June 11, 2025
المزايا المتمثلة في شظايا الفولاذ الثنائي القوة العالية (مثل S32750, S32760، الخ) على الفولاذ الكربوني، الفولاذ المقاوم للصدأ العادي (مثل 304/316).الفولاذ ذو القوة العالية من سبيكة منخفضة والمواد الأخرى مثل الاطراف تتجسد بشكل رئيسي في الأبعاد الأساسية للخصائص الميكانيكية، مقاومة التآكل، الكفاءة الهيكلية وتكاليف الدورة الكاملة على النحو التالي:
الخصائص الميكانيكية: المزايا المزدوجة للقوة العالية والصلابة العالية
قوة العائد أعلى بكثير من تلك المواد المماثلة
قوة الانسحاب من الفولاذ الثنائي القوة العالية (≥ 450MPa) أكثر من ضعف قوة 304 الفولاذ المقاوم للصدأ (205MPa) ، وهي تقترب من 1.3 مرة من قوة الفولاذ القوة العالية من السبائك المنخفضة (مثل Q345).هذا يسمح لها أن تتحمل ضغوط عمل أعلى في أنظمة الأنابيب عالية الضغط (eعلى سبيل المثال، في تصميم DN100، PN16 فلانج،يمكن تقليل سمك شرائح الفولاذ الثنائي عالية القوة بنسبة 30٪ مقارنة مع الفولاذ المقاوم للصدأ 304، ويمكن تخفيض الوزن بنسبة 40٪ مما يقلل مباشرة من تكلفة المواد وتكاليف النقل والتركيب.
مقاومة أفضل للتعب والصدمات
المنظمة الثنائية للفولاذ المزدوج من الفيرريتيك - أوستنيتيك تعطي له قوة عالية وصلابة عالية (عمل التأثير ≥ 50J) ، وليس من السهل التشقق في الاهتزاز ،الأحمال المتغيرة (مثل أنابيب الضغط) أو البيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة (أقل من -40 درجة مئوية)على النقيض من ذلك ، فإن شرائح الفولاذ الكربوني عرضة للكسر الهش عند درجات الحرارة المنخفضة ، وقد تتسرب شرائح الفولاذ المقاوم للصدأ العادية بسبب الشقوق التعبية تحت الضغط العالي.
ثانياً، مقاومة التآكل: الميزة الأساسية للتعامل مع البيئات التآكلية الشديدة
القدرة على سحق المواد العادية
في البيئة التي تحتوي على أيونات الكلوريد (مثل مياه البحر ، رذاذ الملح ، الهاليدات الكيميائية) ، 304/316 الفولاذ المقاوم للصدأ عرضة للكراك التآكل الإجهاد ،والصلب ذو الوقود المزدوج عالية القوة بسبب نسب سبيكة الكروم العالي (25% +)، عالية الموليبدينوم (3٪ ~ 5٪) وعناصر النيتروجين، SCC مقاومة أداء لتحسين 10 مرات أكثر. على سبيل المثال، إذا كان 316L الفولاذ المقاوم للصدأ يستخدم للشظايا من منصات البحرية،عادةً ما يحتاجون إلى استبدالها في غضون 2-3 سنوات، في حين أن أجهزة التفاف من الصلب الثنائي القوة العالية يمكن أن تكون في الخدمة لأكثر من 15 عامًا ، مما يوفر فقدان وقت التوقف وتكلفة العمالة من الاستبدال المتكرر.
مقاومة ممتازة للتآكل بين الحبات
معادلة تآكل الحفر (PREN) ≥ 40 (العادي 316L هو حوالي 28) ، في الوسائط الحمضية (مثل حمض الكبريتيك، حمض الهيدروكلوريك) أو البيئة النفطية والغازية التي تحتوي على الكبريتيد،مقاومة التآكل في الحفر أفضل بكثير من الفولاذ الكربوني والفولاذ المقاوم للصدأ منخفضة الجودةعلى سبيل المثال: في تكرير البترول من خطوط الأنابيب التي تحتوي على الكبريت ، تحتاج شرائح الفولاذ الكربوني إلى طبقة حماية إضافية ضد تآكل الرذاذ (زيادة التكلفة من 10٪ إلى 20٪) ،بينما يمكن استخدام الفولاذ ذو المراحل المزدوجة عالية القوة مباشرة، ولا تتطلب صيانة منتظمة للطلاء.
