สแตนเลส 316L กับ 321: การเปรียบเทียบท่อและฟิตติ้ง

ทั้งคู่316L และ 321เป็นสเตนเลสออสเทนนิติกที่มีโครเมียม (16-18%) และนิกเกิล (10-14%) เท่ากัน ความแตกต่างเกิดขึ้นที่การเพิ่มอัลลอยด์หนึ่งครั้ง:

316L มีโมลิบดีนัม 2.0-3.0% โมลิบดีนัมนั้นคือสิ่งที่ทำให้ 316L มีความต้านทานต่อการกัดกร่อนแบบรูพรุนและการกัดกร่อนตามรอยแยกในสภาพแวดล้อมที่มีคลอไรด์ นอกจากนี้ยังเป็นสาเหตุที่ทำให้ 316L มีราคาแพงกว่า 321 ในตลาดส่วนใหญ่อีกด้วย

321 ประกอบด้วยไทเทเนียม เติมอย่างน้อย 5 x C% (ปริมาณคาร์บอน) ไทเทเนียมผูกคาร์บอนไว้เป็นไททาเนียมคาร์ไบด์ ป้องกันการตกตะกอนของโครเมียมคาร์ไบด์ที่ขอบเกรนเมื่อโลหะได้รับความร้อนระหว่าง 425 ถึง 900 องศาเซลเซียส สิ่งนี้เรียกว่าการทำให้เสถียร และเป็นเหตุผลที่ 321 สามารถทำงานได้ที่อุณหภูมิ โดยที่ 316L แม้จะอยู่ในรูปแบบคาร์บอนต่ำ-ก็เริ่มมีปัญหา

แบบฟอร์มสินค้า

บาร์ แอนด์ ร็อด

จานและแผ่น

คอยล์และสตริป

ท่อและท่อ

ข้อต่อ: หน้าแปลน, ตี๋, ข้อศอก, ลด ฯลฯ

การตี: แหวน, เพลา, วงกลม, บล็อก ฯลฯ

ความต้านทานการกัดกร่อน: โดยที่ 316L ได้รับความพรีเมี่ยม

หากสภาพแวดล้อมการบริการของคุณเกี่ยวข้องกับคลอไรด์ 316L คือตัวเลือกที่ดีกว่า ปริมาณโมลิบดีนัมทำให้ค่าความต้านทานการเกิดหลุม (PREN) เพิ่มขึ้นเป็นประมาณ 22-25 เทียบกับประมาณ 17-19 สำหรับ 321 ในทางปฏิบัติ นี่หมายถึง 316L ต้านทานการเกิดหลุมในน้ำทะเล น้ำกร่อย และกระแสกระบวนการที่มีคลอไรด์ โดยที่ 321 จะเริ่มแสดงการโจมตีเฉพาะที่

อุณหภูมิวิกฤตของหลุม (CPT) บอกเล่าเรื่องราวเป็นตัวเลข ในสารละลาย NaCl มาตรฐาน 3.5% ต่อ ASTM G150316Lโดยทั่วไปจะแสดง CPT ประมาณ 25-30 องศาเซลเซียส สำหรับ 321 CPT จะอยู่ที่ประมาณ 15-20 องศา ในน้ำทะเลอ่าวไทยที่มีอุณหภูมิ 35 องศาเซลเซียส และความเค็มสูง ไม่มีเกรดใดที่ไม่เหมาะสำหรับการสัมผัสกับน้ำทะเลโดยตรง (ซึ่งเป็นที่ที่เกรดซูเปอร์ดูเพล็กซ์ เช่น SAF 2507 หรือ 254 SMO เข้ามา) แต่ 316L จะรอดพ้นจากโซนน้ำกระเซ็นและการสัมผัสบรรยากาศได้นานกว่า 321 มาก

การแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้น (SCC) เป็นอีกหนึ่งโหมดความล้มเหลวที่ควรกล่าวถึง ทั้งสองเกรดไวต่อคลอไรด์ SCC ที่สูงกว่า 60 องศาเซลเซียสในคลอไรด์-สภาพแวดล้อมที่มีแบริ่ง. 316 L ไม่ได้มีประสิทธิภาพเหนือกว่า 321 อย่างมีนัยสำคัญในที่นี้ หากอุณหภูมิการใช้งานของคุณสูงกว่า 60 องศาในสภาพแวดล้อมที่มีคลอไรด์ และคุณไม่สามารถกำจัดคลอไรด์ได้ คุณควรพิจารณาเกรดดูเพล็กซ์หรือซูเปอร์ออสเทนนิติก ไม่ใช่เลือกระหว่างสองเกรดนี้

