اخبار

مزایای فلنج‌های فولادی دوبلکس با استحکام بالا (به عنوان مثال، Super Duplex S32750، S32760 و غیره) نسبت به فولاد کربنی، فولاد ضد زنگ معمولی (به عنوان مثال، 304/316)، فولاد کم آلیاژ با استحکام بالا و سایر مواد مانند فلنج‌ها عمدتاً در ابعاد اصلی خواص مکانیکی، مقاومت در برابر خوردگی، راندمان ساختاری و هزینه‌های چرخه کامل به شرح زیر تجسم می‌یابد:
I. خواص مکانیکی: مزایای دوگانه استحکام بالا و چقرمگی بالا
استحکام تسلیم به طور قابل توجهی بالاتر از مواد مشابه است
استحکام تسلیم فولاد دوبلکس با استحکام بالا (≥450MPa) بیش از دو برابر فولاد ضد زنگ 304 (205MPa) است و تقریباً 1.3 برابر فولادهای کم آلیاژ با استحکام بالا (مانند Q345) است. این امر به آن اجازه می‌دهد تا در سیستم‌های لوله‌کشی با فشار بالا (به عنوان مثال، بیش از 10MPa) یا ساختارهای فلنج نازک‌تر تحت فشار یکسان، فشار کاری بالاتری را تحمل کند و مقدار مواد را کاهش دهد. به عنوان مثال، در طراحی فلنج DN100، PN16، ضخامت فلنج‌های فولادی دوبلکس با استحکام بالا را می‌توان 30٪ در مقایسه با فولاد ضد زنگ 304 کاهش داد و وزن را می‌توان 40٪ کاهش داد که مستقیماً هزینه مواد و حمل و نقل و هزینه‌های نصب را کاهش می‌دهد.
مقاومت بهتر در برابر خستگی و ضربه
ساختار دو فازی فریتی - آستنیتی فولاد دوبلکس، هم استحکام بالا و هم چقرمگی بالا (کار ضربه ≥50J) را به آن می‌دهد و در لرزش، بارهای متناوب (مانند خطوط لوله کمپرسور) یا محیط‌های با دمای پایین (زیر -40℃) به راحتی ترک نمی‌خورد. در مقابل، فلنج‌های فولاد کربنی مستعد شکست ترد در دماهای پایین هستند و فلنج‌های فولاد ضد زنگ معمولی ممکن است به دلیل ترک‌های خستگی تحت تنش بالا نشت کنند.
دوم، مقاومت در برابر خوردگی: مزیت اصلی برای مقابله با محیط‌های خورنده شدید
توانایی ضد خوردگی تنشی کلرید (SCC) برای خرد کردن مواد معمولی
در محیط حاوی یون‌های کلرید (مانند آب دریا، اسپری نمک، هالیدهای شیمیایی)، فولاد ضد زنگ 304/316 مستعد ترک خوردگی تنشی است و فولاد دو فازی با استحکام بالا به دلیل نسبت‌های آلیاژی کروم بالا (25٪ +)، مولیبدن بالا (3٪ ~ 5٪) و عناصر نیتروژن، عملکرد مقاومت SCC را 10 برابر افزایش می‌دهد. به عنوان مثال، اگر از فولاد ضد زنگ 316L برای فلنج‌های سکوهای دریایی استفاده شود، معمولاً باید در 2 تا 3 سال تعویض شوند، در حالی که فلنج‌های فولادی دوبلکس با استحکام بالا می‌توانند بیش از 15 سال در سرویس باشند که باعث صرفه‌جویی در ضرر زمان خرابی و هزینه نیروی کار تعویض مکرر می‌شود.
مقاومت برجسته در برابر خوردگی حفره‌ای و بین دانه‌ای
معادل خوردگی حفره‌ای (PREN) آن ≥ 40 (316L معمولی حدود 28 است)، در محیط‌های اسیدی (مانند اسید سولفوریک، اسید هیدروکلریک) یا محیط نفت و گاز حاوی سولفید، مقاومت در برابر خوردگی حفره‌ای به طور قابل توجهی بهتر از فولاد کربنی و فولاد ضد زنگ درجه پایین است. به عنوان مثال: در پالایش نفت خطوط لوله حاوی گوگرد، فلنج‌های فولاد کربنی به لایه محافظ خوردگی اسپری اضافی نیاز دارند (افزایش هزینه 10٪ تا 20٪)، در حالی که فولاد دو فازی با استحکام بالا را می‌توان مستقیماً استفاده کرد و نیازی به نگهداری منظم از پوشش ندارد.
