Tubulação de aço inoxidável frente e verso de A790 UNS S31803

ASTM A790 UNS S31803 (2205, 1.4462) Tubo Duplex de Aço Inoxidável: Um guia abrangente
Os aços inoxidáveis duplex são uma família de aços caracterizados por uma microestrutura bifásica, composto por ambos austenitas e ferrita. Esta combinação proporciona a estas ligas um excelente equilíbrio de resistência à corrosão, força, e ductilidade. Entre os vários aços duplex, ASTM A790 UNS S31803 (também conhecido como 2205 ou 1.4462) destaca-se pelas suas propriedades superiores, tornando-o um material preferido para aplicações desafiadoras.
Este artigo fornece uma exploração aprofundada de Duplex ASTM A790 UNS S31803 Cano de aço inoxidável (também referido como 2205 ou 1.4462), cobrindo suas propriedades, formulários, benefícios, e desafios.
Índice
- Introdução à ASTM A790 UNS S31803 (2205, 1.4462) Tubo Duplex de Aço Inoxidável
- Composição Química e Propriedades do Material
- Principais recursos do ASTM A790 UNS S31803
- Força e durabilidade
- Resistência à corrosão
- Soldabilidade e Fabricação
- Resistência à corrosão por corrosão e corrosão sob tensão
- Aplicações de ASTM A790 UNS S31803
- Óleo & Indústria de Gás
- Processamento Químico
- Ambientes Marinhos
- Dessalinização e Tratamento de Água
- Comparação com outros aços inoxidáveis
- ASTM A790 UNS S31803 versus. 304 Aço inoxidável
- ASTM A790 UNS S31803 versus. 316 Aço inoxidável
- ASTM A790 UNS S31803 versus. Aços Super Duplex
- Vantagens do tubo de aço inoxidável duplex ASTM A790 UNS S31803
- Desafios e limitações da ASTM A790 UNS S31803
- Especificações e padrões para tubos ASTM A790 UNS S31803
- Dimensões e Horários
- Classificações de pressão
- Códigos e Padrões Relevantes
- Fabricação e processamento de tubos ASTM A790 UNS S31803
- Trabalho a frio e trabalho a quente
- Tratamento térmico
- Considerações sobre soldagem
- Considerações de custo
- Manutenção e longevidade de tubos ASTM A790 UNS S31803
- Conclusão
- perguntas frequentes (Perguntas frequentes)
1. Introdução à ASTM A790 UNS S31803 (2205, 1.4462) Tubo Duplex de Aço Inoxidável
ASTM A790 UNS S31803, comumente conhecido como Dúplex 2205 ou 1.4462, é um de alta resistência, aço inoxidável resistente à corrosão projetado para aplicações que exigem excelentes propriedades mecânicas e resistência a ambientes agressivos. Esta liga é composta por aproximadamente 22% cromo, 5% níquel, e 3% molibdênio, com pequenas quantidades de nitrogênio, manganês, e silício para melhorar suas propriedades.
Dúplex 2205 é chamado “duplex” devido à sua microestrutura bifásica, consistindo de uma mistura equilibrada de austenitas e ferrita. Esta combinação única permite fornecer força superior e resistência à corrosão, especialmente em ambientes como soluções ricas em cloreto, água do mar, e ácido sulfúrico.
2. Composição Química e Propriedades do Material
A composição química de ASTM A790 UNS S31803 garante suas propriedades únicas. Aqui está o detalhamento:
Elemento | Percentagem (%) |
---|---|
Ferro (Fé) | Equilíbrio |
Cromo (Cr) | 22-23 |
Níquel (Em) | 4.5-6.5 |
Molibdênio (Mo) | 2.5-3.5 |
Manganês (Mn) | 1.0-2.0 |
Azoto (N) | 0.08-0.2 |
Carbono (C) | 0.03 máx. |
Silício (E) | 0.8 máx. |
Fósforo (P) | 0.03 máx. |
Enxofre (S) | 0.01 máx. |
Principais propriedades do material ASTM A790 UNS S31803 (2205)
- Densidade: 7.8 g/cm³
- Resistência à tracção: 620 MPa (mínimo)
- Força de rendimento: 450 MPa (mínimo)
- Alongamento: 25% (mínimo em comprimento de bitola de 50 mm)
- Dureza: Rockwell B. 95 (máximo)
A liga foi projetada para ser altamente resistente a uma variedade de ambientes corrosivos e para funcionar bem sob corrosão sob tensão e corrosão.
