Материалдық толықтыру және коррозияға қарсы қарым-қатынас
Көміртегілі болаттың үзіліссіз трубалары мен коррозияға төзімді болаттың үзіліссіз трубалары арасындағы негізгі айырмашылық – олардың химиялық құрамында, яғни коррозияға төзімділігінде және әртүрлі жұмыс ортасына бейімділігінде жатыр. Көміртегілі болаттың үзіліссіз трубалары негізінен темір мен көміртегіден тұрады, мұнда көміртегінің мөлшері әдетте 0,05%–ден 0,30%–ға дейін, сонымен қатар марганец, кремний, күкірт және фосфордың аз мөлшері де болады . Көміртегілі болаттағы қоспалы элементтердің жалпы мөлшері 10,5%–тен аз, сондықтан ол ылғал мен коррозиялық орталарға ұшыраған кезде тот басуға және шіріге ұшырауға бейім. көміртегілі болат өте жақсы беріктік пен тұрақтылық көрсетсе де, оның агрессивті ортада коррозияға төзімділігін арттыру үшін гальванизация, бояу немесе эпоксидті қабаттама сияқты қорғаныс қабаттары немесе өңдеулер қажет осыған қарсы, хромның минимум 10,5%-ын құрайтын шексіз тұрақты болат құбырлары бетінде тығыз, өзін-өзі қалпына келтіретін пассивті тотығы бар қабат түзеді, ол қиын ортада да шірігу мен коррозияны тиімді тежейді никельдің қосылуы беріктікті және тұрақтылықты одан әрі арттырады, ал молибден — 316 маркасында болғандай — хлоридтерге төзімді ортада шұңқырлық және саңылаулы коррозияға жоғары төзімділік қамтамасыз етеді бұл коррозияға төзімділіктегі негізгі айырмашылық — әртүрлі салаларда материалды таңдаудың негізгі факторы болып табылады: коррозиялық ортада пайдалану кезінде шексіз ұзақ мерзімді жұмыс істеуге және минималды тұрақты қолданысқа мүмкіндік беретін аустенитті болат, ал қоршаған ортаға әсері бақыланатын немесе қорғаныс қабаттары қолданылатын жағдайларда тиімді құнымен ерекшеленетін көміртекті болат. .
Механикалық қасиеттер мен температуралық тұрақтылық
Бұл екі түрлі труба материалының механикалық қасиеттері мен температураға төзімділігі маңызды дәрежеде өзара ерекшеленеді, сондықтан олардың қолданылу аймақтары да әртүрлі болады. Көміртекті болаттан жасалған біртұтас трубалар жоғары беріктігі мен тоқтығымен ерекшеленеді, сондықтан олар жоғары қысым мен жоғары температурада жұмыс істеуге арналған. . ASTM A106 2-дәрежелі құрамында көміртегі бар, жоғары температурада қолданылатын ең кең тараған үздіксіз болат құбырлары – оның минималды аққыштық шегі 240 МПа (35 ksi), ал минималды созылу беріктігі 415 МПа (60 ksi) құрайды; ол шамамен 427°C (800°F) дейін сенімді жұмыс істейді. Бұл материал өте жақсы созылғыштыққа ие болып, деформацияланбай қатты керілулерді көтеруге қабілетті, сондықтан ол құрылыстық және қысымды ыдыстар үшін идеалды болып табылады . Алайда, көміртегілі болат өзінің созылғыш-морт өту температурасынан төменде морт болып қалады, сондықтан оны криогендік немесе төмен температурада қолдану шектеледі . Аустенитті болаттан жасалған үздіксіз құбырлар әдетте салыстырмалы немесе жоғарырақ созылу беріктігін ұсынса да, олардың механикалық қасиеттері өзгеше болады. Аустенитті болаттың керілу-деформация қисығы көміртегілі болаттың қисығынан ерекшеленеді; аустенитті болаттың серпімді шегі оның аққыштық шегінің шамамен 50%-ын құрайды . 304 және 316 маркаларындағы коррозияға төзімді болаттар кең температуралық ауқым бойынша өте жақсы механикалық қасиеттерге ие, сонымен қатар жоғары және криогендік температураларда да беріктікті жақсы сақтайды. Екі материал түрі үшін де тән, дәнекерленбейтін (біртұтас) құбырлардың біртекті құрылымы олардың қысымға төзімділігі мен сенімділігін арттырады, өйткені дәнекерленген жілермен байланысты мүмкін болатын әлсіз орындар жойылады.
