 160 р./кг

Срок службы

По сроку эксплуатации распределение металлов будет аналогичным ценовой градации. Менее износостойким из анализируемых видов металла является черная сталь. В необработанном состоянии (без дополнительного покрытия, покраски) черная сталь прослужит около 10 лет, в то время как оцинкованная сталь может прослужить до 25 лет при условии нанесения цинкового покрытия толщиной 60 мкм. Стоит заметить, что оцинкованная и черная стали неустойчивы к воздействию кислой среды, при взаимодействии с ней срок службы металла сокращается в разы. Нержавеющая сталь может прослужить до 50 лет, в добавок нержавеющий металл, легированный хромом, не реагирует на кислую среду.

Коррозийная стойкость, цена, срок службы черняги, оцинковки, нержавейки

ООО «Спирит-Бер»
ИНН 7735186587, ОГРН 1207700015753
Все права защищены. 2016-2024
Разработка Webster Studio

• Лазерная резка металла
• Гибка листового металла
• Порошковая покраска
• Слесарные работы
• Изготовление металлоконструкций
• Сварочные работы

• Карта сайта
• Политика обработки персональных данных
• Электронный документоооборот

Устойчивые к коррозии материалы

Понять доступные материалы, чтобы помочь контролировать многие виды коррозии.

Нержавеющая сталь 316

6Mo

Супердуплексная нержавеющая сталь 2507

Сплав 825

Сплав 625

Сплав C-276

Сплав 400

Титановые сплавы

Сочетания компонентов из различных сплавов

Нержавеющая сталь 316

Нержавеющая сталь

Во всех марках нержавеющей стали главными компонентами, отвечающими за коррозионную стойкость и пластичность металла, являются хром и никель. Добавление > 10 % хрома делает сталь нержавеющей, создавая на поверхности слой, содержащий большое количество оксида хрома. Этот слой образуется в результате реакции содержащегося в сплаве хрома с кислородом из атмосферного воздуха. Он придает стали свойство, которое делает ее нержавеющей. Добавление никеля обеспечивает хорошую пластичность и улучшенные свойства формовки и сварки.

Однако не все прутковые заготовки одинаковы. Содержание никеля и хрома в трубных обжимных фитингах и инструментальных кранах Swagelok из нержавеющей стали 316/316L превышает минимальные требования стандартов ASTM для прутков и поковок.

Следует учитывать, что хотя нержавеющая сталь разных марок и не подвержена сплошной коррозии, на ней может возникать местная коррозия.

Для борьбы со:

Материал имеет значение

Опасность коррозионного растрескивания под напряжением возрастает при высоких значениях концентрации хлоридов, температуры и растягивающих напряжений. Все марки нержавеющей стали подвержены коррозионному растрескиванию под напряжением. Мы провели испытания фитингов Swagelok для трубок под давлением на устойчивость к SCC и получили превосходные результаты.

Cплавы 6Mo

Нержавеющая сталь

Сплавы 6-Moly (6Mo) представляют собой супераустенитную нержавеющую сталь, которая содержит не менее 6 % молибдена и имеет значение PREN (коэфф. устойчивости к точечной коррозии) не ниже 40. Сплав 6HN (UNS N08367) содержит на 6 весовых процентов больше никеля (Ni), чем сплав 254 (UNS S31254). Благодаря такому повышенному содержанию никеля сплав 6HN имеет повышенную стабильность с точки зрения формирования нежелательных интерметаллических фаз. Сплав 6HN проявил более высокую коррозионную стойкость в хлоридсодержащих средах по сравнению со сплавом 254.

• Устойчивость к точеной и щелевой коррозии под воздействием хлоридов.
• Устойчивость к коррозионному растрескиванию под напряжением (CSCC) под воздействием хлоридов.
• Предел текучести материала на 50 % выше, чем у аустенитных нержавеющих сталей серии 300.
• Ударная прочность, хорошая обрабатываемость и свариваемость.
• Возможность использования в среде высокосернистого газа (NACE MR0175/ISO 15156)
• Изделия Swagelok из сплава 6-Moly предлагаются из прутков и поковок 6HN (UNS N08367), соответствующих требованиям стандарта NORSOK M-650, регламентирующего поставщиков стали.