ที่ไหน321ถือตัวมันเองอยู่ในสภาพแวดล้อมของกรดออกซิไดซ์ที่อุณหภูมิสูง กรดซัลฟูริกที่ความเข้มข้นปานกลาง การให้บริการกรดไนตริก และกระบวนการปิโตรเคมีบางประเภทที่มีอุณหภูมิเป็นความท้าทายหลักมากกว่าการโจมตีด้วยคลอไรด์ การรักษาเสถียรภาพของไทเทเนียมป้องกันการกัดกร่อนตามขอบเกรนในบริเวณที่ได้รับความร้อน-หลังการเชื่อม ซึ่งมีความสำคัญในการให้บริการกรด โดยที่การทำลายขอบเขตของเกรนเป็นกลไกความล้มเหลวหลัก

ประสิทธิภาพการทำงานที่อุณหภูมิสูง-: กรณีของ 321

นี่คือจุดที่ 321 มีข้อได้เปรียบอย่างแท้จริงและสามารถวัดผลได้ รหัสหม้อไอน้ำและภาชนะรับความดัน ASME (ส่วนที่ VIII ส่วนที่ 1) อนุญาตให้ 321 สำหรับอุณหภูมิการใช้งานสูงถึง 816 องศาเซลเซียส สำหรับ 316L ขีดจำกัดรหัสในการให้บริการต่อเนื่องคือประมาณ 450 องศาเซลเซียส แม้ว่าการให้บริการไม่สม่ำเสมอจะอยู่ที่ 425 องศาเป็นเรื่องปกติ

สาเหตุคือการตกตะกอนของคาร์ไบด์ แม้ว่าจะมีปริมาณคาร์บอนต่ำที่ 316L แต่การสัมผัสเป็นเวลานานกว่า 425 องศาก็จะทำให้โครเมียมคาร์ไบด์ก่อตัวที่ขอบเขตของเกรน ทำให้พื้นที่ที่อยู่ติดกันของโครเมียมสูญเสียไป และสร้างเส้นทางสำหรับการกัดกร่อนตามขอบเกรนเมื่อโลหะสัมผัสกับตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อนในภายหลัง ไทเทเนียมใน 321 ป้องกันสิ่งนี้โดยสร้างไทเทเนียมคาร์ไบด์ขึ้นมาเป็นพิเศษ โดยทิ้งโครเมียมไว้ในสารละลาย

แอปพลิเคชันจริงที่ 321 เป็นสายที่ถูกต้อง:

• ระบบไอเสียและท่อร่วมไอดีทำงานที่ 600-800 องศา
• ท่อแลกเปลี่ยนความร้อนในหน่วยแครกเกอร์เร่งปฏิกิริยา
• ส่วนประกอบเตาหลอมและส่วนประกอบท่อส่งรังสี
• ข้อต่อขยายและเครื่องเป่าลมในท่อ-ที่มีอุณหภูมิสูง
• ส่วนประกอบไอเสียและ afterburner สำหรับการบินและอวกาศ

การเชื่อมและการผลิต: 316L ให้อภัยได้มากกว่า

เกรดทั้งสองสามารถเชื่อมได้โดยวิธีออสเทนนิติกมาตรฐาน: GTAW (TIG), GMAW (MIG), SMAW (แท่ง) และ SAW แต่ประสบการณ์การประดิษฐ์นั้นแตกต่างออกไป

316L เป็นเกรดที่ง่ายกว่าในการทำงานในร้านค้าหรือในสนาม ปริมาณคาร์บอนต่ำหมายความว่าคุณสามารถเชื่อมได้โดยไม่ต้องกังวลเรื่องอาการแพ้ในบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน- และคุณไม่จำเป็นต้องใช้น้ำยาหลังการเชื่อม-ในการอบอ่อนเพื่อฟื้นฟูความต้านทานการกัดกร่อน การเลือกโลหะตัวเติมนั้นตรงไปตรงมา: ER316L สำหรับการใช้งานส่วนใหญ่ หรือ ER316LSi หากคุณต้องการการเปียกที่ดีขึ้นและโปรไฟล์เม็ดบีดที่นุ่มนวลยิ่งขึ้น

