Khi chỉ định đường ống cho một dự án mới, ngã ba đầu tiên hiếm khi là một câu hỏi cấp độ - đó là mộtcâu hỏi quan trọng-cơ bản: thép không gỉ hay thép cacbon? Cả hai đều chuyển động chất lỏng và khí, cả hai đều ở dạng liền mạch và hàn, và cả hai đều được đo bằng lịch trình và inch. Tuy nhiên, chúng hoạt động rất khác nhau trên thực tế và việc lựa chọn sai có thể khiến bạn phải trả giá đắt từ trước (-chỉ định quá mức về chất liệu không gỉ) hoặc cả tài sản về sau (thời gian ngừng ăn mòn đối với thép cacbon). Hướng dẫn này chia nhỏ cả hai kích thước thực sự quyết định thông số kỹ thuật.
1. Thực chất mỗi ống là gì
Ống thép cacbon
Ống thép cacbon là một hợp kim sắt-cacbon (khoảng0,05%–1,5% cacbon, với mangan, silic và vết lưu huỳnh/phốt pho) vàvề cơ bản không có crom(tiêu biểu<0.5%, far below the 10.5% threshold that defines stainless). Its corrosion resistance comes only from a thin, unstable iron-oxide film that forms in air - which is why bare carbon steel rusts quickly in moisture. Common grades include A53, A106, API 5L, A500 and A333 (low-temp). It is produced as seamless (hot-rolled billet) or welded (ERW/LSAW/SSAW).
Ống thép không gỉ
Theo định nghĩa, ống thép không gỉ là một loại thép-giàu crom -Lớn hơn hoặc bằng 10,5% crom- tạo thành một lớp màng thụ động Cr₂O₃ dày đặc, tự phục hồi. Thời điểm bề mặt bị trầy xước khi có oxy, màng sẽ được cải thiện, đó là lý do tại sao thép không gỉ có khả năng chống gỉ. Trong không gỉ có các nhóm:austenit(304/L, 316/L, 317L, 310S, song công 2205/2507),ferit(430), vàmartensitic(410). Đường ống thương mại chủ yếu là các loại austenit và song công theo tiêu chuẩn ASTM A312, A213, A269, A789/A790 (song công) và A358/A778 (hàn).
| Thuộc tính | Ống thép cacbon | Ống thép không gỉ |
|---|---|---|
| Nội dung crom | < 0.5% (none intentionally) | Lớn hơn hoặc bằng 10,5% (thường là 11%–26%) |
| Phim thụ động | Không (rỉ sét trong độ ẩm) | Có - lớp Cr₂O₃ tự phục hồi |
| Lớp điển hình | A53, A106, API 5L, A500, A333 | 304/L, 316/L, 317L, 310S, 2205, 2507 |
| Chi phí vật liệu tương đối | 1× (đường cơ sở) | 3×–6× |
| Tỉ trọng | ~7,85 g/cm³ | ~7,9–8,0 g/cm³ (tương tự) |
2. 8 kích thước quyết định thông số kỹ thuật
| Kích thước | Thép cacbon | thép không gỉ |
|---|---|---|
| Chống ăn mòn | Kém độ ẩm/hóa chất; cần phủ, sơn hoặc bảo vệ cathode | Tuyệt vời về độ ẩm, nhiều hóa chất và clorua (phụ thuộc vào cấp độ{0}}) |
| Sức mạnh | Năng suất cao so với số tiền bỏ ra; sức mạnh tốt hơn-để-tiêu tốn ở nhiệt độ xung quanh | Năng suất tương đương hoặc cao hơn (song công 2205 ~ 2× 316L); mạnh hơn trên mỗi trọng lượng trong dịch vụ ăn mòn |
| Cân nặng | ~7,85 g/cm³ - nhẹ hơn một chút | ~7,9–8,0 g/cm³ - về cơ bản bằng nhau |
