316 rustfritt stål er det mest brukte materialet for korrosjonsbestandige-varmerør, men det har også sine ytelsesgrenser. I mer alvorlige korrosive miljøer vil fortsatt bruk av 316 føre til for tidlig feil og økte vedlikeholdskostnader. For øyeblikket er oppgradering til legeringsmaterialer av høyere-kvalitet et mer økonomisk valg. Å forstå ytelsesforskjellene mellom 316 og høyere-legeringer som dupleks rustfritt stål og superaustenittisk rustfritt stål, og mestre tidspunktet for materialoppgradering, kan hjelpe bedrifter med å oppnå den beste balansen mellom korrosjonsbestandighet og kostnad.
De mest brukte oppgraderte materialene for oppvarming av rør inkluderer hovedsakelig 2205 dupleks rustfritt stål, 254SMO super austenittisk rustfritt stål og industrielt rent titan. 2205 dupleks rustfritt stål har en to-fasestruktur av austenitt og ferritt, med høyere styrke og bedre gropmotstand enn 316; 254SMO er et superaustenittisk rustfritt stål med høyt molybdeninnhold, og dets korrosjonsbestandighet er nær den til titan i mange scenarier; titanmateriale har den beste kloridkorrosjonsbestandigheten, men kostnadene er også høyest.
Ekvivalenttallet for gropmotstand (PREN) er en viktig indikator for å måle gropkorrosjonsmotstanden til rustfritt stål. Jo høyere PREN-verdi, desto bedre gropmotstand. PREN-verdien til vanlig 316 rustfritt stål er ca. 24–26, 316L er stort sett det samme; 2205 dupleks rustfritt stål har en PREN-verdi på ca. 32–35; 254SMO kan nå 42–46; og titan er langt høyere enn alle rustfrie stålkvaliteter. Tilsvarer det faktiske bruksmiljøet, er 316 egnet for anledninger med kloridionkonsentrasjon under 200 ppm ved romtemperatur; 2205 kan tilpasse seg 500–1000 ppm kloridmiljø; 254SMO kan tilpasse seg saltlake med høyere konsentrasjon; og titan kan brukes i sjøvann og mettet saltlake i lang tid.
Når det gjelder mekanisk styrke, har dupleks rustfritt stål åpenbare fordeler. Flytegrensen på 2205 er omtrent det dobbelte av 316, noe som betyr at tynnere rørvegger kan brukes under samme trykk-lagerkrav, og sparer materialkostnader. I varmesystemer med høyt-trykk og høy-strøm er styrkefordelen med dupleksstål mer åpenbar. Når det gjelder høy temperaturbestandighet, har 316 og 254SMO austenittisk rustfritt stål bedre høytemperaturstabilitet, mens dupleks rustfritt stål ikke anbefales for langtidsbruk over 300 grader på grunn av risikoen for fasetransformasjon.
Når det gjelder kostnad, er 316 det mest kostnadseffektive-valget som basismateriale; 2205 dupleksstål er omtrent 1,5–2 ganger prisen på 316; 254SMO er omtrent 3–4 ganger; og titan er 4–6 ganger. Bare å se på innkjøpsprisen, øker kostnadene for å oppgradere materialer betydelig, men med tanke på levetiden og vedlikeholdskostnadene, er oppgraderingsmaterialer mer økonomisk i miljøer med middels og høy korrosjon.
Beslutningen om å oppgradere materialer bør vurdere flere faktorer. Først, korrosjonsintensiteten til arbeidsmediet - hvis 316 har en levetid på mindre enn ett år, anbefales det å oppgradere til et materiale av høyere-kvalitet. For det andre, kostnadene ved nedleggelse og utskifting - for kontinuerlige produksjonslinjer som ikke enkelt kan stenges, er det mer kostnadseffektivt- å velge materialer med lengre levetid. For det tredje vil temperatur- og trykkforhold - høy temperatur akselerere korrosjon, og høyt trykk krever høyere styrke, som begge er faktorer som fremmer materialoppgradering.
Tabell 1 Ytelsessammenligning av forskjellige korrosjons-bestandige varmerørmaterialer
表格
| Materialkvalitet | PREN-verdi | Kloridmotstand | Relativ kostnad | Typisk applikasjonsscenario |
|---|---|---|---|---|
| 316 rustfritt stål | 24–26 | <200 ppm Cl⁻ | 1× grunnlinje | Mat, generell kjemikalie, kommunal |
| 2205 dupleks stål | 32–35 | 500–1000 ppm Cl⁻ | 1.5–2× | Masse, offshore, middels korrosjon |
| 254SMO Super Austenitic | 42–46 | 1000–5000 ppm Cl⁻ | 3–4× | Alvorlig korrosjon, avsalting |
| Industrielt rent titan | - | Sjøvann / mettet saltlake | 4–6× | Avsalting av sjøvann, marineteknikk |
Vitenskapelig utvalg av materialkvaliteter i henhold til korrosjonsintensitet kan effektivt redusere de totale livssykluskostnadene til varmerørsystemer.