321 ต้องการความสนใจมากขึ้น ไทเทเนียมที่ทำให้เกรดคงตัวก็ส่งผลต่อสระเชื่อมเช่นกัน ไทเทเนียมมีสัมพรรคภาพกับออกซิเจนสูง และในสระเชื่อมหลอมเหลวนั้นสามารถก่อให้เกิดการรวมตัวของไทเทเนียมออกไซด์ที่แสดงเป็นข้อบกพร่องคล้ายตะกรัน- หากการครอบคลุมของก๊าซป้องกันไม่แน่นหนา สารตัวเติม ER347 (ไนโอเบียม-เสถียร) มักใช้แทน ER321 ด้วยเหตุผลนี้ ไนโอเบียมมีฟังก์ชันการรักษาเสถียรภาพแบบเดียวกันโดยไม่มีปัญหาในการเชื่อมเหมือนที่ไททาเนียมแนะนำ

สำหรับการเชื่อมแบบชนท่อ-ถึง-ต่อ ASME B16.9 เกรดทั้งสองจะเชื่อมได้ดีด้วยขั้นตอนที่เหมาะสม ปัญหาจะปรากฏมากขึ้นในการเชื่อมที่ซับซ้อนโดยใช้การผ่านหลายครั้ง การกำหนดค่ารอยต่อที่แน่นหนา หรือการเชื่อมภาคสนามที่ลมและการปนเปื้อนเป็นปัจจัย หากการผลิตของคุณเกี่ยวข้องกับการเชื่อมตามตำแหน่งหรืองานไซต์งานจำนวนมาก 316L จะทำให้ช่างเชื่อมของคุณปวดหัวน้อยลง

ความสามารถในการขึ้นรูปมีความคล้ายคลึงกันระหว่างสองเกรด ทั้งสองสามารถโค้งงอ บานออก และขยายได้โดยใช้เทคนิคการขึ้นรูปออสเทนนิติกมาตรฐาน. 321 อาจขึ้นรูปได้ยากขึ้นเล็กน้อย- เนื่องจากอนุภาคไทเทเนียมคาร์โบไนไตรด์จะเพิ่มอัตราการแข็งตัวในการทำงาน แต่ความแตกต่างนั้นเล็กน้อยสำหรับการใช้งานท่อและข้อต่อส่วนใหญ่

สำหรับข้อต่อเชื่อมชน- (ข้อศอก ที ตัวลดตาม ASME B16.9 และ B16.28) เกรดทั้งสองมีจำหน่ายจากผู้จัดจำหน่ายถุงน่องส่วนใหญ่ อย่างไรก็ตาม ข้อต่อ 316L มีแนวโน้มว่าจะมีอยู่ในสต็อก ในขณะที่ข้อต่อ 321 อาจต้องสั่งซื้อโดยมีระยะเวลารอคอยที่นานกว่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งในขนาดที่ใหญ่กว่าหรือ-กำหนดการที่ไม่ใช่มาตรฐาน

เคล็ดลับการจัดซื้อจัดจ้างที่ประหยัดเงินและหลีกเลี่ยงปัญหา

ตรวจสอบใบรับรองการทดสอบโรงงานสำหรับเนื้อหาไทเทเนียมในคำสั่งซื้อ 321โรงงานบางแห่งผลิตไทเทเนียม 321 ในปริมาณขั้นต่ำสุด (5 x คาร์บอน) หากคาร์บอนอยู่ที่จุดสูงสุดของช่วง (0.06-0.08%) ไทเทเนียมควรมีอย่างน้อย 0.30-0.40% หากไทเทเนียมมีน้อยและมีคาร์บอนสูง การรักษาเสถียรภาพอาจไม่ได้ผล ถามการคำนวณ: Ti / (4 x C) ควรมากกว่า 1.0 เพื่อให้มีเสถียรภาพเต็มที่