| Trị giá | Vật liệu thấp + chi phí chế tạo thấp | chi phí vật liệu 3×–6×; chế tạo tương tự |
| Tính hàn | Đơn giản với khả năng kiểm soát nhiệt trước/sau{0}}trên các phần dày hơn | Dễ dàng cho chuỗi 300-; cấp độ "L" carbon thấp tránh gây mẫn cảm; cần thanh lọc một số mối hàn |
| Phạm vi nhiệt độ | Tốt; A333 dành cho đông lạnh, nhưng mất sức mạnh trên ~400 độ | 316L đến ~800 độ, 310S đến ~1150 độ liên tục; mức độ giòn tồn tại |
| Bảo trì/cuộc sống | Lớp phủ định kỳ + kiểm tra; cuộc sống ngắn hơn trong ăn mòn | Gần như{0}}không cần bảo trì; hàng chục năm phục vụ |
| Vệ sinh/khả năng làm sạch | Không thích hợp đựng thực phẩm/dược phẩm không có lớp lót | Không-xốp, có thể làm sạch, thân thiện với FDA/3-A |
3. Ưu điểm củaỐng thép cacbon
Thép carbon giành được vị trí trong phần lớn các hệ thống đường ống trên toàn thế giới vì những lý do rõ ràng:
Chi phí lắp đặt thấp nhất.Vật liệu và chế tạo rẻ hơn nhiều và đối với dịch vụ khô, sạch hoặc chôn lấp-và-được phủ thì đó là mặc định về mặt kinh tế.
Sức mạnh cao trên mỗi đô la.Đối với nhiệm vụ ăn mòn kết cấu và-áp suất cao không-ăn mòn, thép cacbon mang lại cường độ năng suất cao hơn trên mỗi mức ngân sách so với bất kỳ loại thép không gỉ nào.
Tuyệt vời cho việc chống cháy, nước, hơi nước và kết cấu.Ống phun nước chữa cháy A53/A135, đường ống hơi A106, đường truyền API 5L và ống kết cấu A500 đều đã trưởng thành, phong phú và có nguồn cung nhanh.
Dễ dàng sơn và kẻ đường.Xi măng-lót, phủ epoxy-và thép cacbon mạ kẽm xử lý nước uống và dịch vụ chôn lấp một cách tiết kiệm.
Không có rủi ro cung cấp crom.Không bị ảnh hưởng bởi sự biến động giá niken/crom làm thay đổi chi phí thép không gỉ.
4. Ưu điểm củaỐng thép không gỉ
Thép không gỉ biện minh cho sự cao cấp của nó khi chi phí ăn mòn, vệ sinh hoặc vòng đời chiếm ưu thế:
Khả năng chống ăn mòn kéo dài hàng thập kỷ.Màng thụ động loại bỏ độ ẩm, nhiều axit và clorua - loại bỏ các chương trình kiểm tra và phủ định kỳ.
Tổng chi phí sở hữu thấp hơn.Mặc dù vật liệu đắt hơn 3×–6× nhưng việc không bảo trì chống ăn mòn, ngừng hoạt động và thay thế sớm thường khiến thép không gỉ rẻ hơn trong khoảng thời gian 20–30 năm.
Lớp-được chọn cho phương tiện.304/L cho nhiệm vụ chung,316/L với PREN ≈ 25cho hàng hải/hóa chất,317L (PREN ≈ 29–31)để có khả năng kháng axit/clorua mạnh hơn, 310S cho nhiệt độ ~ 1150 độ vàsong công 2205 (PREN ≈ 34–35)cho nước biển và cường độ cao.
Vệ sinh và có thể làm sạch được.Bắt buộc trong ngành thực phẩm, đồ uống, sữa, dược phẩm và chất bán dẫn (3-A, FDA, ASME BPE).
Tùy chọn-nhiệt độ cao và đông lạnh.Từ dịch vụ lò nung 310S đến các loại LNG đông lạnh, thép cacbon không gỉ không thể làm được.
