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압력 용기는 화학 처리 및 석유 및 가스에서 발전 및 제약에 이르기까지 광범위한 산업에서 사용되는 중요한 구성 요소입니다. 이 선박은 압력, 온도가 높고 부식성 화학 물질에 대한 노출이 높은 극한 조건에서 작동하여 구조적 무결성과 내구성에 대한 상당한 요구가 있습니다. 따라서 안전, 수명 및 비용 효율성을 보장하기 위해 압력 용기 건설에 적합한 재료를 선택하는 것이 필수적입니다.
사용 가능한 다양한 재료 중에서 이중 스테인리스 스틸은 고강도, 탁월한 부식성 및 엄격한 산업 표준 준수의 고유 한 조합으로 인해 압력 용기 설계의 주요 선택으로 부상했습니다.
압력 용기 설계에는 기계적 부하와 가혹한 운영 환경을 처리하기위한 엄격한 재료 요구 사항 세트를 충족해야합니다. 주요 속성에는 다음이 포함됩니다.
압력 용기는 재료에 충분한 강도가 부족한 경우 소성 변형 또는 치명적인 고장을 유발할 수있는 내부 압력을 견딜 수 있어야합니다. 재료가 복잡하게 변형되기 시작하는 응력 인 항복 강도는 임계 메트릭입니다. 항복 강도가 높은 재료를 사용하면 엔지니어가 안전을 손상시키지 않고 벽으로 얇은 선박을 설계 할 수 있습니다.
압력 변동, 열 사이클 또는 기계적 진동으로 인한 순환 적재를받는 혈관의 경우 피로 저항도 필수적입니다. 반복적 인 응력주기 하에서 균열 개시 및 전파에 저항하는 재료는 서비스 수명이 길고 유지 보수 비용을 줄입니다.
압력 용기는 종종 산, 알칼리, 탄화수소 및 가스와 같은 공격적인 물질을 함유하여 부식을 일으킬 수 있습니다. 부식은 용기 재료를 악화시킬뿐만 아니라 구조적 무결성을 손상시키고 안전 위험을 초래합니다. 일반적인 부식에 대한 저항, 구덩이 및 틈새 부식 및 응력 부식 균열 (SCC)과 같은 현지 공격은 신뢰할 수있는 작업에 필수적입니다.
압력 용기는 ASME (American Society of Mechanical Engineers) 보일러 및 압력 용기 코드 (BPVC), 유럽 EN 13445 표준 및 압력 장비 지시 (PED)와 같은 인식 된 코드에 따라 설계, 제작 및 테스트해야합니다. 사용 된 자료는 성능, 안전 및 규제 승인을 보장하기 위해 이러한 표준을 준수해야합니다.
이중 스테인레스 스틸은 대략 동일한 부분 오스테 나이트 및 페라이트로 구성된 이중 상 미세 구조로 특징 지어지는 특수 범주의 스테인리스 스틸입니다. 이 독특한 구성은 압력 용기에 이상적인 재료를 만드는 우수한 특성을 제공합니다.
304 및 316 등급과 같은 종래의 오스테 나이트 스테인레스 강과 비교하여, 이중 강철은 일반적으로 거의 두 배의 항복 강도를 제공합니다. 이 높은 강도는 설계자가 안전 또는 내구성을 희생하지 않고 용기 벽의 두께를 줄일 수있게합니다. 더 얇은 벽은 원료 및 용접의 상당한 비용 절감으로 직접 변환되며, 이는 압력 용기 제조의 주요 비용 요인입니다.
예를 들어, 오스테 나이트 스테인레스 스틸 용기는 10mm 벽 두께를 필요로 할 수 있지만, 이중 강철 용기는 종종 5-6mm 두께로 동일한 안전 마진을 달성하여 체중과 비용 효율성을 최적화 할 수 있습니다.
압력 용기에서 가장 어려운 부식 메커니즘, 특히 염화물이 풍부하거나 황화물 함유 (수소 설파이드 함유) 환경에서 작동하는 부식 메커니즘 중 하나는 응력 부식 균열입니다. 이중 강철은 페라이트 상으로 인해 SCC에 대한 우수한 저항성을 나타내며, 이는 인장 응력과 부식성 매체로 인한 균열에 대한 내성을 향상시킵니다.
더욱이, 이중 강철은 입자 간 부식에 대한 우수한 저항성을 제공하며, 이는 부적절한 열처리 또는 용접으로 인해 입자 경계를 따라 발생합니다. 균형 잡힌 미세 구조는 또한 가스켓 조인트 및 용접 이음새와 같은 차폐 된 영역에서 종종 시작되는 현지 공격 인 틈새 부식에 대한 보호를 향상시킵니다.
이러한 부식 저항 메커니즘의 조합은 이중 강철 혈관이 기존의 스테인레스 강이 조기에 실패 할 수있는 가혹한 화학 및 해양 환경에서 무결성을 유지할 수 있도록합니다.
