ASTM A106 Vs. Dur Di-staen SUS321: Pa un Sy'n Mwy o Wres-Gwrthiannol?

Trosolwg: Pibell Dur Carbon yn erbyn Pibell Dur Di-staen

Mae ASTM A106 / A106M yn cwmpasu pibell ddur carbon di-dor ar gyfer gwasanaeth tymheredd uchel, gyda graddau A, B ac C yn cael eu gwahaniaethu gan gryfder. Mae'n ddur carbon pearlitig ferritig sy'n rhad, yn gryf ac yn hawdd ei weldio, ond nid oes ganddo unrhyw wrthwynebiad cyrydiad cynhenid ​​​​ac mae'n colli cryfder yn gyflym ar dymheredd uchel. Mae SUS321 (JIS G3459, sy'n cyfateb i ASTM A312 TP321 / UNS S32100 ac EN 1.4541) yn bibell ddur di-staen austenitig wedi'i sefydlogi â thitaniwm. Mae'n costio sawl gwaith yn fwy na dur carbon, ond mae'n cadw cryfder defnyddiol a gwrthiant ocsideiddio i tua 850 C ac yn gwrthsefyll ystod eang o gyfryngau cyrydol. Anaml y mae'r cwestiwn dethol yn ymwneud ag un eiddo yn unig: mae'n ymwneud â thymheredd gweithredu, pwysau, hylif proses, strategaeth inswleiddio a chost cylch bywyd.

Safonau a Dynodiadau

Gradd	Math	Safonol	tynnol (munud)	Cnwd (munud)
A106 Gradd B	Dur carbon di-dor	ASTM A106/A106M	Yn fwy na neu'n hafal i 415 MPa (60 ksi)	Yn fwy na neu'n hafal i 240 MPa (35 ksi)
A106 Gradd C	Dur carbon di-dor	ASTM A106/A106M	Yn fwy na neu'n hafal i 485 MPa (70 ksi)	Yn fwy na neu'n hafal i 275 MPa (40 ksi)
SUS321TP	Dur di-staen di-dor / weldio	JIS G3459/ASTM A312/EN 10216-5	Yn fwy na neu'n hafal i 520 MPa	Yn fwy na neu'n hafal i 205 MPa

Cyfansoddiad Cemegol

Elfen (%)	A106 Gradd B	A106 Gradd C	SUS321
C	Llai na neu'n hafal i 0.30	Llai na neu'n hafal i 0.35	Llai na neu'n hafal i 0.08
Mn	0.29-1.06	0.29-1.06	Llai na neu'n hafal i 2.00
Si	Yn fwy na neu'n hafal i 0.10	Yn fwy na neu'n hafal i 0.10	Llai na neu'n hafal i 1.00
P	Llai na neu'n hafal i 0.035	Llai na neu'n hafal i 0.035	Llai na neu'n hafal i 0.045
S	Llai na neu'n hafal i 0.035	Llai na neu'n hafal i 0.035	Llai na neu'n hafal i 0.030
Cr	Llai na neu'n hafal i 0.40	Llai na neu'n hafal i 0.40	17.0-19.0
Ni	Llai na neu'n hafal i 0.40	Llai na neu'n hafal i 0.40	9.0-12.0
Ti	-	-	5 x (C+N) mun, 0.70 uchafswm

Gwrthiant Gwres a-Perfformiad Tymheredd Uchel

Ar gyfer dylunio pwysau, mae ASME B31.3 a chodau tebyg yn cyfyngu pibell A106 i tua 425 C; ar dymheredd uwch mae straen caniataol dur carbon yn gostwng mor gyflym nes bod y bibell yn mynd yn aneconomaidd, ac mae amlygiad hirdymor uwchlaw tua 450 C mewn perygl o graffiteiddio'r adeiledd ferrite-pearlite. Mewn aer, gall A106 wrthsefyll graddio hyd at tua 540 C, ond rhaid ei inswleiddio, ei orchuddio a'i ddiogelu rhag lleithder oherwydd nad yw cynhyrchion cyrydiad yn amddiffynnol. Mae SUS321 mewn dosbarth gwahanol: mae sefydlogi titaniwm yn atal dyddodiad cromiwm carbid rhwng 425 a 850 C, felly mae'r bibell yn cadw ei wrthwynebiad cyrydiad yn ystod y gwasanaeth, ac mae'n cael ei raddio ar gyfer ymwrthedd ocsideiddio i tua 850 C yn barhaus a hyd at 900 C yn ysbeidiol. Ar gyfer dyluniad cynnal llwyth sy'n uwch na 540 C, mae angen SUS321 neu raddau di-staen eraill; ni all dur carbon gario'r llwyth ar y tymereddau hynny.