5. Mỗi người nên được chỉ định ở đâu
Chỉ Định Thép Carbon Khi…
Môi trường sạch, khô hoặc tương thích với lớp phủ/lớp lót (vòi phun nước chữa cháy, HVAC, kết cấu, đường ống dẫn nước ngầm).
Ngân sách là hạn chế chính và sự ăn mòn được kiểm soát bằng lớp phủ + bảo vệ cathode.
Dịch vụ có-khối lượng cao, khả năng truyền ăn mòn-thấp (dây chuyền thu gom dầu và khí API 5L, hơi nước, nước xử lý không-ăn mòn).
Ống kết cấu (A500) trong đó bề ngoài và sự ăn mòn là thứ yếu do tải trọng.
Chỉ định thép không gỉ khi…
Môi trường có tính ăn mòn: axit, clorua, nước biển, chất tẩy, sunfua hoặc bất kỳ sự kết hợp độ ẩm + oxy + chất gây ô nhiễm nào.
Các vấn đề vệ sinh: thực phẩm, dược phẩm, sữa, bia, mỹ phẩm, nước tinh khiết và chất bán dẫn.
Chi phí vòng đời cao hơn chi phí đầu tiên: ở nước ngoài, từ xa hoặc khó--đóng cửa-các nhà máy có sự rò rỉ nghiêm trọng.
Có liên quan đến nhiệt độ cao hoặc đông lạnh hoặc thiết kế cần một bức tường mỏng có độ bền cao (song công).
6. Sơ lược về tiêu chuẩn
| Mục đích | Thép cacbon | thép không gỉ |
|---|---|---|
| Ống liền mạch | A106, A53, API 5L, A333 | A312, A213, A269, A789/A790 |
| Ống hàn | A53, API 5L, A500, A252 | A312, A358, A778, A928 (CLAD/EFW) |
| Ống kết cấu | A500, A501 | A554 (cơ khí) |
| Nhiệt độ-thấp | A333 | Lớp đông lạnh 316/304 |
| nhiệt độ-cao | Giới hạn trên ~400 độ | 310S, 321, 347 (lên tới ~1150 độ) |
Câu hỏi thường gặp
Ống thép không gỉ có mạnh hơn ống thép carbon không?
Không tự động. Nếu xét theo-đồng đô la, thép carbon sẽ mạnh hơn nhưng nếu xét theo-trọng lượng và độ ăn mòn-hoạt động thì thép không gỉ (đặc biệt là song công 2205) có thể mạnh hơn. Sức mạnh năng suất thay đổi theo cấp độ hơn là theo họ cơ sở.
Tại sao ống thép không gỉ lại đắt hơn nhiều?
Nó chứa 10,5%–26% crom cộng với niken, molypden và các hợp kim khác, với sự nấu chảy-tiêu tốn năng lượng và kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt hơn. Chi phí vật liệu thường là 3×–6× thép carbon, mặc dù chi phí chế tạo là tương tự.
Ống thép carbon có thể được sử dụng cho nước uống?
Có, khi được lót hoặc phủ đúng cách (lót-xi măng, epoxy hoặc mạ kẽm). Đối với các hệ thống uống được ngoài trời hoặc hợp vệ sinh, thép không gỉ 304/L được ưu tiên vì khả năng làm sạch và tuổi thọ cao.
Cái nào tồn tại lâu hơn?
Trong dịch vụ ăn mòn hoặc vệ sinh, thép không gỉ dễ dàng tồn tại lâu hơn thép cacbon hàng chục năm mà gần như không cần bảo trì. Trong dịch vụ khô, được phủ, có-ăn mòn thấp, thép cacbon hoạt động tốt để đảm bảo tuổi thọ của nó với chi phí thấp.
Tôi có thể hàn thép không gỉ với thép carbon không?
Có, sử dụng chất độn tương thích (ví dụ: 309L/309Mo) để kết nối hóa học - thường gặp ở các mối nối chuyển tiếp và lớp phủ. Quy trình thích hợp ngăn chặn sự di chuyển và mẫn cảm của carbon.
