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UNS S32205 Duplex Steel Pipe sans couture représente un summum de l'ingénierie métallurgique, combinant des phases austénitiques et ferritiques dans une microstructure équilibrée qui offre des performances inégalées dans des environnements difficiles. Cet alliage, souvent mentionné par son SAF2205 de qualité commerciale, est conçu pour dépasser les limites des aciers inoxydables conventionnels, offrant un mélange unique de résistance à la traction élevée (≥95 KSI / 655 MPa) et une résistance à la corrosion exceptionnelle. La structure à double phase - environ 50% d'austénite et 50% de ferrite - réalise un effet synergique: la phase ferritique fournit une résistance mécanique robuste, tandis que la phase austénitique améliore la ductilité et la résistance à la fissure de la corrosion des contraintes induite par le chlorure (SCC).
La clé de ses performances est la composition chimique précise: 22-23% de chrome forme une couche d'oxyde protectrice, 3,0-3,5% de molybdène améliore la résistance aux piqûres et à la corrosion des crevasses, et 0,14-0,20% d'azote stabilise la phase austénitique tout en augmentant les propriétés de la traction. Cette composition donne un équivalent de résistance aux piqûres (Pren) de 34-38, ce qui le rend très efficace dans des environnements contenant des chlorures, des sulfures ou d'autres milieux agressifs.
Fabriqués par un processus d'extrusion transparente, les tuyaux présentent une structure de grains uniformes, éliminant les lignes de soudure qui pourraient compromettre l'intégrité dans les applications à haute pression. Les traitements de post-production tels que le décapage, le recuit et le polissage facultatif améliorent encore la qualité de la surface et la résistance à la corrosion. Le résultat est un matériau qui non seulement résiste à une exposition chimique sévère mais réduit également les coûts du cycle de vie en minimisant les besoins de maintenance et de remplacement dans les infrastructures critiques.
ASTM A789 : Définit les spécifications des tubes en acier inoxydable ferritique sans couture et soudés, soulignant les tolérances dimensionnelles et les exigences de propriété mécanique pour un service général.
ASTM A790 : se concentre sur les tuyaux en acier inoxydable austénitique sans couture, soudés et à froid, couvrant les matériaux adaptés aux applications à haute pression et à haute température.
EN 10216-5 : Norme européenne pour les tubes en acier sans couture à des fins de pression, spécifiant les conditions de livraison technique pour les alliages résistants à la corrosion.
GB / T 21833.1-2020 : Norme chinoise régissant les tuyaux en acier inoxydable duplex, abordé la composition chimique et les propriétés mécaniques à usage industriel.
Diamètre extérieur (OD) : 6 mm à 720 mm (0,24 'à 28,3 '), s'adaptant à tout, des tubes d'instrumentation à petit bore aux tuyaux de processus de grand diamètre.
Épaisseur de paroi : 1 mm à 65 mm (0,04 'à 2,56 '), disponible dans des horaires standard (par exemple, SCH40, SCH80) ou des tailles personnalisées pour répondre aux cotes de pression spécifiques au projet.
Longueur : personnalisable jusqu'à 12 mètres, avec des longueurs standard de 6 mètres pour faciliter le transport et l'installation. Des services spéciaux en coupe sont disponibles pour minimiser les déchets de matériaux.
Rôle de l'élément | dans l'alliage | spécifié | Impact de la gamme sur les performances |
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C | Améliore la dureté, mais contrôlée à ≤0,03% pour éviter les précipitations de carbure | ≤0,03% | L'excès de carbone réduit la résistance à la corrosion; Le faible carbone assure une stabilité intergranulaire. |
MN | Stabilise l'austénite et améliore la durabilité | ≤ 2,00% | Maintient l'équilibre structurel sans compromettre la soudabilité. |
P / s | Impuretés contrôlées pour la ductilité | ≤0,03% (p), ≤0,02% (s) | Minimise la fragilité et assure la formabilité pendant la fabrication. |
Si | Améliore la résistance à l'oxydation | ≤1,00% | Forme une couche de protection secondaire à des températures élevées. |
Ni | Renforce la phase austénitique | 4.50-6,50% | Améliore la ténacité et la résistance au SCC du chlorure, en particulier dans les applications à basse température. |
Croisement | Composant central de la couche de corrosion passive | 22,00-23,00% | Détermine la résistance générale à la corrosion; Le chrome plus élevé améliore la résistance aux piqûres. |
MO | Stimule la résistance à la corrosion localisée | 3,00-3,50% | Améliore les performances dans les environnements acides et riches en chlorure, augmentant la valeur de Pren. |
N | Renforce l'austénite et améliore la force | 0,14-0,20% | Augmente la limite d'élasticité sans sacrifier la ductilité, tout en stabilisant la microstructure. |
Calcul de Pren : CR + 3,3 × mo + 16 × n ≥34, une métrique critique pour prédire les performances dans les environnements chargés de chlorure.
Importance de la propriété | de la valeur | dans les applications |
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Résistance à la traction | ≥95 KSI (655 MPa) | Permet d'utiliser dans les systèmes à haute pression, en réduisant les exigences d'épaisseur de paroi. |
Limite d'élasticité | ≥65 KSI (450 MPa) | Assure une intégrité structurelle sous un chargement soutenu sans déformation permanente. |
Allongement à la pause | ≥25% | Fournit de la ductilité pour la formation, la flexion et la résistance aux charges d'impact. |
Dureté (HBW) | ≤290 | Les équilibres d'usurent la résistance avec la machinabilité pour la fabrication et l'installation. |
Résistance à l'impact | ≥40 J / cm² à 20 ° C | Maintient la résistance à la fracture dans des environnements à basse température comme le traitement du GNL. |
Flux de processus :
Roulant à chaud des billettes en coquilles creuses
Dessin à froid ou extrusion pour une précision dimensionnelle
Recuit pour restaurer la ductilité et la microstructure uniforme
Pickling pour éliminer l'échelle et exposer une surface propre
Traitements de surface :
Pickled et recuit (standard): élimine les produits d'oxydation, idéal pour la résistance générale de la corrosion.