Типтік қолданыстар мен салалық аймақтар
Көміртегілі болат пен коррозияға төзімді болаттан жасалған біртұтас құбырлардың ерекше қасиеттері оларды әртүрлі салалық қолданыстарға бағыттайды. Көміртегілі болаттан жасалған біртұтас құбырлар мұнай мен газ, петрохимия, электр энергиясын өндіру, құрылыс және көлік салаларында жалпы мақсаттағы, құны төмен қолданыстарда кеңінен қолданылады. олар жоғары қысым мен жоғары температурадағы технологиялық трубопроводтар, бу құбырлары, бу қызғызу қызметі (427°C-қа дейін), жылу алмастырғыштарға қосылулар және мұнай өңдеу зауыттары мен петрохимиялық өндірістегі технологиялық трубопроводтар үшін стандартты таңдау болып табылады. Мұнай мен газ саласында көміртегілі болаттан жасалған біртұтас трубалар магистралдық құбырлар мен мұнай өңдеу зауыттарында жоғары температурадағы ортalarды тасымалдау үшін қолданылады. Химия өнеркәсібі оларды қысымдық ыдыстар, жылу алмастырғыштар және реакторлар шығару үшін пайдаланады. Олардың жоғары беріктігі мен біркелкі құрылымы оларды механикалық өнімділік пен қысымды ұстау талап ететін маңызды қолданыстарға идеалды етеді. Алайда, аустенитті болаттан жасалған біртұтас трубалар коррозияға төзімділік, гигиена және ұзақ мерзімділік талап етілетін жағдайларда қолданылады. олар химиялық және мұнай-химиялық өңдеу жүйелерінде, гигиеналық ағыс жүйелерін талап ететін фармацевтикалық және тамақ өңдеу кәсіпорындарында, теңіз және теңізде қолданылатын құбырларда, сонымен қатар жоғары температурадағы бу мен технологиялық құбырларда маңызды рөл атқарады. 304 маркалы коррозияға төзімді болат әдетте жалпы коррозиялық ортада, архитектуралық қолданыста және тамақ өңдеу жабдықтарында кеңінен қолданылады, ал 316 маркалы болат — молибден қосылғаны соншалықты, оны теңіз суы, тұзды су немесе тұзды-тәтті су сияқты хлоридтері бар ортада қолдану қажет. Коррозияға төзімді болаттан жасалған қуыссыз құбырлар су мен тазартылған су өңдеуінде, медициналық жабдықтарда және коррозияға төзімділік пен эстетикалық талаптар маңызды болатын ғимарат конструкцияларында да кеңінен қолданылады .
Экономикалық ескертулер және таңдау критерийлері
Көміртегілі болат пен шынықтырылған болаттың үзіліссіз трубалары арасындағы құнының айырмашылығы өте едәуір және жиі материалды таңдауда шешуші болып табылады. Көміртегілі болаттың үзіліссіз трубалары әдетте төмен материалдық құндары, қарапайым өндіріс процестері мен кеңінен таралған қолжетімділігі салдарынан тиімдірек болады . Шынықтырылған болаттың үзіліссіз трубалары көміртегілі болаттың трубаларына қарағанда әдетте 1,5–3 есе қымбат, негізінен хром мен никель сияқты қоспалық элементтердің жоғары құнына байланысты . Дегенмен, шынықтырылған болаттың жоғары бастапқы құны оның жоғары коррозияға төзімділігі, ұзақ қызмет ету мерзімі және ұзақ мерзімді пайдалану кезінде тазалау мен жөндеуге деген талаптардың төмендеуі арқылы компенсациялануы мүмкін . Бұл екі материалдың қайсысын таңдау қызмет ортасының коррозияға қаншалықты қауп-қатері бар екендігі, жұмыс істеу температурасы мен қысымы, қажетті қызмет ету мерзімі, жөндеуге қолжетімділік және бюджеттік шектеулер сияқты қолданысқа тән факторларды мұқият бағалауға байланысты коррозияға төзімділік маңызды емес және құны төмен болуы керек болатын қолданыстарда көміртекті болаттан жасалған үздіксіз трубалардың қолданылуы қажет. коррозияға төзімділік, гигиена және ұзақ мерзімді сенімділік маңызды болған жағдайда аустенитті болаттан жасалған үздіксіз трубалар өзіндік сапасы мен құны бойынша ешбір аналогы жоқ нәтиже береді. Әрбір материалдың өзіндік артықшылықтары мен кемшіліктері бар, сондықтан оптималды таңдау – қолданысқа нақты сәйкес келетін болатты таңдауға байланысты. .
