June 11, 2025
Τα πλεονεκτήματα των φλάντζων από διπλό χάλυβα υψηλής αντοχής (π.χ. Super Duplex S32750, S32760 κλπ.) έναντι χάλυβα άνθρακα, συνηθισμένου ανοξείδωτου χάλυβα (π.χ. 304/316),χαμηλής σύνθεσης χάλυβα υψηλής αντοχής και άλλα υλικά όπως φλάντζες ενσωματώνονται κυρίως στις διαστάσεις του πυρήνα των μηχανικών ιδιοτήτων, αντοχή στη διάβρωση, δομική απόδοση και κόστος ολόκληρου του κύκλου ως εξής:
Ι. Μηχανολογικές ιδιότητες: τα διπλά πλεονεκτήματα της υψηλής αντοχής και της υψηλής αντοχής
Η αντοχή στην απόδοση είναι σημαντικά υψηλότερη από αυτή των παρόμοιων υλικών
Η αντοχή του διπλού χάλυβα υψηλής αντοχής (≥ 450 MPa) είναι περισσότερο από το διπλάσιο της αντοχής του ανοξείδωτου χάλυβα 304 (205 MPa) και είναι σχεδόν 1,3 φορές μεγαλύτερη από εκείνη των χάλυβα υψηλής αντοχής χαμηλής κράμασης (όπως το Q345).Αυτό του επιτρέπει να αντέχει υψηλότερες πιέσεις εργασίας σε συστήματα σωληνώσεων υψηλής πίεσης (eΓια παράδειγμα, στο DN100, το σχεδιασμό φλάντζης PN16,το πάχος των φλάντζων από διπλό χάλυβα υψηλής αντοχής μπορεί να μειωθεί κατά 30% σε σύγκριση με το 304 από ανοξείδωτο χάλυβα, και το βάρος μπορεί να μειωθεί κατά 40%, γεγονός που μειώνει άμεσα το κόστος των υλικών και το κόστος μεταφοράς και εγκατάστασης.
Καλύτερη αντοχή στην κόπωση και τις συγκρούσεις
Η διφορούμενη σιδηρουργική - αυστενιτική διφορούμενη οργάνωση του διφορούμενου χάλυβα του δίνει τόσο υψηλή αντοχή όσο και υψηλή αντοχή (εργασία κρούσης ≥ 50J), και δεν είναι εύκολο να σπάσει σε δονήσεις,εναλλασσόμενα φορτία (όπως σωλήνες συμπίεσης) ή περιβάλλον χαμηλής θερμοκρασίας (κάτω των -40°C)Αντίθετα, οι φλάντζες από ατσάλι άνθρακα είναι επιρρεπείς σε εύθραυστα σπατάλη σε χαμηλές θερμοκρασίες και οι συνήθεις φλάντζες από ανοξείδωτο ατσάλι μπορεί να διαρρεύσουν λόγω ρωγμών κόπωσης υπό υψηλή πίεση.
Δεύτερον, αντοχή στη διάβρωση: το βασικό πλεονέκτημα για την αντιμετώπιση ακραίων διαβρωτικών περιβάλλοντων
Αντιχλωριώδης διάταξη διάβρωσης (SCC) ικανότητα συντριβής συνηθισμένων υλικών
Στο περιβάλλον που περιέχει ιόντα χλωριούχου (όπως θαλασσινό νερό, αλατιστικό ψεκασμό, χημικά αλογονίδια), ο ανοξείδωτος χάλυβας 304/316 είναι ευάλωτος στην διάσπαση λόγω διάβρωσης από άγχος,και υψηλής αντοχής διφορετικού χάλυβα λόγω των αναλογιών κράματος υψηλού χρωμίου (25% +)Για παράδειγμα, εάν χρησιμοποιείται ανοξείδωτο χάλυβα 316L για τις φλάντζες των υπεράκτιων πλατφορμών,συνήθως πρέπει να αντικατασταθούν σε 2~3 χρόνια., ενώ οι φλάντζες από υψηλής αντοχής διπλό χάλυβα μπορούν να διαρκέσουν περισσότερο από 15 έτη, γεγονός που εξοικονομεί την απώλεια χρόνου στάσης και το κόστος εργασίας της συχνής αντικατάστασης.
Εξαιρετική αντοχή στην διάτρηση και τη διασωματική διάβρωση
Το ισοδύναμο διάβρωσής του (PREN) ≥ 40 (το συνηθισμένο 316L είναι περίπου 28), σε όξινα μέσα (όπως θειικό οξύ, υδροχλωρικό οξύ) ή σε περιβάλλον πετρελαίου και αερίου που περιέχει θειικά,Η αντοχή στη διάβρωση είναι σημαντικά καλύτερη από την ανθρακούχο χάλυβα και το αντρητό χαμηλής ποιότηταςΓια παράδειγμα: στην επεξεργασία πετρελαίου σωλήνων που περιέχουν θείο, οι φλάντζες από χάλυβα άνθρακα χρειάζονται πρόσθετη στρώση προστασίας από τη διάβρωση από ψεκασμό (αύξηση κόστους 10% έως 20%),ενώ το υψηλής αντοχής διφορετικό χάλυβα μπορεί να χρησιμοποιηθεί απευθείας, και δεν απαιτεί τακτική συντήρηση της επικάλυψης.