Для борьбы со:

Сплав cупердуплексной нержавеющей стали 2507

Нержавеющая сталь

Дуплексная нержавеющая сталь имеет двухфазную микроструктуру, состоящую из зерен аустенита и феррита. Такая структура придает этим материалам сочетание привлекательных свойств, включая прочность, пластичность и коррозионную стойкость.

Сплав супердуплексной феррито-аустенитной нержавеющей стали 2507 отлично подходит для работы в высококоррозионных условиях. В ее состав входят никель, молибден, хром, азот и марганец, что обеспечивает превосходную устойчивость к сплошной, точечной и щелевой коррозии, коррозионному, а также растрескиванию под напряжением при сохранении качества свариваемости.

• Повышенный предел текучести и прочности на разрыв при повышенных номинальных параметрах давления.
• По сравнению с трубками из стали 316/316L с таким же наружным диаметром и номинальным давлением меньшая толщина стенок способствует увеличению потока среды.
• Свариваемость.
• Области применения с температурами до 482 °F (250 °C).
• Более высокая теплопроводность / более низкий коэффициент температурного расширения в сравнении с нержавеющей сталью 316.
• Возможность использования в среде высокосернистого газа (NACE MR0175/ISO 15156)
• Изделия Swagelok из сплава 2507 предлагаются из прутков и поковок, соответствующих требованиям стандарта NORSOK M-650, регламентирующего поставщиков стали.

Для борьбы со:

Сплав 825

Никелевые сплавы

Назначение сплава 825 (Incoloy ® 825), в состав которого входят никель, железо, хром и молибден, состоит в том, чтобы обеспечить устойчивость к сплошной, точечной и щелевой коррозии, а также коррозионному растрескиванию под напряжением (SCC) в широком диапазоне рабочих сред.

• Стойкость к межкристаллитной коррозии благодаря стабилизации титаном
• Возможность использования в среде высокосернистого газа (NACE MR0175/ISO 15156)
• Стойкость при использовании в кислотных средах (в т. ч. в серной или фосфорной кислоте).

Для борьбы со:

Сплав 625

Никелевые сплавы

Назначение сплава 625 (Inconel ® 625), в состав которого входят никель, хром и молибден с небольшой добавкой ниобия, состоит в том, чтобы снизить риск межкристаллитной коррозии в широком спектре крайне агрессивных сред.

• Стойкость к воздействию соляной и азотной кислот.
• Прочность и пластичность.
• Стойкость к щелевой и точечной коррозии при высоких температурах.
• Возможность использования в среде высокосернистого газа (NACE MR0175/ISO 15156)

Материал имеет значение

Для борьбы со:

Сплав C-276

Никелевые сплавы

Сплав C-276 (Hastelloy ® C-276) содержит никель, молибден и хром. Высокое содержание молибдена делает этот сплав особо устойчивым к точечной и щелевой коррозии. Он относится к немногим материалам, которые обладают устойчивостью к коррозионным воздействиям влажного газообразного хлора, гипохлорита и диоксида хлора.

• Устойчивость к окислительным и кислотным рабочим средам.
• Пластичность, ударная вязкость и прочность при высоких температурах.
• Устойчивость к щелевой и точечной коррозии, сульфидной коррозии под напряжением (SSC) и межкристаллитной коррозии (IGC)
• Возможность использования в среде высокосернистого газа (NACE MR0175/ISO 15156)

Следует иметь в виду, что данный сплав НЕ рекомендуется использовать в средах с сильной окислительной способностью, таких как горячая и концентрированная азотная кислота.

Для борьбы со:

Сплав 400

Никелевые сплавы

Сплав 400 (Monel ® 400) является медно-никелевым сплавом, который известен своей исключительной стойкостью к плавиковой кислоте, а также к коррозионному растрескиванию под напряжением и точечной коррозии в большинстве видов чистых и технических вод.

• Прочность и коррозионная стойкость в условиях широкого диапазона температур и рабочих сред.
• Сохранение механических свойств при температурах ниже нуля.

Следует иметь в виду, что стоячая морская вода по результатам экспериментов способствует возникновению щелевой и точечной коррозии у данного сплава.

Для борьбы со:

Титановые сплавы

Стабильная оксидная пленка с надежной адгезией защищает титановые сплавы от коррозии. Эта пленка образуется мгновенно под воздействием воздуха или влаги на поверхность. Следует избегать безводных условий в отсутствие источника кислорода, поскольку в случае повреждения защитная пленка не восстановится.

