בלוג זה מספק חקר מפורט שלצינור ASTM A213 SS310sמִפרָט. נעמיק בהרכבו הכימי, התכונות המכניות, תקני הייצור והמאפיינים הייחודיים שלו.

מה זה SS310s (UNS S31008)?
SS310s, הידוע גם בכינוי UNS S31008, היא פלדת אל-חלד אוסטניטית הידועה בעמידותה המצוינת בפני חמצון וקורוזיה בטמפרטורות גבוהות. זוהי בעצם גרסת הפחמן הנמוכה- של סגסוגת ה-310 הבסיסית.
ה-"S" ב-310S מסמל את תכולת הפחמן הנמוכה שלו, מה שמפחית את הנטייה למשקעי קרביד במהלך הריתוך, ובכך משפר את יכולת הריתוך שלו ועמידות בפני קורוזיה במצב -מרותך. סגסוגת זו מכונה בדרך כלל פלדת אל חלד "2520", מה שמצביע על הרכב אופייני של 25% כרום ו-20% ניקל.
מאפיינים ויתרונות של SS310s
עמידות חמצון יוצאת דופן:תכולת הכרום הגבוהה מאפשרת ל-SS310s ליצור שכבת תחמוצת כרום יציבה ומגינה על פני השטח שלהם כאשר הם נחשפים לטמפרטורות גבוהות.
שכבה זו מגנה על המתכת הבסיסית מפני חמצון נוסף, ומאפשרת שימוש מתמשך בטמפרטורות של עד 1150 מעלות וטמפרטורות שיא של עד 1200 מעלות.
חוזק טמפרטורה גבוהה:SS310s שומר על חלק ניכר מהחוזק שלו בטמפרטורות גבוהות. הוא מציע חוזק זחילה גבוה, שהוא עמידות החומר בפני דפורמציה תחת לחץ מכני בטמפרטורות גבוהות לאורך תקופות ממושכות. ב-1000 מעלות, הוא יכול לשמור על כ-70% מעוצמת טמפרטורת החדר שלו.-

עמידות טובה לקרבוריזציה:סגסוגת זו מתפקדת היטב באטמוספרות עשירות בפחמן-, כמו אלו שנמצאות בתנורי פיצוח פטרוכימיים, על ידי התנגדות להתפזרות של פחמן למתכת, שעלולה לגרום להתפרקות.
עמידות בפני קורוזיה:הוא מציע עמידות כללית טובה בפני קורוזיה, עדיפה על כמה פלדות אוסטניטיות נפוצות כמו 304 ו-309, במיוחד נגד חומצות מחמצנות.
מפרט ASTM A213 עבור צינורות SS310s
מפרט ASTM A213 הוא תקן המכסה צינורות פריטי וסגסוגת אוסטניטית- ללא תפרים, דוד פלדה, מחמם-על וצינורות-מחליפי חום. צינורות המיוצרים לפי תקן זה מיועדים לשירות בסביבות-לחץ וטמפרטורה גבוהה-גבוהה. בשילוב עם החומר של SS310, הצינורות המתקבלים מוגדרים כ-ASTM A213 TP310S.
הרכב כימי
הטבלה הבאה מתארת את דרישות ההרכב הכימי עבור ASTM A213 TP310S לפי התקן.
טבלה 1: הרכב כימי של ASTM A213 TP310S
|
אֵלֵמֶנט |
הרכב (%) |
|
פחמן (C) |
פחות או שווה ל-0.08 |
|
מנגן (Mn) |
פחות או שווה ל-2.00 |
|
זרחן (P) |
פחות או שווה ל-0.045 |
|
גופרית (S) |
פחות או שווה ל-0.030 |
|
סיליקון (Si) |
פחות או שווה ל-1.50 |
|
Chromium (Cr) |
24.00 - 26.00 |
|
ניקל (ני) |
19.00 - 22.00 |
|
ברזל (Fe) |
לְאַזֵן |
מאפיינים מכניים
המאפיינים המכניים של צינורות ASTM A213 TP310S ללא תפרים בטמפרטורת החדר חייבים לעמוד בערכים הבאים או לחרוג מהם:
Tמסוגל 2: מאפיינים מכניים של ASTM A213 TP310S
|
נֶכֶס |
עֵרֶך |
|
חוזק מתיחה |
גדול או שווה ל-515 MPa (דקות) |
|
חוזק תשואה (0.2% קיזוז) |
גדול או שווה ל-205 MPa (דקות) |
|
התארכות (ב-2 אינץ') |
גדול או שווה ל-40% (דקות) |
|
קשיות (ברינל) MAX |
217 HB |
ייצור ומידות
תַהֲלִיך:צינורות ASTM A213 הם חלקים, כלומר הם מיוצרים על ידי ניקוב בילט מוצק ליצירת מעטפת חלולה ללא כל ריתוכים. תהליך זה אידיאלי עבור יישומי לחץ גבוה-, מכיוון שהוא מבטל קו חולשה פוטנציאלי.
טווח מידות:צינורות אלו זמינים במגוון רחב של קטרים חיצוניים, בדרך כלל מ-6 מ"מ עד 2500 מ"מ (3/8 אינץ' עד 100"), עם עובי דופן הנעים בין 1 מ"מ ל-150 מ"מ או לפי קירות לוח זמנים.
גימור פני השטח:הצינורות מסופקים בדרך כלל עם גימור משטח כבוש או חישול. גימורים אחרים כמו מלוטשים או חישול בהיר זמינים גם עבור יישומים הדורשים משטח חלק יותר מסיבות ניקיון או אסתטיות.
יישומי צינורות ASTM A213 TP310S
בשל תכונותיהם החזקות, צינורות ASTM A213 TP310S מצוינים במספר רב של יישומי טמפרטורות- קריטיות בתעשיות שונות:

