Nerūdijančio plieno pramoniniai vamzdžiai yra esminiai komponentai daugelyje pramonės šakų dėl puikaus mechaninio stiprumo, atsparumo korozijai ir atsparumo aukštai temperatūrai. Priklausomai nuo eksploatavimo aplinkos ir techninių specifikacijų, dažniausiai naudojamos rūšys yra 304, 316, 321, 347, 904L, taip pat dupleksinis nerūdijantis plienas, pvz.2205ir2507Šiame straipsnyje sistemingai nagrinėjamos nerūdijančio plieno vamzdžių eksploatacinės savybės, slėgio pajėgumai ir taikymo sritys, siekiant padėti tinkamai pasirinkti medžiagas.
1. Įprastos nerūdijančio plieno rūšys ir jų charakteristikos
•304L nerūdijančio plieno pramoninis vamzdis: Kaip mažai anglies turintis 304 plienas, apskritai jo atsparumas korozijai yra panašus į 304, tačiau po suvirinimo arba įtempių mažinimo jo atsparumas tarpkristalinei korozijai yra puikus ir jis gali išlaikyti gerą atsparumą korozijai be terminio apdorojimo.
• 304 nerūdijančio plieno pramoninis vamzdis: pasižymi geru atsparumu korozijai, karščiui, žemos temperatūros stiprumu ir mechaninėmis savybėmis, geromis karšto apdorojimo savybėmis, tokiomis kaip štampavimas ir lenkimas, ir nesukietėja terminiu apdorojimu. Naudojimas: stalo reikmenys, spintelės, katilai, automobilių dalys, medicinos įranga, statybinės medžiagos, maisto pramonė (naudojimo temperatūra -196 °C-700 °C).
Pagrindinės 310 nerūdijančio plieno pramoninių vamzdžių savybės yra šios: atsparumas aukštai temperatūrai, paprastai naudojamas katiluose, automobilių išmetimo vamzdžiuose. Kitos savybės yra bendros.
• 303 nerūdijančio plieno pramoninis vamzdis: pridėjus nedidelį kiekį sieros ir fosforo, jį lengviau pjaustyti nei 304, o kitos savybės panašios į 304.
• 302 nerūdijančio plieno pramoniniai vamzdžiai: 302 nerūdijančio plieno strypai plačiai naudojami automobilių detalėse, aviacijoje, kosmoso įrangos įrankiuose ir chemijos pramonėje. Specifikacijos: rankdarbiams, guoliams, slankiojančioms jungtims, medicinos instrumentams, elektriniams prietaisams ir kt. Savybės: 302 nerūdijančio plieno rutuliai priklauso austenitiniam plienui, kuris yra artimas 304, tačiau 302 kietumas yra didesnis, HRC≤28, ir pasižymi geru atsparumu rūdijimui bei korozijai.
• 301 nerūdijančio plieno pramoninis vamzdis: geras tąsumas, naudojamas liejiniams gaminiams. Jį taip pat galima greitai sukietinti mechaniškai apdorojant. Geras suvirinamumas. Atsparumas dilimui ir nuovargiui yra geresnis nei 304 nerūdijančio plieno.
• 202 nerūdijančio plieno pramoninis vamzdis: priklauso chromo-nikelio-mangano austenitiniam nerūdijančiam plienui, pasižyminčiam geresnėmis eksploatacinėmis savybėmis nei 201 nerūdijantis plienas
• 201 nerūdijančio plieno pramoninis vamzdis: priklauso chromo-nikelio-mangano austenitiniam nerūdijančiam plienui, pasižyminčiam santykinai mažu magnetizmu
•410 nerūdijančio plieno pramoninis vamzdis: priklauso martensitui (didelio stiprumo chromo plienui), pasižyminčiam geru atsparumu dilimui ir prastu atsparumu korozijai.
• 420 nerūdijančio plieno pramoninis vamzdis: „Įrankių klasės“ martensitinis plienas, panašus į Brinelio aukštos chromo koncentracijos plieną, itin ankstyvas nerūdijantis plienas. Jis taip pat naudojamas chirurginiams peiliams ir gali būti labai blizgus.