3. Principais recursos do ASTM A790 UNS S31803
Força e durabilidade
Dúplex 2205 é um aço inoxidável de alta resistência que fornece aproximadamente duas vezes o limite de escoamento de aços inoxidáveis austeníticos convencionais como 304 e 316. Está alto resistência à tracção e força de rendimento torná-lo adequado para aplicações de alta pressão e serviços pesados.
Resistência à corrosão
Este aço é excepcionalmente resistente à corrosão, particularmente em ambientes ricos em cloreto. Ele resiste corrosão e corrosão intersticial e é altamente durável em ambientes agressivos, como água do mar ou salmoura. Esta resistência à corrosão sob tensão induzida por cloreto (CCS) é um de seus recursos mais valiosos.
Soldabilidade e Fabricação
ASTM A790 UNS S31803 é soldável usando métodos convencionais como TIG (gás inerte de tungstênio) e eu (gás inerte metálico) Soldagem. No entanto, devido ao alto teor de cromo e molibdênio, a soldagem deve ser cuidadosamente controlada para evitar defeitos. Metais de adição especiais (como 2209 fio de enchimento) são recomendados para manter propriedades mecânicas ideais após a soldagem.
Resistência à corrosão por corrosão e corrosão sob tensão
Com seu alto teor de cromo e molibdênio, ASTM A790 UNS S31803 tem excelente resistência à corrosão por pite e corrosão sob tensão (CCS). Isto o torna uma excelente escolha para aplicações no químico, marinho, e óleo e gás indústrias, onde esses tipos de corrosão são comuns.
4. Aplicações de ASTM A790 UNS S31803
ASTM A790 UNS S31803 é amplamente utilizado em diversas indústrias que exigem uma combinação de resistência, dureza, e resistência à corrosão em ambientes extremos.
Óleo & Indústria de Gás
No óleo e gás indústria, Dúplex 2205 tubos são usados em plataformas offshore, dutos submarinos, e refinarias onde a resistência rachadura por corrosão sob tensão de sulfeto (SSCC) e corrosão sob tensão por cloreto (CSCC) é crítico. Estas aplicações requerem materiais duráveis para de alta pressão e alta temperatura ambientes.
Processamento Químico
A indústria de processamento químico se beneficia da resistência do Duplex 2205 a ácidos como ácido sulfúrico, ácido fosfórico, e ácido clorídrico. É usado em sistemas de tubulação, trocadores de calor, e reatores que lidam com produtos químicos agressivos.
Ambientes Marinhos
Duplex 2205 resistência à corrosão na água do mar faz dele um material ideal para aplicações marítimas, Incluindo estruturas offshore, construção naval, e usinas de dessalinização.
Tratamento de Água & Dessalinização
Devido à sua alta resistência a corrosão e corrosão em água salgada, Dúplex 2205 tubos são comumente usados em dessalinização plantas e sistemas de osmose reversa.
5. Comparação com outros aços inoxidáveis
ASTM A790 UNS S31803 versus. 304 Aço inoxidável
- 304 Aço inoxidável: Enquanto 304 o aço inoxidável oferece excelente resistência geral à corrosão, não é tão forte e é mais sujeito à corrosão em ambientes clorados.
- Dúplex 2205: Oferece maior resistência e resistência significativamente melhor a corrosão induzida por cloreto, tornando-o ideal para aplicações mais agressivas.
Propriedade | Dúplex 2205 | 304 Aço inoxidável |
---|---|---|
Resistência à tracção | Mais alto (620 MPa) | Mais baixo (505 MPa) |
Resistência à corrosão | Superior em ambientes de cloreto | Moderado em ambientes de cloreto |
Custo | Mais caro | Menos caro |
ASTM A790 UNS S31803 versus. 316 Aço inoxidável
- 316 Aço inoxidável: Conhecido por sua alta resistência à corrosão geral, particularmente em água salgada. No entanto, Dúplex 2205 oferece maior resistência e resistência superior à corrosão por pite e corrosão sob tensão.
- Dúplex 2205: Ofertas superiores força e resistência a corrosão e corrosão intersticial comparado com 316.
Propriedade | Dúplex 2205 | 316 Aço inoxidável |
---|---|---|
Força | Mais alto (620 MPa) | Mais baixo (515 MPa) |
Resistência à corrosão | Excelente | Bom |
Custo | Mais alto | Moderado |
ASTM A790 UNS S31803 versus. Aços Super Duplex
- Aços Super Duplex: Enquanto Ligas Super Duplex (como UNS S32750) oferecem ainda maior resistência à corrosão e maior resistência, Dúplex 2205 é uma solução mais econômica para muitas aplicações.
