أخبار

يتطلب اختيار درجة مادة شفة الفولاذ المزدوج المناسبة لسيناريو تطبيق معين دراسة شاملة لخصائص الوسائط (التآكل، التركيب)، وظروف التشغيل (درجة الحرارة، الضغط)، ومتطلبات الخصائص الميكانيكية، وميزانية التكلفة، وعوامل أخرى. ما يلي هو إجراء اختيار منهجي ومنطق أساسي:
أولاً: تحديد المعلمات الرئيسية لسيناريو التطبيق
1. تقييم تآكل الوسيط
تركيز أيون الكلوريد (Cl-):
بيئة منخفضة الكلوريد (<1000 جزء في المليون): يتوفر فولاذ مزدوج اقتصادي (مثل 2304).
بيئة متوسطة الكلوريد (1000~5000 جزء في المليون): الفولاذ المزدوج القياسي (مثل 2205) مناسب.
بيئة عالية الكلوريد (>5000 جزء في المليون) أو تحتوي على كبريتيد الهيدروجين (H₂S)، مياه البحر، محلول ملحي: يلزم فولاذ مزدوج فائق (مثل 2507، 2553).
الرقم الهيدروجيني ونوع الوسائط:
الوسائط الحمضية / القلوية: التركيز على محتوى Cr و Mo، Cr لمقاومة الأكسدة، Mo لمقاومة الاختزال.
العناصر المفلورة (F-) أو عوامل الأكسدة القوية (مثل حمض النيتريك المركز): يلزم محتوى Cr أعلى (مثل 2507 = 25% Cr). 2.
2. درجة حرارة وضغط التشغيل
نطاق درجة الحرارة:
درجة حرارة منخفضة (-50 ~ 150 درجة مئوية): يمكن للفولاذ المزدوج العادي (2205، 2304) تلبية متطلبات المتانة.
درجة حرارة متوسطة إلى عالية (150 ~ 300 درجة مئوية): تحتاج إلى مراعاة الثبات الحراري للمادة، الفولاذ المزدوج الفائق (2507) في معدل الاحتفاظ بالقوة في درجة الحرارة العالية أعلى.
درجة حرارة عالية (> 300 درجة مئوية): قد تحتاج إلى سبائك قائمة على النيكل، لا ينصح عمومًا باستخدام الفولاذ المزدوج على المدى الطويل فوق 300 درجة مئوية.
مستوى الضغط:
سيناريوهات الضغط العالي (مثل خط أنابيب النفط PN ≥ 16): إعطاء الأفضلية للفولاذ المزدوج عالي القوة (مثل قوة الخضوع 2507 ≥ 550MPa). 3.
3. متطلبات الأداء الميكانيكي
متطلبات القوة:
بيئة الحمل أو الاهتزاز العالي: يتمتع الفولاذ المزدوج الفائق (مثل 2507) بقوة خضوع تبلغ 1.3 ضعف قوة 2205 ومقاومة أفضل للإجهاد.
المعالجة وقابلية اللحام:
الحاجة إلى اللحام في الموقع أو التشكيل المعقد: عملية لحام 2205 ناضجة، خطر التشقق الحراري أقل من 2507؛ يحتاج لحام الفولاذ المزدوج الفائق (مثل 2507) إلى التحكم الصارم في مدخلات الحرارة والمواد الاستهلاكية للحام للمطابقة (مثل سلك ER2594).
ثانيًا، تصنيف درجة مادة الفولاذ المزدوج وسيناريوهات التطبيق
نوع الدرجة الدرجة النموذجية المكونات الرئيسية (%) مقاومة التآكل (قيمة PREN) سيناريوهات التطبيق النموذجية
اقتصادي 2304 (S32304) Cr = 23، Ni = 4، Mo = 0.5، N ≈ 0.05 ~ 25 معالجة المياه العذبة، البيئات المسببة للتآكل الجوي، خطوط الأنابيب الكيميائية منخفضة الكلوريد (مثل محاليل كبريتات ذات درجة حموضة محايدة) محلول كبريتات قياسي)
قياسي 2205 (S32205) Cr=22، Ni=5.5، Mo=3، N=0.14~0.22 ~32 تحلية مياه البحر، وسائط كيميائية متوسطة التركيز من الكلوريد (مثل محلول تبييض الورق، حقن آبار النفط المحتوية على الكلوريد)،
ثالثًا: عملية الاختيار ونقاط القرار
1. الفحص الأولي: بناءً على الوسيط المسبب للتآكل
الخطوة 1: تحديد تركيز وسيط Cl- وما إذا كان يحتوي على H₂S و F- ومكونات تآكل قوية أخرى.
مثال: مياه البحر (Cl- ≈ 20000 جزء في المليون) → استبعاد 2304 مباشرة، الأولوية 2507.
الخطوة 2: تقييم حموضة وقلوية الوسيط، لتحديد الحاجة إلى درجة عالية من Cr أو Mo.
مثال: وسيط حمضي يحتوي على Cl- (مثل حمض الهيدروكلوريك) → يلزم Mo عالي (مثل 2205، 2507)؛ وسيط قلوي → Cr عالي (مثل 2507) أفضل.
2. مراجعة الخصائص الميكانيكية ودرجة الحرارة
مطابقة القوة: وفقًا لمستوى الضغط، يتم اختيار الدرجات، مثل خط الأنابيب عالي الضغط (PN = 25) الذي يحتاج إلى 2507 (قوة أعلى)، ويمكن استخدام 2205 منخفض الضغط.
تصحيح درجة الحرارة:
درجة حرارة منخفضة (<-40 درجة مئوية): تحتاج إلى تأكيد مادة متانة التأثير في درجة الحرارة المنخفضة (مثل 2205 عند - 40 درجة مئوية، عمل التأثير ≥ 27J).
درجة حرارة عالية (> 250 درجة مئوية): مقاومة الأكسدة 2507 أفضل من 2205، وأكثر ملاءمة لظروف درجة الحرارة العالية على المدى الطويل.