더 높은 강도와 부식성 덕분에 이중 스테인리스 스틸 압력 용기는 재료가 적고 제조 시간이 적습니다. 얇은 벽은 필요한 원료의 양을 줄이고 용접 비용은 필러 금속이 적기 때문에 감소합니다. 또한, 이중 강철의 용접성 개선은 용접 결함의 위험을 최소화하여 용기 신뢰성을 더욱 향상시킵니다.
선박의 수명주기를 통해 이러한 요인은 특히 부식 손상 또는 기계적 고장과 관련된 유지 보수, 수리 또는 교체 비용을 고려할 때 상당한 비용 절감에 기여합니다.
이중 강철은 다음과 같은 주요 압력 용기 코드의 엄격한 요구 사항을 충족하거나 초과합니다.
ASME 섹션 VIII : 미국과 많은 국제 시장의 압력 용기의 설계, 제조 및 검사 통치.
EN 13445 : 미지급 압력 용기에 대한 유럽 표준, 높은 안전성 및 신뢰성 수준을 보장합니다.
압력 장비 지침 (PED) : EU 내에서의 압력 장비를 규제하고 필수 안전 요구 사항을 준수해야합니다.
이 인증은 전 세계 안전 및 성능 표준을 준수하는 압력 용기를 제공하려는 제조업체에게 이중 강철을 선택한 재료로 확인합니다.
이중 스테인리스 스틸의 유리한 특성은 다양한 산업 분야의 광범위한 압력 용기 응용에 적합합니다.
화학 반응기는 종종 온도 및 압력 상승에서 산, 알칼리 및 반응성 가스에 노출되는 고도로 부식성 환경을 포함합니다. 이중 스틸의 우수한 화학 저항성과 기계적 강도는 안전한 격리와 장기적인 서비스 수명을 보장합니다.
황산, 염산 및 클로라이드와 같은 공격적인 배지를 견딜 수있는 능력은 석유 화학 식물, 비료 제조 및 특수 화학 물질 생산에서 화학 물질 가공 혈관 가공에 이상적인 선택입니다.
열 교환기와 응축기는 다양한 온도의 유체가 열 효율적으로 전달되는 많은 산업 공정에서 중요한 구성 요소입니다. 이 단위는 종종 부식성 유체 및 열 응력에 노출됩니다.
이중 스테인레스 스틸은 탁월한 내식성 및 열 피로 강도를 제공하여 내구성을 희생하지 않고 더 얇은 벽과 더 콤팩트 한 설계를 가능하게합니다. 이는 유지 보수 빈도와 가동 중지 시간을 줄이면 열 효율성을 향상시킵니다.
열 및 원자력 발전소에서 증기 발생기는 고온 및 압력 조건에서 작동합니다. 이 용기는 증기 및 공급 물 불순물의 부식뿐만 아니라 주기적 하중으로 인한 기계적 피로에 저항해야합니다.
염화물 유발 응력 부식 크래킹 및 향상된 기계적 특성에 대한 이중 강철의 우수한 저항은 검사 또는 교체 사이의 안전한 작동과 더 긴 간격을 보장하여 비용이 많이 드는 정전을 줄입니다.
'Sour Service '는 석유 및 가스 생산 및 정제의 일반적인 시나리오 인 황화수소 (HATS) 가스가있는 조건을 나타냅니다. HASS는 황화물 스트레스 균열을 포함하여 심각한 부식 손상을 일으킬 수 있습니다.
이중 스테인레스 강, 특히 초계 이중 등급은 화학 조성 및 미세 구조로 인해 신맛이 나는 환경에 대한 뛰어난 저항성을 나타냅니다. 이들은 신발 유체를 처리하는 압력 용기, 분리기 및 파이프 라인에 널리 사용되어 구조적 무결성 및 NACE MR0175/ISO 15156 표준을 준수합니다.
이중 스테인리스 스틸은 높은 기계적 강도, 탁월한 부식 저항 및 비용 효율성의 강력한 조합을 제공하여 까다로운 산업 환경에서 압력 용기 설계에 탁월한 재료 선택이됩니다. 공격적인 화학 물질을 견딜 수 있고 스트레스 부식에 저항하며 엄격한 코드 요구 사항을 충족하는 능력은 안전, 내구성 및 장기 성능을 보장합니다.
이중 벽 구성을 가능하게하고 제조 비용을 줄임으로써 이중 스틸은 제조업체가 자본 지출 및 유지 보수 예산을 최적화 할 수 있도록 도와줍니다. 화학 반응기, 열교환 기, 증기 발전기 및 사워 서비스 용기에 일반적으로 사용되는 이중 강철은 압력 용기 엔지니어링에서 빠르게 선호되는 재료가되고 있습니다.
압력 용기의 신뢰성과 경제 성능을 극대화하려는 엔지니어 및 조달 전문가의 경우 듀플렉스 스테인리스 스틸은 스마트하고 미래 방지 솔루션을 나타냅니다.
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