ท่อทำความร้อนไทเทเนียมกับท่อทำความร้อนสแตนเลสดูเพล็กซ์ 2205: การเปรียบเทียบประสิทธิภาพและการเลือกใช้งาน

สแตนเลส 316 มักจะเสียหายก่อนเวลาอันควรในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมที่มีคลอไรด์สูง- ดังนั้นสแตนเลสดูเพล็กซ์ 2205 และไทเทเนียมบริสุทธิ์ทางอุตสาหกรรมจึงกลายเป็นทางเลือกที่ได้รับการอัพเกรดหลักสองทาง วัสดุทั้งสองนี้มีความยอดเยี่ยมในการต้านทานการกัดกร่อนแบบรูพรุนและการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้น แต่จะแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญในด้านความสามารถในการปรับตัวปานกลาง สมบัติทางกล ต้นทุน และประสิทธิภาพการประมวลผล การเปรียบเทียบโดยละเอียดช่วยให้วิศวกรสามารถเลือกวัสดุเป้าหมายตามเงื่อนไขของกระบวนการได้

1. ความต้านทานการกัดกร่อนในสื่อการทำงานหลัก

เหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ 2205 มีโครงสร้างเฟสคู่ออสเทนไนต์และเฟอร์ไรต์-ที่สมดุล โดยมีปริมาณโครเมียมและโมลิบดีนัมสูงกว่า 316 ช่วยเพิ่มความต้านทานต่อการเกิดรูพรุนที่เกิดจากคลอไรด์- การกัดกร่อนตามรอยแยก และ SCC ได้อย่างมาก และทำงานได้เสถียรในน้ำกร่อย น้ำเกลือความเข้มข้นต่ำ-ถึง- และน้ำหล่อเย็นที่หมุนเวียนด้วยไอออนคลอไรด์สูง อย่างไรก็ตาม ยังคงไม่สามารถทนต่อกรดไฮโดรฟลูออริก กรดไฮโดรคลอริกเข้มข้นที่ร้อน และตัวกลางกรดรีดิวซ์ที่รุนแรงได้ และจะประสบกับการกัดกร่อนสม่ำเสมออย่างเห็นได้ชัด

ไทเทเนียมบริสุทธิ์ทางอุตสาหกรรม (TA2) มีฟิล์มแพสซีฟ-ซ่อมแซมตัวเองของไทเทเนียมไดออกไซด์ที่เสถียรมาก ซึ่งเกือบจะต้านทานน้ำทะเลและน้ำเกลืออิ่มตัวที่มีความเข้มข้นของคลอไรด์สูงเป็นพิเศษ- ซึ่งแสดงประสิทธิภาพการป้องกันการกัดกร่อนของคลอไรด์-ได้ดีกว่า 2205 อย่างไรก็ตาม ไทเทเนียมถูกกัดกร่อนอย่างรุนแรงด้วยกรดไฮโดรฟลูออริกและฟลูออไรด์-ที่ประกอบด้วยตัวกลาง และการลดกรดจะทำให้ฟิล์มแฝงของมันแตกอย่างรวดเร็วเช่นกัน ในสภาพแวดล้อมของกรดออกซิไดซ์ เช่น กรดไนตริกเจือจาง วัสดุทั้งสองมีความทนทานที่ดี

2. สมบัติทางกลและข้อดีของโครงสร้าง

เหล็กกล้าดูเพล็กซ์ 2205 มีความแข็งแรงให้ผลผลิตสูง ประมาณสองเท่าของออสเทนนิติก 316 ธรรมดา มีความสามารถในการรองรับแรงดันที่โดดเด่นและความแข็งแกร่งของโครงสร้าง ซึ่งเหมาะมากสำหรับส่วนประกอบการทำความร้อนภาชนะรับความดันและท่อที่สร้างขึ้น-ในท่อทำความร้อนที่ต้องการความแข็งแรงของโครงสร้างสูง ประสิทธิภาพการเชื่อมมีความเป็นผู้ใหญ่ และกระบวนการเชื่อมแบบธรรมดาสามารถตอบสนองความต้องการในการผลิตได้