- Dúplex 2205: Ideal para aplicações onde Superduplex ligas podem ser muito caras ou desnecessárias.
6. Vantagens do tubo de aço inoxidável duplex ASTM A790 UNS S31803
- Força elevada: A combinação de fases austeníticas e ferríticas resulta em alta resistência à tração e ao escoamento.
- Resistência à corrosão: Excelente resistência a uma ampla variedade de ambientes corrosivos.
- Resistência à fissuração por corrosão sob tensão: Desempenho superior em ambientes propensos a fissuras por corrosão sob tensão, Incluindo cloreto e ácido sulfúrico exposição.
- Custo-benefício: Mais acessível do que Superduplex aços, proporcionando resistência e desempenho semelhantes em muitas aplicações.
7. Desafios e limitações da ASTM A790 UNS S31803
- Desafios de soldagem: É necessária atenção especial durante a soldagem para evitar rachaduras e garantir juntas fortes.
- Custo mais alto: Dúplex 2205 é mais caro do que os aços inoxidáveis padrão como 304 e 316, o que pode limitar seu uso em aplicações sensíveis ao custo.
8. Especificações e padrões para tubos ASTM A790 UNS S31803
- ASTM A790: Especifica os requisitos para tubos de aço inoxidável ferrítico-austenítico sem costura e soldados.
- ISO 15156: Para uso em ambientes de gás ácido.
- ASME SA790: Este é um padrão ASME que corresponde ao padrão ASTM A790 e é usado para aplicações de alta pressão e alta temperatura.
Padrão | Descrição |
---|---|
ASTM A790 | Especificação padrão para tubo de aço inoxidável ferrítico/austenítico sem costura e soldado |
ISO 15156 | Materiais resistentes à corrosão para uso na produção de petróleo e gás em ambientes ácidos |
9. Fabricação e processamento de tubos ASTM A790 UNS S31803
O processo de fabricação da ASTM A790 UNS S31803 envolve diversas etapas para otimizar as propriedades do material:
- Trabalho a quente: Usado para moldar e formar o tubo inicial.
- Trabalho a frio: Aplicado para refinar o acabamento superficial e as propriedades mecânicas do tubo.
- Tratamento térmico: Garante que o desejado microestrutura duplex é alcançado, fornecendo o equilíbrio certo entre força e resistência à corrosão.
A soldagem requer técnicas especiais para manter as propriedades da liga, especialmente considerando o maior risco de rachaduras quentes durante o processo.
10. Considerações de custo
ASTM A790 UNS S31803 é mais caro que o padrão 304 ou 316 aços inoxidáveis, mas sua força superior e resistência à corrosão muitas vezes o tornam uma solução mais econômica para aplicações desafiadoras no óleo & gás, químico, e indústrias marítimas.
11. Manutenção e longevidade de tubos ASTM A790 UNS S31803
Dúplex 2205 tubos geralmente requerem manutenção mínima devido à sua excepcional resistência à corrosão. Recomenda-se inspeções regulares para verificar desgaste em áreas críticas. Práticas adequadas de soldagem e fabricação garantirão a longevidade dos tubos.
12. perguntas frequentes (Perguntas frequentes)
- Qual é a principal vantagem do Duplex 2205 sobre 304 aço inoxidável? Dúplex 2205 oferece maior resistência e melhor resistência à corrosão, particularmente em ambientes de cloreto, comparado com 304 aço inoxidável.
- Pode Duplex 2205 ser soldado? Sim, Dúplex 2205 pode ser soldado, mas requer um controle cuidadoso dos parâmetros de soldagem para evitar rachaduras e manter a resistência do material.
- Quais indústrias usam ASTM A790 UNS S31803? ASTM A790 UNS S31803 é amplamente utilizado no óleo & gás, químico, marinho, e indústrias de tratamento de água.
- Como funciona o Duplex 2205 compare com o aço Super Duplex? Enquanto Superduplex oferece ainda maior resistência e resistência à corrosão, Dúplex 2205 é mais econômico e adequado para a maioria das aplicações.
- É Duplex 2205 resistente à corrosão sob tensão? Sim, Dúplex 2205 oferece excelente resistência à corrosão sob tensão em cloreto e ácido sulfúrico ambientes.
- Qual é a temperatura máxima Duplex 2205 pode suportar? Dúplex 2205 é normalmente usado em temperaturas de até 300°C (572°F).