الهيكل والتكلفة: التصميم الخفيف وتحسين تكلفة الدورة الكاملة
خفض سمك السترة لتحقيق خفيفة الوزن وتحسين كفاءة التثبيت
بسبب خصائص القوة العالية ، يمكن أن تتبنى الستائر تصميم سطح إغلاق رقيق ورقبة ، والذي لا يقلل فقط من كمية المواد المستخدمة ،ولكنه يقلل أيضا من متطلبات الاطراف على محرك الكدمة، ويمكن تقليل مواصفات المسامير المتطابقة (على سبيل المثال ، من M20 إلى M16) ، مما يوفر المزيد من تكلفة الملحقات.مجموعة من شرائح الفولاذ المزدوج عالية المقاومة DN500 هي حوالي 50٪ أخف من شرائح الفولاذ الكربوني من نفس المواصفات، مما يقلل من الاستثمار في معدات الرفع وتكاليف العمالة بنسبة 30٪ أثناء التثبيت.
المزايا الكبيرة في تكلفة دورة الحياة
على الرغم من أن تكلفة الشراء للشرائح الفولاذية المزدوجة عالية القوة أعلى بنسبة 50٪ إلى 80٪ من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L ،إن LCC أقل بسبب عمرها الطويل (دورة إصلاح أطول بـ 3 ~ 5 مرات)، منخفضة الصيانة (عدم الحاجة إلى طلاءات مضادة للتآكل) وموثوقية عالية (خطر التسرب مخفض بنسبة 90٪).تكلفة الملكية الإجمالية (TCO) للشرائح الفولاذية المزدوجة عالية القوة في الهندسة البحرية أقل بأكثر من 40٪ من مستوى الفولاذ المقاوم للصدأ 316L.
التكيف مع السيناريوهات الخاصة: لا يمكن استبدالها في ظروف العمل القاسية
موثوقية في بيئات عالية الضغط ودرجة حرارة عالية ودرجة حرارة منخفضة
في استغلال النفط والغاز في أعماق البحار (عمق المياه أكثر من 1000 متر ، الضغط أكثر من 10MPa) ، يمكن أن تتحمل شرائح الفولاذ المزدوجة عالية المقاومة مباشرة ضغط مياه البحر وتآكل الكلوريد ،حيث أن شظايا الفولاذ الكربوني يجب أن تكون متطابقة مع الغلاف المقاوم للضغط الثقيل، والتكلفة الإجمالية هي أكثر من 3 أضعاف.
في أنابيب الغاز الطبيعي المسال (LNG) عند درجة حرارة - 196 درجة مئوية ، صلابة تأثيرها منخفضة درجة الحرارة (عمل تأثير 196 درجة مئوية ≥ 40J) أكثر من معظم الفولاذ السبائك المنخفض ،لتجنب خطر الكسر الهش عند درجة حرارة منخفضة.
المقاومة لتكسير الهيدروجين وتآكل الكبريتيد
في حقول النفط والغاز التي تحتوي على الهيدروجين أو كبريتيد الهيدروجين (على سبيل المثال آبار الغاز عالية الكبريت)الفولاذ المزدوج ذو القوة العالية مستقر من الناحية الهيكلية وغير عرضة للتشقق الناجم عن الهيدروجين (HIC) أو تآكل الإجهاد الكبريتيني (SSC)في حين أن الفولاذ الكربوني العادي يتطلب معالجات معقدة مقاومة للهيدروجين (على سبيل المثال معتمدة NACE) بتكلفة متزايدة ، ولا يزال لديه أداء محدود.