ระบุเงื่อนไขการจัดส่งโดยทั่วไปแล้ว ท่อ 316L จะถูกจัดหาในสารละลาย-สภาวะการอบอ่อน. 321 สามารถจัดให้แบบอบอ่อนหรือทำให้เสถียร-แบบอบอ่อนได้ สภาวะการอบอ่อน-ที่เสถียร (คงที่อุณหภูมิ 900-950 องศาเป็นเวลา 1-2 ชั่วโมง) ช่วยเพิ่มการก่อตัวของไททาเนียมคาร์ไบด์ให้สูงสุดและปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนตามขอบเกรน หากการใช้งานของคุณเกี่ยวข้องกับการเชื่อมตามมาด้วยบริการที่มีฤทธิ์กัดกร่อน ให้ระบุแบบเสถียร-อบอ่อน

อย่าถือว่า 316L และ 321 สามารถใช้แทนกันได้สำหรับแอปพลิเคชันที่สอดคล้องกับโค้ด-หากการออกแบบเสร็จสิ้นสำหรับ 316L (ด้วยความเค้นที่อนุญาตเฉพาะตาม ASME ส่วนที่ II, ส่วน D) การแทนที่ 321 จะต้อง-ตรวจสอบค่าความเค้นที่อนุญาตที่อุณหภูมิการออกแบบอีกครั้ง ที่อุณหภูมิ 400 องศา 321 มีความเครียดที่อนุญาตได้ต่ำกว่า 316L เล็กน้อย ที่อุณหภูมิ 600 องศา 321 จะสูงกว่าเนื่องจาก 316L ไม่ได้{11}}จัดระดับโค้ดที่อุณหภูมินั้นเลย

สำหรับข้อต่อเชื่อมชน- ให้ตรวจสอบเครื่องหมายเกรดอุปกรณ์ควรมีเครื่องหมายเกรด หมายเลขความร้อน และสัญลักษณ์ของผู้ผลิตตาม ASME B16.9 ข้อต่อ WP316L และ WP321 มีลักษณะเหมือนกัน หากคลังสินค้าของคุณมีสินค้าทั้งสองชนิด การระบุสีหรือการจัดเก็บแบบแยกส่วนถือเป็นสิ่งจำเป็น เราเคยเห็นโครงการที่มีการติดตั้งข้อต่อ 321 ในระบบ 316L และในทางกลับกัน ซึ่งค้นพบเฉพาะเมื่อเกรดที่ไม่ถูกต้องล้มเหลวก่อนเวลาอันควร

สั่งซื้อวัสดุเพิ่มเติมจำนวน 321 โครงการเนื่องจาก 321 มีในสต็อกน้อยกว่า การจัดเรียงใหม่ในปริมาณเล็กน้อยในช่วงกลางโครงการ-อาจต้องรอถึง 6- สัปดาห์ สั่งซื้อเพิ่ม 5-10% โดยเฉพาะสำหรับขนาดหรือตารางที่ไม่ได้มาตรฐาน ต้นทุนการถือครองของส่วนเกิน 321 ต่ำกว่าความเสี่ยงตามกำหนดการที่จะเกิดการชอร์ต

บทสรุป

การเลือกระหว่าง 316L และ 321 นั้นแทบจะไม่ยากเลยเมื่อคุณได้กำหนดเงื่อนไขการบริการไว้อย่างชัดเจนแล้ว ปัญหาคือผู้ซื้อจำนวนมากเข้าใกล้การตัดสินใจโดยไม่ได้ระบุลักษณะสภาพแวดล้อมอย่างสมบูรณ์ โดยผิดนัดตามเกรดที่พวกเขาใช้อยู่เสมอ มันได้ผลจนกระทั่งมันไม่ได้ผล

หากคุณกำลังระบุท่อสำหรับโครงการใหม่ ให้ใช้เวลาในการบันทึกอุณหภูมิในการทำงาน การสัมผัสคลอไรด์ ความเข้มข้นของกรด และอายุการใช้งานของการออกแบบ พารามิเตอร์ทั้งสี่นี้จะบอกคุณว่าเกรดใดที่คุณต้องการเชื่อถือได้มากกว่าตารางเปรียบเทียบใดๆ และหากคุณต้องการความช่วยเหลือในการจัดหาเกรดใดเกรดหนึ่ง พร้อมใบรับรองโรงงานเต็มรูปแบบและการจัดส่งทั่วโลก เรามีทั้ง 316L และ 321 ในรูปแบบไร้รอยต่อและแบบเชื่อม พร้อมด้วยข้อต่อชน-ที่เข้ากันและหน้าแปลนตาม ASME B16.9, B16.11 และ B16.5

ติดต่อได้เลย