Aplicacions i anàlisi del rendiment de canonades industrials d'acer inoxidable

Tub sense soldadura 304L

Les canonades industrials d'acer inoxidable són components essencials en múltiples indústries a causa de la seva excel·lent resistència mecànica, resistència a la corrosió i tolerància a altes temperatures. Depenent de l'entorn operatiu i les especificacions tècniques, els graus més utilitzats inclouen 304, 316, 321, 347, 904L, així com acers inoxidables dúplex com2205i2507Aquest article explora sistemàticament el rendiment, les capacitats de pressió i els camps d'aplicació de les canonades d'acer inoxidable per guiar la selecció adequada del material.

1. Graus comuns d'acer inoxidable i les seves característiques

Tub industrial d'acer inoxidable 304LCom a acer 304 baix en carboni, en general, la seva resistència a la corrosió és similar a la del 304, però després de la soldadura o l'alleujament de tensions, la seva resistència a la corrosió intergranular és excel·lent i pot mantenir una bona resistència a la corrosió sense tractament tèrmic.
• Tub industrial d'acer inoxidable 304: té bona resistència a la corrosió, resistència a la calor, resistència a baixa temperatura i propietats mecàniques, bones propietats de processament en calent com ara estampació i flexió, i no pateix cap fenomen d'enduriment per tractament tèrmic. Usos: vaixella, armaris, calderes, peces d'automòbils, equips mèdics, materials de construcció, indústria alimentària (temperatura d'ús -196 °C-700 °C)
Les principals característiques dels tubs industrials d'acer inoxidable 310 són: resistència a altes temperatures, generalment utilitzats en calderes i tubs d'escapament d'automòbils. Altres propietats són generals.
• Tub industrial d'acer inoxidable 303: afegint una petita quantitat de sofre i fòsfor, és més fàcil de tallar que el 304 i altres propietats són similars al 304.
• Tubs industrials d'acer inoxidable 302: les barres d'acer inoxidable 302 s'utilitzen àmpliament en peces d'automòbils, aviació, eines de maquinari aeroespacial i indústria química. Específic com a següent: artesania, coixinets, flors corredisses, instruments mèdics, aparells elèctrics, etc. Característiques: la bola d'acer inoxidable 302 pertany a l'acer austenític, que és proper al 304, però el 302 té una duresa més alta, HRC≤28, i té una bona resistència a l'oxidació i la corrosió.
• Tub industrial d'acer inoxidable 301: bona ductilitat, utilitzat per a productes emmotllats. També es pot endurir ràpidament mitjançant processament mecànic. Bona soldabilitat. La resistència al desgast i la resistència a la fatiga són millors que les de l'acer inoxidable 304.
• Tub industrial d'acer inoxidable 202: pertany a l'acer inoxidable austenític de crom-níquel-manganès, amb un millor rendiment que l'acer inoxidable 201
• Tub industrial d'acer inoxidable 201: pertany a l'acer inoxidable austenític de crom-níquel-manganès, amb un magnetisme relativament baix
Tub industrial d'acer inoxidable 410: pertany a la martensita (acer al crom d'alta resistència), amb bona resistència al desgast i poca resistència a la corrosió.
• Tub industrial d'acer inoxidable 420: acer martensític de "grau per a eines", similar a l'acer Brinell d'alt contingut en crom, un acer inoxidable ultraprimer. També s'utilitza per a ganivets quirúrgics i es pot fer molt brillant.
• Tub industrial d'acer inoxidable 430: acer inoxidable ferrític, utilitzat per a la decoració, com ara accessoris per a automòbils. Bona formabilitat, però poca resistència a la temperatura i a la corrosió

2. Resistència a la pressió de les canonades d'acer inoxidable

La capacitat de pressió d'una canonada d'acer inoxidable depèn de la seva mida (diàmetre exterior), el gruix de la paret (per exemple, SCH40, SCH80) i la temperatura de funcionament. Principis clau:
• Parets més gruixudes i diàmetres més petits proporcionen una major resistència a la pressió.
• Les temperatures més altes redueixen la resistència del material i els llindars de pressió.
• Els acers dúplex com el 2205 ofereixen gairebé el doble de resistència que el 316L.
Per exemple, una canonada d'acer inoxidable SCH40 304 de 4 polzades pot suportar aproximadament 1102 psi en condicions normals. Una canonada d'1 polzada pot superar els 2000 psi. Els enginyers han de consultar l'ASME B31.3 o normes similars per obtenir classificacions de pressió precises.

Tub d'acer inoxidable 321 (2)
Tub d'acer inoxidable 321 (1)

3. Rendiment a la corrosió en entorns durs

Ambients rics en clorur
El 304 és propens a picadures i SCC en zones riques en sal. Es recomana 316L o superior. Per a casos extrems com aigua de mar o esprai salí, és preferible el 2205, 2507 o 904L.
Medis àcids o oxidants
L'acer 316L té un bon rendiment en àcids febles. Per a àcids agressius com l'àcid sulfúric o fosfòric, trieu l'acer 904L o dúplex d'alta aleació.
Oxidació a alta temperatura
Per a temperatures superiors a 500 °C, els acers 304 i 316 poden perdre eficàcia. Utilitzeu acers estabilitzats com el 321 o el 347 per a un servei continu de fins a ~900 °C.

4. Principals aplicacions industrials

Indústria del petroli i el gas
S'utilitza en canonades de procés, intercanviadors de calor i línies de transport. Per a condicions de gas àcid i clorur, es prefereixen els acers 2205/2507/904L. Els acers dúplex s'utilitzen àmpliament en intercanviadors de calor per la seva alta resistència i corrosió.
Menjar i begudes
L'acabat superficial llis evita el creixement bacterià. L'acer 304/316L és ideal per a productes lactis, cervesa i salses. L'acer 316L funciona millor amb aliments àcids o salats. Les canonades sovint es polixen electroquímicament per higiene.
Indústria farmacèutica
Requereix una alta puresa i resistència a la corrosió. L'acer 316L i variants com el 316LVM s'utilitzen per a aigua purificada i sistemes CIP/SIP. Les superfícies solen estar polides com a mirall.

5. Guia de selecció de graus per sol·licitud

Entorn d'aplicació Graus recomanats
Aigua / Aire general 304 / 304L
Ambients rics en clorur 316 / 316L o 2205
Atmosfera d'alta temperatura 321 / 347
Àcids forts / fosfòric 904L, 2507
Sistemes d'higiene de qualitat alimentària 316L (electropolit)
Sistemes Farmacèutics 316L / 316LVM

Data de publicació: 06 de maig de 2025