Δομή και κόστος: Ελαφρύ σχέδιο και βελτιστοποίηση κόστους πλήρους κύκλου
Μείωση του πάχους της φλέβας για την επίτευξη ελαφρού βάρους και βελτίωση της αποτελεσματικότητας της εγκατάστασης
Λόγω των χαρακτηριστικών υψηλής αντοχής, οι φλάντζες μπορούν να υιοθετήσουν λεπτότερη επιφάνεια σφράγισης και σχεδιασμό λαιμού, γεγονός που όχι μόνο μειώνει την ποσότητα του χρησιμοποιούμενου υλικού,αλλά μειώνει επίσης τις απαιτήσεις των φλάντζων για την προφόρτωση βρόχου, και οι προδιαγραφές ταιριάζουσας βίδες μπορούν να μειωθούν (π.χ. από M20 σε M16), γεγονός που εξοικονομεί περαιτέρω το κόστος των εξαρτημάτων.ένα σύνολο ατσάλινων φλάντζων διπλής αντοχής DN500 είναι περίπου 50% ελαφρύτερο από τις φλάντζες ατσάλινου άνθρακα της ίδιας προδιαγραφής, η οποία μειώνει την επένδυση σε ανυψωτικό εξοπλισμό και το κόστος εργασίας κατά 30% κατά την εγκατάσταση.
Σημαντικά πλεονεκτήματα στο κόστος κύκλου ζωής (LCC)
Παρόλο που το κόστος προμήθειας των φλάντζων διπλού χάλυβα υψηλής αντοχής είναι 50% έως 80% υψηλότερο από αυτό του ανοξείδωτου χάλυβα 316L,το LCC είναι ακόμη χαμηλότερο λόγω της μεγάλης διάρκειας ζωής του (3 ~ 5 φορές μεγαλύτερος κύκλος επισκευής), χαμηλή συντήρηση (χωρίς να απαιτείται επικάλυψη κατά της διάβρωσης) και υψηλή αξιοπιστία (χαμηλότερος κίνδυνος διαρροής κατά 90%).το συνολικό κόστος ιδιοκτησίας (TCO) των ατσάλινων φλάντζων διπλής αντοχής υψηλής αντοχής στην υπεράκτια μηχανική είναι περισσότερο από 40% χαμηλότερο από αυτό του ατσάλινου 316L.
IV. Προσαρμοστικότητα σε ειδικά σενάρια: Ακατάστατη υπό ακραίες συνθήκες εργασίας
Αξιοπιστία σε περιβάλλον υψηλής πίεσης, υψηλής θερμοκρασίας και χαμηλής θερμοκρασίας
Στην υπεράκτια εκμετάλλευση πετρελαίου και φυσικού αερίου (βαθμός νερού άνω των 1000 μέτρων, πίεση άνω των 10MPa), οι ατσάλινες φλάντζες διπλής αντοχής υψηλής αντοχής μπορούν να αντέχουν άμεσα στην πίεση του θαλασσινού νερού και της διάβρωσης από χλωρίδια,ότι οι φλάντζες από χάλυβα άνθρακα πρέπει να είναι εξοπλισμένες με θήκη ανθεκτικά σε βαριά πίεση, και το συνολικό κόστος είναι πάνω από 3 φορές.
Σε αγωγούς υγροποιημένου φυσικού αερίου (LNG) θερμοκρασίας - 196 °C, η αντοχή του σε χαμηλές θερμοκρασίες (εργασία κρούσης 196 °C ≥ 40J) σε σχέση με το μεγαλύτερο μέρος του χαμηλού κράματος χάλυβα,για να αποφευχθεί ο κίνδυνος εύθραυστης κατάρρευσης σε χαμηλή θερμοκρασία.
Ανθεκτικότητα στο θραύσιμο υδρογόνου και στη διάβρωση από θειούχα
Σε κοιτάσματα πετρελαίου και φυσικού αερίου που περιέχουν υδρογόνο ή θειικό υδρογόνο (π.χ. πηγάδια αερίου με υψηλή περιεκτικότητα σε θείο),οι υψηλής αντοχής διπλάσιοι χάλυβες είναι δομικά σταθεροί και δεν είναι επιρρεπείς σε ρωγμάτωση που προκαλείται από υδρογόνο (HIC) ή διάβρωση από ανθρακικό άγχος (SSC), ενώ οι συνηθισμένοι χάλυβες άνθρακα απαιτούν πολύπλοκες επεξεργασίες ανθεκτικότητας στο υδρογόνο (π.χ. πιστοποιημένες NACE) με αυξημένο κόστος και εξακολουθούν να έχουν περιορισμένες επιδόσεις.