Титан успешно применяется во многих системах благодаря превосходной коррозионной стойкости в следующих средах:

• хлоридсодержащие растворы и газ с содержанием влажного хлора;
• водные растворы хлоритов, гипохлоритов, перхлоратов и двуокиси хлора;
• естественная и хлорированная морская вода достаточно высокой температуры.

Титан и его сплавы:

• обладают исключительно высокой стойкостью к коррозии, вызванной микроорганизмами;
• высокоустойчивы к кислотам-окислителям различной концентрации и температуры (к распространенным кислотам этой категории относятся азотная, хромовая, хлорная и хлорноватистая кислота [влажный Cl]).

Ограничивающие факторы для применения титана и его сплавов:

• нелегированный титан иногда подвержен коррозии в водных хлоридсодержащих средах при условиях, не прогнозируемых с помощью скорости общей коррозии;
• сухой хлор может подвергнуть титан резкому окислению, вплоть до возгорания;
• титан не подходит для использования с фтористыми газами, чистым кислородом и водородом.

Сочетания компонентов из различных сплавов

В морских установках, в которых фитинги Swagelok из нержавеющей стали 316/316L проявили себя хорошо, а трубки из стали 316/316L подверглись щелевой коррозии в хомутах, возможно, будет экономически выгодно использовать фитинги из стали 316/316L в сочетании с трубками из более коррозионностойкого сплава. В сочетаниях компонентов из различных сплавов используются трубные обжимные фитинги Swagelok из стали 316/316L с трубками из сплавов 254, 904L, 825 или Tungum ® (медный сплав UNS C69100).

Повышенное содержание хрома и никеля в стали 316/316L обеспечивает более высокую стойкость трубных обжимных фитингов Swagelok к местной коррозии. Превосходный обхват трубки обеспечивается за счет запатентованной компанией Swagelok конструкции заднего обжимного кольца и шарнирно-цангового способа обжима (hinging-colleting™), при котором достигается низкий крутящий момент и вращение гайки не передается на трубку. Процесс низкотемпературного науглероживания SAT 12, запатентованный компанией Swagelok, применяется для упрочения поверхности задних обжимных колец, что упрощает достижение превосходного обхвата трубок из вышеперечисленных сплавов.

Сочетания компонентов из различных сплавов могут стать экономически эффективным коррозионностойким решением, обеспечивающим следующие преимущества в морских установках:

• содержание никеля и хрома в стандартной нержавеющей стали Swagelok 316, превышающее минимальные требования стандарта ASTM A479, благодаря чему достигается более высокое значение PREN и повышенная стойкость к местной коррозии;
• высокая стойкость к точечной и щелевой коррозии трубок из специальных сплавов;
• низкий риск контактной коррозии за счет позиций 316, 254, 904L и 825 в таблице электродных потенциалов или с учетом длительной успешной эксплуатации фитингов из стали 316/316L с трубками из сплава Tungum.

Как и во всех узлах, в которых используются разные материалы, значения номинального давления для трубок и фитингов из разных сплавов определяются по материалу с самым низким значением номинального давления. Номинальные параметры давления см. в справочнике «Данные по трубкам — сочетания компонентов из различных сплавов», MS-06-117.

С помощью числового эквивалента стойкости к точечной коррозии (Pitting Resistance Equivalent Number, PREN) измеряется стойкость к местной точечной коррозии. Более высокие значения PREN показывают более высокую стойкость материала к точечной коррозии.

Чтобы получить больше информации, ознакомьтесь с дополнительными полезными информационными материалами от Swagelok.

Статьи по Теме

Сравнение точечной и щелевой коррозии: Выявление различий

Коррозия нержавеющей стали в трубных системах — главная причина ежегодных убытков нефтегазовых компаний. Узнайте, как выявить и предотвратить два основных вида коррозии, точечную и щелевую, следуя советам экспертов Swagelok.

Повышение уровня безопасности и сокращение затрат благодаря использованию оптимальных материалов

Узнайте, как владельцы морских платформ могут выбрать оптимальные материалы для трубок и трубных обжимных фитингов, обеспечив контроль затрат и повышение уровня безопасности в различных областях применения.

• Центры продаж и обслуживания
• Обратная связь
• Требования безопасности
• Юридическая информация
• Конфиденциальность
• Cookie Settings
• Запрет на продажу и передачу персональной информации
• Карта сайта

© 2024 Swagelok Company. Все права защищены.