โลหะไทเทเนียมมีความหนาแน่นและน้ำหนักเบาน้อยกว่าภายใต้ปริมาตรเดียวกัน โดยมีความเหนียวเป็นเลิศและความสามารถในการขึ้นรูปโค้งงอ จึงสามารถแปรรูปเป็นโครงสร้างการทำความร้อนแบบขดรูปตัว L- รูปตัว U- และแบบเรียบง่ายได้สะดวกยิ่งขึ้น แต่ไทเทเนียมมีความต้านทานแรงดึงต่ำกว่า 2205 และจำเป็นต้องมีบรรยากาศการป้องกันการเชื่อมพิเศษระหว่างการเชื่อม มิฉะนั้นจะเกิดการเปราะของรอยเชื่อมและการปนเปื้อนในอากาศ

3. ช่วงการปรับอุณหภูมิ

อุณหภูมิการทำงานที่อนุญาตในระยะยาว-ของเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ 2205 อยู่ที่ต่ำกว่า 300 องศา อุณหภูมิที่สูงเกินไปจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเฟสของโครงสร้างเฟสคู่- ส่งผลให้ความเหนียวและความต้านทานการกัดกร่อนลดลง

ไทเทเนียมบริสุทธิ์ทางอุตสาหกรรมสามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องที่อุณหภูมิต่ำกว่า 350 องศา โดยมีความต้านทานต่อออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูง-ได้ดีกว่า 2205 ภายในช่วงอุณหภูมิที่ปลอดภัย และเหมาะสำหรับกระบวนการทำความร้อนที่อุณหภูมิปานกลาง-ที่สูงกว่า 300 องศา

4. ต้นทุนและ-เศรษฐกิจทั้งชีวิต

ราคาวัตถุดิบของเหล็กดูเพล็กซ์ 2205 อยู่ที่ประมาณ 1.5 ~ 2 เท่าของสแตนเลส 316 โดยมีความยากลำบากในการประมวลผลปานกลางและต้นทุนการผลิตโดยรวมต่ำ เป็นตัวเลือกการอัพเกรดที่คุ้มค่า-สำหรับสภาพการทำงานที่มีการกัดกร่อนปานกลาง-

ราคาวัตถุดิบไทเทเนียมอยู่ที่ 4 ~ 6 เท่าของ 316 และเทคโนโลยีการเชื่อมและการขึ้นรูปแบบพิเศษทำให้ต้นทุนการผลิตเพิ่มขึ้นอย่างมาก แม้ว่าการลงทุนเพียงครั้งเดียว-จะสูง แต่อายุการใช้งานในน้ำทะเลและน้ำเกลือเข้มข้นอาจถึง 15 ปีหรือนานกว่านั้น โดยมีความถี่ในการบำรุงรักษาในภายหลังต่ำมาก

5. ข้อจำกัดทั่วไป

2205 ไม่สามารถใช้ในระบบที่มี HF- ได้ และการใช้งานระยะยาว-ในสภาวะที่มีอุณหภูมิสูง- ด่างแก่จะนำไปสู่การเสื่อมสภาพของวัสดุ ไทเทเนียมจะใช้งานไม่ได้โดยสิ้นเชิงเมื่อมีฟลูออไรด์ไอออนอยู่ในตัวกลาง ซึ่งเป็นข้อจำกัดที่สำคัญที่สุดสำหรับท่อให้ความร้อนไทเทเนียม

表格

ข้อเสนอแนะการเลือก

เลือกเหล็กดูเพล็กซ์ 2205 หากโครงการมีข้อกำหนดด้านแรงดัน งบประมาณมีจำกัด และมีปริมาณคลอไรด์ไม่สูงมาก เลือกท่อทำความร้อนไทเทเนียมสำหรับการแช่น้ำทะเล น้ำเกลืออิ่มตัว และ-สภาพแวดล้อมที่มีคลอไรด์สูง-ไม่มีฟลูออไรด์สูง-เป็นเวลานานโดยมีอายุการใช้งานยาวนานเป็นพิเศษ-