ייצור חשמל:צינורות דוודים, מחממי-על ומחממי חום-גבוהים בדודי ייצור חשמל גדולים, במיוחד כאלו עם פרמטרים על-קריטיים או קרובים{1}}קריטיים.
תעשייה פטרוכימית:צינורות למערכות התאוששות קטליטיות, צינורות פיצוח של תנורים ומחלפי חום בטמפרטורה- גבוהה.
תנורים תעשייתיים:רכיבים לתנורי מיטה נוזלית, מבערי פחם טחון, חלקי תנורים לטיפול בחום, בטנות תנור וצינורות קורנים.
תעשיות אחרות:מערכות תעופה וחלל, מטלורגיה ושריפה.
מגבלת טמפרטורת נירוסטה 310s
בשימוש מתמשך, פלדת אל חלד 310S יכולה לעמוד בטמפרטורות של עד 1150 מעלות בקירוב, בעוד בחשיפה לסירוגין, טמפרטורת העמידות המקסימלית שלה יכולה להגיע ל-1100 מעלות עד 1200 מעלות.
עמידות החום המצוינת הזו נובעת בעיקר מתכולת הכרום והניקל הגבוהה שלו, המאפשרת לו ליצור סרט תחמוצת כרום מגן בטמפרטורות גבוהות, ובכך לספק עמידות מצוינת בפני חמצון וזחילה.
חשוב לציין ששימוש ממושך בטווח הטמפרטורות של 425 מעלות עד 860 מעלות עלול להוביל למשקעי קרביד, להשפיע על הביצועים שלו בסביבות קורוזיביות מסוימות;
יתר על כן, הביצועים שלו עלולים להתדרדר באטמוספרות המכילות גזי גופרית מפחיתים.
לכן, הוא נמצא בשימוש נרחב ברכיבים קריטיים-בטמפרטורה גבוהה כגון דוודים, מחליפי חום, צינורות תנורים תעשייתיים וציוד לעיבוד פטרוכימי.
איךלשמור על צינור נירוסטה 310s?

ניקוי שוטף וטיפוח פני השטח
ניקוי רגיל נועד להסיר מזהמים פני השטח ולשמור על שלמותו. ניתן לבצע ניקוי יומיומי עם מים וסבון ומטלית רכה. עבור כתמים אורגניים עקשניים, ניתן להשתמש בכמות קטנה של אלכוהול.
לאחר הניקוי, הקפידו לשטוף את המשטח היטב במים נקיים ולייבש אותו מיד במטלית רכה כדי למנוע שאריות מים. לעולם אל תשתמש בכלים שוחקים כגון צמר פלדה, מכיוון שזה עלול לשרוט את הסרט המגן על פני השטח.
מפרקים מרותכים
חיבורים מרותכים הם מוקד מרכזי ונקודת תורפה בתחזוקה של צינורות נירוסטה 310S. במהלך הריתוך, הקפד להשתמש בגז טוהר- גבוה ובהגנה יעילה על גז ארגון או יישום של חומר גיבוי מיוחד לריתוך בחלק הפנימי של הצינור כדי למנוע חמצון בטמפרטורה- גבוהה והשחרה בשורש הריתוך.
עבור ריתוכים שהושלמו, יש לבצע טיפול כבישה ופסיבציה לאחר-ריתוך כדי להסיר את צבע התחמוצת מהאזור הפגוע בחום ולהחזיר את העמידות שלו בפני קורוזיה. אם יתגלו פגמים חמורים כגון סדקים מאקרוסקופיים בריתוך, יש לסמן אותו ולרתך מחדש- באופן מיידי.
הגנה מפני קורוזיה
צינורות נירוסטה 310S עדיין דורשים הגנה ממוקדת מפני קורוזיה בסביבות מסוימות. בסביבות-בטמפרטורה גבוהה המכילות יוני כלוריד או סולפידים, יש לשקול ציפוי מגן מיוחד.
מערכת הציפוי שנבחרה צריכה לעמוד בטמפרטורת הפעולה ובעלת תאימות טובה לנירוסטה.

אחסון נכון
יש לאחסן צינורות נירוסטה 310S בסביבה פנימית יבשה ומאווררת היטב-, באופן אידיאלי על תומכי עץ או חומרים מרוכבים, הימנעות ממגע ישיר עם מתכות אחרות כגון פלדת פחמן כדי למנוע קורוזיה גלוונית.
אם מערכת הצנרת אמורה להיות מבוטלת לתקופה ממושכת, עליה לעבור ניקוי יסודי, ייבוש ואיטום. ניתן להשיג זאת על ידי טיהור עם גז אינרטי כגון חנקן יבש.
