Quan les canonades d'acer inoxidable es mouen a diàmetres més grans, seleccionar el material adequat implica més que triar un grau com ara 304L o 316L. El diàmetre de la canonada, el gruix de la paret, el mètode de fabricació, l'entorn operatiu, la pressió i els estàndards aplicables poden afectar el cost del projecte, la fabricació i la fiabilitat-a llarg termini.
Per als compradors i enginyers, la veritable pregunta no és simplement quina mida és aTub d'acer inoxidable de gran diàmetrepot ser, però quina mida, grau i mètode de construcció són adequats per a les condicions reals del servei.
Què es considera una canonada d'acer inoxidable de gran diàmetre?
No hi ha una definició universal única de "gran diàmetre" que s'apliqui a totes les indústries.
A les canonades comercials, el terme s'utilitza sovint per a canonades d'acer inoxidable que comencen al voltant de NPS 14, NPS 16, NPS 20 o superior, depenent del proveïdor, el procés de fabricació i les especificacions del projecte.
A mesura que augmenta el diàmetre de la canonada, els requisits de fabricació també canvien. Les mides grans es subministren més habitualment com a canonada soldada perquè la producció sense costures es fa més limitada i cara a diàmetres més grans.
Per aquest motiu, una canonada d'acer inoxidable de gran diàmetre normalment s'hauria d'especificar només per més d'un OD. Els compradors també han de definir la mida nominal de la canonada, el gruix de la paret o el calendari, la qualitat del material i la norma aplicable.
Mides de canonades d'acer inoxidable de gran diàmetre
Les dimensions de la canonada no es poden determinar únicament pel diàmetre exterior; també s'ha de verificar el NPS/DN, el diàmetre exterior, el gruix de la paret i la programació de canonades. Per a canonades d'acer inoxidable, el sistema dimensional normalment fa referència a ASME B36.19; L'ASTM A312 especifica explícitament que les seves dimensions estàndard fan referència a ASME B36.19, alhora que permet ordenar mides no-estàndards que compleixin altres requisits.
I. Taula de referència de mides nominals comuns
| NPS | DN | Diàmetre exterior |
|---|---|---|
| 14 | DN350 | 355,6 mm |
| 16 | DN400 | 406,4 mm |
| 18 | DN450 | 457,2 mm |
| 20 | DN500 | 508,0 mm |
| 24 | DN600 | 609,6 mm |
| 30 | DN750 | 762,0 mm |
| 36 | DN900 | 914,4 mm |
El diàmetre exterior per si sol no defineix completament la canonada.
Per exemple, dues canonades d'acer inoxidable NPS 24 poden tenir el mateix diàmetre exterior però gruixos de paret, pesos i capacitats de pressió molt diferents.
És per això que els compradors sempre haurien d'especificar tant la mida nominal com el gruix de la paret o el calendari.
II. Classes de gruix de paret industrials d'ús habitual
Les canonades d'acer inoxidable soldades de gran-diàmetre utilitzen principalment estàndards de-paret prima, amb les especificacions més comunesHoraris 5S, 10S, 40S i 80S. És crucial tenir en compte que la qualificació de l'horari no representa el gruix real de la paret; per a la mateixa qualificació de programació, el gruix real de la paret varia significativament depenent de la mida nominal de la canonada (NPS). Per tant, cal verificar les dimensions amb la taula de paràmetres estàndard en lloc de confiar en conjectures o experiència.
Graus comuns d'acer inoxidable
El grau de material és una de les decisions més importants a l'hora d'especificar canonades inoxidables de gran diàmetre.
Tub d'acer inoxidable I. 304/304L
L'acer inoxidable 304 és el grau més versàtil, que ofereix una excel·lent resistència a la corrosió general i soldabilitat; és adequat per a la gran majoria d'aplicacions de transport de fluids industrials a temperatura ambient. La variant 304L de baix-carboni és el material preferit per a canonades soldades de gran-diàmetre; la seva naturalesa baixa en carboni -prevé eficaçment la sensibilització a la-zona afectada per la calor (HAZ) i evita la fallada per corrosió de la soldadura, millorant significativament l'estabilitat general de la canonada. S'utilitza principalment en canonades de processos industrials generals, subministrament d'aigua i drenatge i indústries lleugeres (com el processament d'aliments) on les condicions de corrosió són suaus.
Tub d'acer inoxidable II. 316/316L
L'avantatge clau d'aixòTub d'acer inoxidable de gran diàmetre 316és l'addició de molibdè. En comparació amb la sèrie 304, ofereix una resistència molt superior als ions clorur-i a la corrosió del medi químic, el que el converteix en el material escollit per a entorns durs, com ara plantes de processament químic, zones costaneres i instal·lacions de dessalinització d'aigua de mar. En aplicacions industrials, es prefereix el grau -de baix carboni 316L per la seva aptitud per a la soldadura i la seva resistència superior a la corrosió intergranular.