ساختار و هزینه: طراحی سبک وزن و بهینه سازی هزینه چرخه کامل
کاهش ضخامت فلنج برای دستیابی به سبک وزن و بهبود راندمان نصب
با توجه به ویژگی‌های استحکام بالا، فلنج‌ها می‌توانند سطح آب‌بندی و طراحی گردن نازک‌تری را اتخاذ کنند که نه تنها مقدار مواد مورد استفاده را کاهش می‌دهد، بلکه الزامات فلنج‌ها را در مورد پیش‌بار پیچ کاهش می‌دهد و مشخصات پیچ‌های منطبق را می‌توان کاهش داد (به عنوان مثال، از M20 به M16)، که بیشتر در هزینه‌های لوازم جانبی صرفه‌جویی می‌کند. به عنوان مثال، یک مجموعه از فلنج‌های فولادی دوبلکس با استحکام بالا DN500 حدود 50٪ سبک‌تر از فلنج‌های فولاد کربنی با مشخصات مشابه است که سرمایه‌گذاری در تجهیزات بالابر و هزینه‌های نیروی کار را 30٪ در هنگام نصب کاهش می‌دهد.
مزایای قابل توجه در هزینه چرخه عمر (LCC)
اگرچه هزینه تهیه فلنج‌های فولادی دوبلکس با استحکام بالا 50٪ تا 80٪ بیشتر از فولاد ضد زنگ 316L است، اما LCC به دلیل عمر طولانی (3 تا 5 برابر چرخه تعمیر طولانی‌تر)، نگهداری کم (بدون نیاز به پوشش‌های ضد خوردگی) و قابلیت اطمینان بالا (خطر نشت 90٪ کاهش یافته است) حتی کمتر است. با محاسبه در یک چرخه 10 ساله، کل هزینه مالکیت (TCO) فلنج‌های فولادی دوبلکس با استحکام بالا در مهندسی دریایی بیش از 40٪ کمتر از فولاد ضد زنگ 316L است.
IV. سازگاری با سناریوی ویژه: غیرقابل تعویض تحت شرایط کاری شدید
قابلیت اطمینان در محیط‌های فشار بالا، دمای بالا و دمای پایین
در بهره‌برداری از نفت و گاز در اعماق دریا (عمق آب بیش از 1000 متر، فشار بیش از 10MPa)، فلنج‌های فولادی دوبلکس با استحکام بالا می‌توانند مستقیماً فشار آب دریا و خوردگی کلرید را تحمل کنند، در حالی که فلنج‌های فولاد کربنی باید با پوسته مقاوم در برابر فشار سنگین مطابقت داشته باشند و هزینه کلی بیش از 3 برابر است.
در خط لوله گاز طبیعی مایع (LNG) -196℃، چقرمگی ضربه در دمای پایین آن (کار ضربه -196℃ ≥ 40J) نسبت به اکثر فولادهای کم آلیاژ، برای جلوگیری از خطر شکست ترد در دمای پایین.
مقاومت در برابر تردی هیدروژنی و خوردگی سولفید
در میادین نفتی و گازی حاوی هیدروژن یا سولفید هیدروژن (به عنوان مثال، چاه‌های گاز گوگردی بالا)، فولادهای دوبلکس با استحکام بالا از نظر ساختاری پایدار هستند و مستعد ترک خوردگی ناشی از هیدروژن (HIC) یا خوردگی تنشی سولفید (SSC) نیستند، در حالی که فولادهای کربنی معمولی به درمان‌های مقاوم در برابر هیدروژن پیچیده (به عنوان مثال، دارای گواهی NACE) با هزینه افزایش یافته نیاز دارند و همچنان عملکرد محدودی دارند.