• 430 nerūdijančio plieno pramoninis vamzdis: feritinis nerūdijantis plienas, naudojamas dekoravimui, pvz., automobilių aksesuarams. Geras formavimo gebėjimas, bet prastas atsparumas temperatūrai ir korozijai.
2. Nerūdijančio plieno vamzdžių atsparumas slėgiui
Nerūdijančio plieno vamzdžio slėgio talpa priklauso nuo jo dydžio (išorinio skersmens), sienelės storio (pvz., SCH40, SCH80) ir darbinės temperatūros. Pagrindiniai principai:
• Storesnės sienelės ir mažesnis skersmuo užtikrina didesnį atsparumą slėgiui.
• Aukštesnė temperatūra sumažina medžiagos stiprumą ir slėgio ribas.
• Dupleksiniai plienai, tokie kaip 2205, yra beveik dvigubai stipresni nei 316L.
Pavyzdžiui, 4 colių SCH40 304 nerūdijančio plieno vamzdis normaliomis sąlygomis gali atlaikyti maždaug 1102 psi slėgį. 1 colio vamzdis gali viršyti 2000 psi. Norėdami gauti tikslius slėgio įvertinimus, inžinieriai turėtų vadovautis ASME B31.3 arba panašiais standartais.
3. Korozijos savybės atšiauriomis sąlygomis
Chloridų turtinga aplinka
304 plienas yra linkęs į duobėjimą ir skardos susidarymą druskingose vietovėse. Rekomenduojamas 316L arba aukštesnis plienas. Ekstremaliais atvejais, pavyzdžiui, jūros vandens ar druskos purslų atveju, tinkamesnis yra 2205, 2507 arba 904L plienas.
Rūgštinė arba oksiduojanti terpė
316L plienas gerai veikia silpnose rūgštyse. Agresyvioms rūgštims, tokioms kaip sieros arba fosforo rūgštis, rinkitės 904L arba gausiai legiruotą dupleksinį plieną.
Aukštos temperatūros oksidacija
Esant aukštesnei nei 500 °C temperatūrai, 304 ir 316 gali prarasti efektyvumą. Nuolatiniam naudojimui iki ~900 °C naudokite stabilizuotas rūšis, tokias kaip 321 arba 347.
4. Pagrindinės pramoninės paskirties
Naftos ir dujų pramonė
Naudojamas procesų vamzdynuose, šilumokaičiuose ir transportavimo linijose. Rūgščiosioms dujoms ir chloridams tinkamesnės 2205/2507/904L plienų rūšys. Dvipusis plienas plačiai naudojamas šilumokaičiuose dėl didelio stiprumo ir atsparumo korozijai.
Maistas ir gėrimai
Lygus paviršiaus apdirbimas apsaugo nuo bakterijų dauginimosi. 304/316L idealiai tinka pieno produktams, alaus gamybai ir padažams. 316L geriau veikia su rūgščiais arba sūriais maisto produktais. Vamzdžiai dažnai yra elektropoliruojami dėl higienos.
Farmacijos pramonė
Reikalingas didelis grynumas ir atsparumas korozijai. 316L ir jo variantai, tokie kaip 316LVM, naudojami išgrynintam vandeniui ir CIP/SIP sistemoms. Paviršiai paprastai yra veidrodinio poliravimo būdu.
5. Klasės pasirinkimo vadovas pagal paskirtį
| Taikymo aplinka | Rekomenduojami įvertinimai |
| Bendras vanduo / oras | 304 / 304L |
| Chloridų turtinga aplinka | 316 / 316L arba 2205 |
| Aukštos temperatūros atmosfera | 321 / 347 |
| Stiprios rūgštys / fosforo rūgštis | 904L, 2507 |
| Maisto higienos sistemos | 316L (elektropoliruotas) |
| Farmacijos sistemos | 316L / 316LVM |
Įrašo laikas: 2025 m. gegužės 6 d.