Gwrthsefyll Cyrydiad

Nid oes gan A106 unrhyw wrthwynebiad cyrydiad. Mewn cysylltiad â dŵr, mae lleithder cyddwysiad neu broses yn rhydu, a rhaid ei ddiogelu gan haenau, lapio, amddiffyniad cathodig neu lwfans cyrydiad wedi'i gyfrifo i drwch y wal. Mae SUS321 yn ei hanfod yn gallu gwrthsefyll cyrydiad mewn amgylcheddau atmosfferig, dŵr ffres, asid organig a llawer o brosesau, ac mae'n gwrthsefyll cyrydiad rhyng-gronynnog ar ôl weldio heb driniaeth wres wedi'i weldio. Mewn-dŵr tymheredd uchel o gwmpas 300 C mae'n perfformio ychydig yn well na 304 ansefydlog, a dyna pam mae'n ymddangos mewn ager a phibellau niwclear cynorthwyol. Ar gyfer{12}}gwasanaeth llawn clorid, dylai SUS321 gael ei wirio yn erbyn terfynau cracio cyrydiad tyllu a straen, gan nad yw'n cynnwys unrhyw folybdenwm.

Cost a Dewis Cais

Cyflwr	Gradd a Argymhellir	Rheswm
Ster gwasgedd uchel a llinellau prosesu hyd at tua 425 C	A106 Gradd B neu C	Cost isaf, cryfder profedig, weldio hawdd
Gwasanaeth uwch na 540 C gyda llwyth	SUS321 neu uwch-aloi di-staen	Mae dur carbon yn colli cryfder a graddfeydd
Cyfryngau prosesau cyrydol neu lanweithiol	SUS321	Gwrthiant cyrydiad cynhenid, nid oes angen cotio
Pibellau wedi'u weldio yn yr ystod 450-850 C	SUS321	Mae sefydlogi titaniwm yn atal sensiteiddio

Cwestiynau Cyffredin

C1. Pa bibell sy'n fwy gwrthsefyll gwres, A106 neu SUS321?
SUS321 o gryn dipyn. Mae A106 yn god-wedi'i gyfyngu i tua 425 C ar gyfer dyluniad gwasgedd a graddfeydd uwchlaw tua 540 C; Mae SUS321 yn gwasanaethu i tua 850 C yn barhaus a 900 C yn ysbeidiol.

C2. A ellir disodli pibell A106 gan SUS321 mewn systemau presennol?
Yn fecanyddol ie, ond rhaid adolygu'r newid: mae gan SUS321 gryfder cynnyrch is (o leiaf 205 vs 240 MPa ar gyfer Gradd B), ehangiad thermol gwahanol a chost llawer uwch, felly mae'n rhaid ailwirio trwch wal, cynhalwyr a dolenni ehangu.

C3. Ydy SUS321 yn ddrytach nag A106?
Ydy, fel arfer sawl gwaith yn fwy fesul metr, wedi'i yrru gan gynnwys aloi. Mae'r gost ychwanegol yn cael ei gyfiawnhau gan ymwrthedd cyrydiad, tymheredd gwasanaeth uwch a chynnal a chadw is mewn gwasanaeth ymosodol.

C4. A oes angen amddiffyniad cyrydiad ar A106?
Oes. Rhaid i ddur carbon A106 gael ei beintio, ei orchuddio neu ei ddiogelu'n gathodig mewn gwasanaeth, ac mae'r dyluniad fel arfer yn cynnwys lwfans cyrydiad oherwydd nad yw'r raddfa ocsid yn amddiffynnol.

C5. Beth yw tymheredd uchaf pibell A106 Gradd B?
Ar gyfer dylunio pwysau, tua 425 C fesul codau pibellau ASME. Mewn gwasanaeth nad yw dan bwysau neu'n cael ei lwytho'n ysgafn gall wrthsefyll ocsidiad mewn aer i tua 540 C, ond mae cryfder a graffiteiddio yn cyfyngu ar ddefnydd tymor hir.