Краткий ответ:
Выбор нержавеющей стали марок 304 или 316 для шарового клапана — наиболее распространенное решение при проектировании технологических трубопроводов, и неправильный выбор обходится очень дорого. Клапан из стали 304 начнет изнашиваться и протекать менее чем через шесть месяцев в любой среде, содержащей хлориды. Клапан из стали 316, который был бы выбран там, где подошла бы сталь 304, стоит на 20-30 процентов дороже без каких-либо дополнительных инженерных преимуществ. Клапаны ONERO производятся из стали марок 304 и 316 диаметром от 1/2 дюйма до 48 дюймов и с классом давления от 150 до 2500 фунтов. API 6D, Сертифицировано по стандартам API 607 и ISO 15848.
В чём разница в составе: нержавеющая сталь марок 304 и 316?
Основное различие между нержавеющей сталью марок 304 и 316 заключается в наличии молибдена. Обе марки нержавеющей стали, 304 и 316, имеют хромоникелевую аустенитную основу, но в стали 316 к соединению 3% добавляется 2 атома молибдена, отсутствующего в стали 304.
| Элемент | 304 | 316 / 316L |
| Хром | 18 to 20% | 16 до 18% |
| никель | 8–10,5% | 10 до 14% |
| Молибден | Никто | 2 до 3% |
| Углерод (макс.) | 0.08% | 0.03% (316L) |
Буква L означает низкое содержание углерода: 0,03% против 0,08% в обычной стали 316. Низкое содержание углерода минимизирует осаждение карбидов в зонах термического воздействия сварного шва, что имеет значение в следующих случаях: клапаны приварены в суровых условиях.
Сравнение коррозионной стойкости
PREN: Ключевой номер
PREN (Pitting Resistance Equivalent Number) — это показатель стойкости нержавеющей стали к хлоридной питтинговой коррозии. PREN рассчитывается по формуле: PREN = %Cr + 3,3 x %Mo + 16 x %N.
Значение PREN, равное 304, колеблется от 18 до 20. Значение PREN, равное 316, находится в диапазоне от 23 до 28. Эта разница обусловлена исключительно добавлением молибдена. Чем выше число PREN, тем лучше сопротивление пассивного слоя разрушению в присутствии хлорид-ионов.
Почему в средах, содержащих хлориды, требуется 316
Клапаны, подвергающиеся воздействию хлорид-ионов в прибрежных сооружениях, контурах охлаждения морской водой, химических заводах, где используются хлорированные дезинфицирующие средства, и на морских платформах, должны быть изготовлены из стали марки 316. Сравнение шаровых клапанов из нержавеющей стали 316 и 304 в условиях эксплуатации в морской воде показывает, что сталь 304 выходит из строя в течение одного-двух сезонов. Сталь 316 сохраняет целостность на протяжении всего расчетного срока службы клапана.
Пороговое значение концентрации хлоридов не остается постоянным. Оно изменяется в зависимости от температуры, значения pH и концентрации кислорода. В целом, если концентрация хлоридов в технологической жидкости превышает 200 частей на миллион при температуре более 60 градусов Цельсия, то она должна составлять 316 или выше.
Проверка молибдена
На предприятии ONERO с помощью оптического эмиссионного спектрометра анализируется содержание молибдена в каждой партии материала марки 316, поступающей на предприятие. На этапе изготовления корпуса клапана перед началом механической обработки детали проводится контроль качества материала (PMI). Это гарантирует, что материал марки 304 не будет ошибочно принят за материал марки 316.
Границы температуры и давления
Шаровые краны из стали 304 и 316L подходят как для стали 304, так и для стали 316L. Криогенная эксплуатация до -196 градусов Цельсия при соответствующих испытаниях на ударопрочность. Стандартные верхние температурные пределы указаны в соответствии с требованиями. ASME B16.34 Оба сорта стали выдерживают температуру до 816 градусов Цельсия. Практическое различие заключается в коррозионном поведении при температуре... повышенные температуры.