POLIÉ (RA ≤0,8 μm): améliore les propriétés hygiéniques pour les applications pharmaceutiques / alimentaires.
Braillé recuit: maintient une surface brillante via un chauffage à atmosphère contrôlée, minimisant les besoins post-traitement.
Régime de test :
Identification des matériaux 100% positive (PMI) pour vérifier la composition chimique.
Tests non destructeurs (UT / ET) pour les défauts internes.
Test de pression hydrostatique pour assurer la fuite de fuite.
Test de corrosion intergranulaire (IGC) par ASTM A262 pour confirmer la résistance à la sensibilisation.
Certificats de test de l'usine (MTC) : conforme aux EN 10204 3.1 et 3.2, détaillant l'analyse chimique, les propriétés mécaniques et les enregistrements de traitement thermique.
Inspection tierce : Disponible auprès d'organes accrédités (par exemple, Lloyd's, DNV) pour des projets critiques.
Marquage de traçabilité : chaque tuyau est marqué au laser avec le grade de matériau, la taille, le numéro de chaleur et le logo du fabricant pour la traçabilité du cycle de vie complet.
UNS S32205 Les tuyaux sans couture excellent dans les environnements marins, servant de matériau de choix pour les pipelines de refroidissement de l'eau de mer et l'équipement de dessalement dans les centrales côtières et les usines de dessalement. Leur résistance élevée aux piqûres dans des conditions de haute salinité garantit une fiabilité à long terme. De plus, dans les plates-formes offshore, ces tuyaux sont utilisés pour les composants et les vannes de pompe, où leur résistance élevée permet une épaisseur de matériau réduite, minimisant le poids tout en résumant l'érosion de l'eau de mer constante.
Dans le secteur du pétrole et du gaz, les tuyaux UNS S32205 sont essentiels pour les tubes de puits de pétrole et la collecte des pipelines, fonctionnant exceptionnellement bien dans des environnements acides riches en H₂s et Co₂, et répondant aux normes strictes de MR0175 NACE MR0175. Ils sont également utilisés dans les récipients sous pression et les échangeurs de chaleur dans les installations de traitement des gaz d'huile, empêchant efficacement la corrosion de contrainte induite par le chlorure et assurant la sécurité et l'efficacité des opérations.
Pour le traitement chimique, ces tuyaux sont utilisés dans les réacteurs et les colonnes de distillation, offrant une résistance fiable à des acides forts tels que l'acide sulfurique et chlorhydrique, qui sont courants dans la production d'engrais et de pesticides. Dans l'industrie pharmaceutique, les tuyaux sans couture des S32205 répondent à des normes hygiéniques strictes, résistent aux désinfectants et sont faciles à nettoyer, ce qui les rend idéales pour les tuyaux et les réservoirs de qualité pharmaceutique.
Dans la production d'électricité, en particulier dans les centrales côtières, les tuyaux UNS S32205 sont utilisés dans les systèmes de désulfurisation des gaz de combustion (FGD), résiste à la corrosion de sulfite dans les processus de désulfurisation humide. Ils sont également utilisés dans les installations de traitement des eaux usées, où ils résistent aux effets corrosifs des eaux usées et des boues chargées de chlorure dans les milieux municipaux et industriels.
Dans l'industrie de la pulpe et du papier, ces tuyaux sont essentiels pour les digesteurs et les équipements de blanchiment. Leur capacité à maintenir la stabilité des agents de blanchiment à base de chlorure empêche la perforation et les fuites de l'équipement, garantissant des processus de production continus et efficaces.
R: S32205 offre plus de deux fois la résistance de 316L (450 MPa contre 205 MPa Force de rendement) et une résistance supérieure au chlorure. Son Pren (34-38) dépasse de loin 316L Pren (≈24), ce qui le rend idéal pour les applications de haute salinité.
R: Les températures de service supérieures à 300 ° C ne sont pas recommandées. Une exposition prolongée peut provoquer des précipitations de phase intermétallique, réduisant la résistance à la corrosion et la ductilité. Considérez les alliages super duplex ou à base de nickel pour des températures plus élevées.
R: Oui. Utilisez des méthodes à faible entrée (par exemple, soudage TIG) avec des températures interpassées ≤ 250 ° C. Le fil de remplissage ER2209 est recommandé. Le traitement thermique après le soudage n'est généralement pas nécessaire, mais évitez la surchauffe pour maintenir l'équilibre des phases.
R: Chaque lot est marqué d'un nombre de chaleur pour la traçabilité. Confirmer la composition chimique via des tests PMI ou des références croisées avec les certificats de test de moulin (MTC) pour les propriétés mécaniques. La certification tierce est disponible sur demande.
R: S32205 est un acier duplex standard pour une corrosion modérée, tandis que le S32750 est un super duplex avec une teneur en MO / N plus élevée (Pren ≥41) pour des conditions extrêmes (par exemple, huile en haute hauteère, acides concentrés). S32205 offre également un avantage des coûts.
R: Des tailles standard sont disponibles dans les 2 à 4 semaines. Les dimensions non standard (OD / épaisseur) nécessitent 6 à 8 semaines, selon la planification et les tests de production. Les commandes de pointe peuvent être organisées pour des besoins urgents.