Cal tenir en compte que el 316L és més car que el 304L i no és necessari per a tots els escenaris; el cost addicional només es justifica en entorns operatius que involucren ions clorur o medis químics àcids/alcalins.
III. 321 i canonada d'acer inoxidable 347
Es tracta d'acers inoxidables austenítics dissenyats per al servei d'alta-temperatura (corresponent als materials modificats "{-grados" de l'estàndard ASTM A312). Presenten una excel·lent resistència a la fluència a alta-temperatura i a la ruptura per tensió, així com resistència a la corrosió induïda per sensibilització-durant la soldadura a alta-temperatura. Són adequats principalment per a condicions d'operació d'alta-temperatura, com ara la generació d'energia i les canonades de procés d'alta-temperatura, i no són necessaris per a projectes de temperatura-ambiental estàndard.
IV. Acer dúplex i materials d'alt-aliatge
Com a materials especials{0}}de gamma alta, els acers dúplex 2205/2507 i el 904L ofereixen una gran resistència i una resistència excepcional als ions clorur i als àcids forts. Són adequats per a entorns extremadament durs, incloses les plataformes costaneres, les operacions de petroli i gas en aigües profundes-, i la manipulació de medis químics altament concentrats. A causa del seu cost molt elevat, aquests materials queden fora de l'abast de la selecció estàndard de canonades de gran-diàmetre i es reserven per a projectes especialitzats-de gamma alta.
Tub d'acer inoxidable de gran diàmetre soldat vs sense soldadura
I. Per què les canonades de gran-diàmetre es solden predominantment?
A mesura que augmenta el diàmetre de la canonada, la fabricació de canonades sense costura es fa exponencialment més difícil; Les canonades d'acer inoxidable sense soldadura de gran-diàmetre s'enfronten a una capacitat de producció limitada, terminis de lliurament llargs, costos d'adquisició extremadament elevats i limitacions severes en les especificacions de mida. En canvi, les canonades soldades-produïdes mitjançant plaques enrotllables i formant soldadures longitudinals (mitjançant el procés EFW)-permeten la producció en massa de canonades de gran-diàmetre i llarg-longitud. Ofereixen una àmplia gamma d'especificacions i una rendibilitat superior en costos-, cosa que els fa totalment adequats per a la gran majoria de condicions d'operació industrial i l'opció principal per a canonades d'acer inoxidable de gran-diàmetre.
II. Quan es requereix una canonada sense soldadura?
Es pot requerir una estructura perfecta en les situacions següents:
- Determinades condicions de funcionament-d'alta pressió
- Especificacions de disseny d'enginyeria que obliguen explícitament a canonades sense fissures
- Limitacions tècniques específiques d'un projecte concret
Tanmateix, cal destacar que "soldat" no equival a "baixa qualitat". Els factors clau inclouen els estàndards de fabricació, els processos de soldadura, el tractament tèrmic, les proves no-destructives, el control dimensional i les condicions de funcionament específiques. Les canonades soldades que compleixen amb ASTM A312 funcionen de manera excel·lent en una àmplia gamma d'aplicacions industrials.
On s'utilitza la canonada d'acer inoxidable de gran diàmetre?
I. Indústries Químiques i Petroquímiques
S'utilitza per a canonades de llarga distància-que transporten matèries primeres químiques, fluids àcids i alcalins i mitjans de procés; L'aprofitament de la resistència a la corrosió química de l'acer inoxidable evita la corrosió i les fuites de la canonada, assegurant el funcionament segur i estable de la producció química.
II. Tractament d'aigües i dessalinització d'aigua de mar
El subministrament i drenatge d'aigua municipal, el tractament d'aigües residuals industrials i els sistemes de dessalinització d'aigua de mar requereixen canonades de gran-diàmetre per al transport d'aigua-de gran volum; L'acer inoxidable 316L és adequat per a entorns amb corrosió induïda per clorur-de l'aigua de mar, cosa que el converteix en un material de canonada bàsic per a projectes de tractament d'aigües costaneres.
III. Indústries de petroli, gas i GNL
S'utilitza en instal·lacions de terminals de petroli i gas, canonades de transport de processos i canonades criogèniques de GNL; L'aprofitament de les propietats resistents a la baixa-temperatura i la corrosió-de diferents graus d'acer inoxidable permet que aquestes canonades suportin condicions d'operació de camp complexes.
IV. Indústria de generació d'energia
S'aplica en sistemes de refrigeració de centrals elèctriques, canonades de procés d'alta-temperatura i sistemes de transport de mitjans corrosius; Els graus especialitzats d'alta-temperatura, com ara 321H i 347H, compleixen les exigències de les operacions d'alta-temperatura i alta-pressió.