Roostevaba teras 316 ebaõnnestub sageli enneaegselt kõrge-kloriidisisaldusega tööstuskeskkonnas, seega on 2205 dupleksroostevaba teras ja puhas tööstuslik titaan muutunud kaheks peamiseks täiustatud alternatiiviks. Need kaks materjali on mõlemad suurepärased punktkorrosiooni ja pingekorrosiooni pragunemise vastu, kuid erinevad oluliselt keskmise kohanemisvõime, mehaaniliste omaduste, kulude ja töötlemisvõime poolest. Üksikasjalik võrdlus aitab inseneridel teha sihipäraseid materjale vastavalt protsessi tingimustele.
1. Korrosioonikindlus põhilises töökeskkonnas
2205 dupleksroostevaba teras sisaldab tasakaalustatud austeniidi ja ferriidi kahefaasilist-faasilist struktuuri, mille kroomi ja molübdeeni sisaldus on suurem kui 316. See parandab oluliselt vastupidavust kloriidi-indutseeritud täppide, pragude korrosiooni ja SCC vastu ning toimib stabiilselt riimvees, tsirkuleerivas vees ja madala kontsentratsiooniga {{{4}. kõrge kloriidioonidega. Sellegipoolest ei talu see endiselt vesinikfluoriidhapet, kuuma kontsentreeritud vesinikkloriidhapet ja tugevat redutseerivat happekeskkonda ning kannatab ilmse ühtlase korrosiooni all.
Tööstuslikul puhtal titaanil (TA2) on äärmiselt stabiilne iseparandav titaandioksiidi passiivne kile, mis on peaaegu immuunne merevee ja ülikõrge kloriidikontsentratsiooniga küllastunud soolvee suhtes, millel on palju parem anti-kloriidi korrosioonivastane toime kui 2205. Kuid vesinikhappe ja titaani sisaldav fluorisisaldus}söövitavad titaani} ja redutseerivad happed purustavad kiiresti ka selle passiivse kile. Oksüdeerivates happelistes keskkondades, nagu lahjendatud lämmastikhape, on mõlemal materjalil hea vastupidavus.
2. Mehaanilised omadused ja konstruktsiooni eelised
Dupleksterasel 2205 on kõrge voolavuspiir, umbes kaks korda suurem kui tavalisel austeniitsel 316. Sellel on suurepärane survetaluvus ja konstruktsiooniline jäikus, mis sobib väga hästi surveanumate küttekomponentide ja torujuhtmete jaoks, mis on ehitatud -kõrget konstruktsioonitugevust nõudvatesse küttetorudesse. Selle keevitusjõudlus on küps ja tavapärased keevitusprotsessid vastavad tootmisnõuetele.
Titaanmetallil on sama mahu juures väiksem tihedus ja kergem kaal, suurepärase sitkuse ja paindevormimisvõimega, nii et seda saab mugavamalt töödelda L--, U--kujulisteks ja lihtsateks mähitud küttestruktuurideks. Kuid titaanil on madalam tõmbetugevus kui 2205 ja keevitamise ajal on vaja spetsiaalset keevituskaitset; vastasel juhul tekib keevisõmblus murenemine ja õhu saastumine.
3. Temperatuuri kohanemisvahemik
2205 dupleksse roostevaba terase{0}}pikaajaline lubatud töötemperatuur on alla 300 kraadi. Liiga kõrge temperatuur põhjustab kahefaasilise -faasistruktuuri faasimuutuse, mille tulemuseks on tugevuse ja korrosioonikindluse vähenemine.
Tööstuslik puhas titaan võib töötada pidevalt temperatuuril alla 350 kraadi, omades paremat oksüdatsioonikindlust kõrgel -temperatuuril kui 2205 ohutus temperatuurivahemikus, ja sobib paremini keskmisel temperatuuril üle 300 kraadi kuumutamiseks.
4. Kulud ja kogu-elu säästmine
2205 dupleksterase tooraine hind on umbes 1,5–2 korda kõrgem kui 316 roostevaba terase hind, mõõdukate töötlemisraskuste ja madalate tootmiskuludega. See on kulutõhus-täiendusvõimalus keskmise-korrosiooniga töötingimuste jaoks.
Titaani tooraine hind on 4–6 korda kõrgem kui 316 ning spetsiaalne keevitus- ja vormimistehnoloogia tõstab tootmiskulusid märkimisväärselt. Kuigi ühekordne-investeering on suur, võib selle kasutusiga merevees ja kontsentreeritud soolvees ulatuda 15 aastani või kauemaks ning hilisema hoolduse sagedus on äärmiselt madal.
5. Tüüpilised piirangud
2205 ei saa kasutada HF-sisaldavates süsteemides ja pikaajaline-kasutus kõrgel-temperatuuri tugevas leelis põhjustab materjali vananemist. Titaan on täiesti kehtetu, kui keskkonnas on fluoriidioonid, mis on titaanist kuumutustorude jaoks kõige kriitilisem piirang.
表格
| Võrdluspunkt | 2205 Duplex roostevabast terasest küttetoru | TA2 puhtast titaanist küttetoru |
|---|---|---|
| Kloriidi korrosioonikindlus | Suuresti uuendatud vs 316 | Tavapäraste metallmaterjalide tipp-tase |
| HF- ja fluorikindlus | Vaene | Väga kehv, keelatud kasutada |
| Saagistugevus ja survekindlus | Väga kõrge | Keskmine |
| Maksimaalne pikaajaline{0}}teenindustemp | Vähem kui 300 kraadi või sellega võrdne | Vähem kui 350 kraadi või sellega võrdne |
| Suhteline tootmiskulu | Keskmine (1,5–2 × 316) | Kõrge (4–6 × 316) |
| Keevitusprotsessi nõue | Tavaline argooni kaarkeevitus | Vajad argooni täielikku kaitset |
| Parim stsenaarium | Surveseadmed, keskmise kloriidiga reovesi | Merevee magestamine, avamere merevarustus |
Valiku soovitus
Valige 2205 dupleksteras, kui projektil on survenõuded, eelarve on piiratud ja kloriidisisaldus pole eriti kõrge. Valige titaanist kuumutustorud pikaajaliseks-kastmiseks merevette, küllastunud soolveesse ja mitte-fluoriidirikkas-kloriidi keskkonnas, millel on üli-pikk kasutusiga.