При работе в слабокислой среде при температуре выше 150 градусов Цельсия: 316L против 304. характеристики шарового клапана Значительные расхождения. Сплав 316L сохраняет свою пассивную пленку; сплав 304 начинает демонстрировать ускоренную общую коррозию в тех же условиях.
Работает при температуре -196°C. Для СПГ, криогенного газа, химических процессов. Диапазон 1/2″–48″.
Просмотреть продуктСвариваемость и механическая обработка
Поведение сварного шва
Сталь марки 304 легко сваривается при различных температурах. С другой стороны, сталь марки 316 менее устойчива к высоким температурам, чем 304. Перегрев сварных швов из стали 316 может привести к межкристаллитной коррозии, при которой карбиды хрома осаждаются на границах зерен, оставляя недостаточно хрома для образования защитной пленки.
Сплав 316L позволяет минимизировать проблему, поскольку содержание углерода в нем не превышает 0,03 процента; однако контроль подводимой тепловой энергии по-прежнему необходим. Инструкции по сварке, прилагаемые к стандарту ONERO для корпусов клапанов из сплава 316L, устанавливают максимальную температуру между проходами сварки и предписывают пассивацию после сварки чувствительных к коррозии компонентов.
Разница в стоимости и решение о выборе
Клапан марки 304 является предпочтительным выбором для общего водоснабжения, пищевой промышленности с использованием химических реагентов умеренной интенсивности для CIP-мойки, работы с высокотемпературным паром до 200 градусов Цельсия и работы с химическими веществами, не содержащими хлоридов. Его цена на 20-30 процентов ниже, чем у соответствующего клапана марки 316 аналогичных размеров. Номинальное давление.
Марка 316 становится обязательной в случаях превышения порогового значения содержания хлоридов 304, эксплуатации в слабокислых средах при повышенных температурах или при установке в прибрежной/морской среде. Более высокая стоимость всегда будет оправдана более высокими затратами на преждевременную замену.
Почему стандарт 316 остается базовым стандартом NACE MR0175 для работы в кислых средах?
Стандарт NACE MR0175 (ISO 15156) регулирует выбор материалов для оборудования, подвергающегося воздействию сероводород. Что касается корпусов клапанов, то стандартной отправной точкой для квалификации для работы в агрессивных средах является шаровой клапан из нержавеющей стали марки 316L (316).
Для аустенитных нержавеющих сталей, эксплуатируемых в агрессивных средах, стандарт устанавливает определенные пределы твердости и ограничивает содержание углерода. Сталь 316L удовлетворяет этим требованиям при стандартных уровнях твердости.
Для стали марки 316 может потребоваться дополнительная проверка твердости. Сталь марки 304 не указывается в большинстве проектных спецификаций для эксплуатации в агрессивных средах, поскольку более низкое содержание никеля и отсутствие молибдена делают ее более восприимчивой к сульфидному растрескиванию под напряжением при определенных условиях.
Компания ONERO производит клапаны из стали 316L, полностью соответствующие стандарту NACE MR0175, при этом испытания на твердость и сертификация материала включены в стандартный пакет документации для заказов, выполняемых в условиях воздействия агрессивных сред.
Охватывает 2–48 дюймов, от -196 °C до 350 °C, многоприводной, для нефти, газа, кислот.
Просмотреть продуктТехнические характеристики шарового клапана ONERO из стали 316 и 304
ONERO's 316 и 304 шаровой клапан Диапазон включает в себя:
- Размер: от 1/2 дюйма до 48 дюймов
- Класс давления: от 150 до 2500 фунтов.
- Стандарты проектирования: API 6D, API 607, BS 5351, EN ISO 17292.
- Сертификаты: API 6D, API 607, ISO 15848, NACE MR0175, CE
- Проверка материалов: анализ методом PMI и спектрометрический анализ всех образцов материала 316.
- Испытания: гидростатические, на герметичность сидений, на выбросы утечек в соответствии с применимыми стандартами.
Полная прослеживаемость материалов от сертификата производителя до готового клапана является стандартной для каждого заказа. Возможна независимая инспекция, проводимая Bureau Veritas, SGS или агентством, выбранным покупателем. Для получения информации о технических характеристиках и сертификации обращайтесь в нашу техническую группу.
