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特超級雙相不銹鋼的應(yīng)用
? ??雙相不銹鋼的發(fā)展已歷經(jīng)3代:第1代以20世紀(jì)60年代中期3RE60鋼為代表,該鋼有焊接熱影響區(qū)的問題;第2代為20世紀(jì)70年代后,發(fā)展的具有超低碳和含氮的特征,代表牌號為2205,點(diǎn)蝕當(dāng)量指數(shù)PRE為32-39;第3代為20世紀(jì)80年代后期發(fā)展的超低碳、高鉬、高氮含量的超級雙相不銹鋼,代表牌號有2507、32750等,PRE值大于40。
? ? 近年來隨著人們不斷提高的要求及雙相不銹鋼的發(fā)展,強(qiáng)度更高、耐蝕性能更優(yōu)的新一代雙相不銹鋼材料——特超級雙相不銹鋼應(yīng)運(yùn)而生,以32707、33207、2707HD為代表。主要應(yīng)用方面是:
? ? 1、海洋/深海環(huán)境
海洋/深海環(huán)境中,隨著鉆井深度的增加,有些新項(xiàng)目水深達(dá)到2500m、水壓達(dá)到103MPa時(shí), 以前廣泛使用32750作為臍帶管用材已不能滿足需要。瑞典Sandvik公司開發(fā)的3207HD 具有更高的強(qiáng)度和相似的伸長率,并具有很高的疲勞周期壽命,在90℃左右溫度工作,臍帶管壁厚度可減薄21%,質(zhì)量減輕22%,使得開發(fā)深度超過2500m 的深海油田成為可能。
另外在印度尼西亞海岸的一項(xiàng)應(yīng)用測試結(jié)果顯示,32707 材料的使用壽命是32760的2.5倍。該材料可以在Cl-質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15000×10-6、153℃、34MPa的條件下長期的使用。
? ? ?2、海水淡化/海水熱交換器
海水淡化/海水熱交換器目前使用的主要是32750,但特超級雙相不銹鋼性能更加優(yōu)異。地中海的一家化工廠的海水熱交換器,殼程是含有少量氟化物的丁烷,入口溫度80℃,出口溫度30℃,管程是海水,先前采用不耐氟離子腐蝕的鈦管,只能用3個(gè)月,該工廠最終選擇2707HD制作海水冷卻交換器,其性能比2205更為可靠,從2005年底開始使用至今。
3、石油和天然氣工業(yè)
2003年美國西部一家石油精煉廠由于使用的原油品位低,容易造成氯離子腐蝕,以前通常采用32750,但在苛刻的使用環(huán)境下,管材還會(huì)發(fā)生點(diǎn)蝕甚至是開裂,該廠將其常壓蒸餾器的頂泵及循環(huán)交換器的換熱器管材料完全用32707材料替代后,到目前為止運(yùn)行得非常好。
歐洲一家精煉廠也有類似的問題,采用先進(jìn)的32707材料代替碳鋼的冷凝器管安裝到空氣冷凝器最惡劣環(huán)境下使用一年后觀察,服役良好。
? ? ?4、其他行業(yè)
北美、歐洲和日本等發(fā)達(dá)國家,超雙相不銹鋼還成功地在煉油工業(yè)、化肥工業(yè)、能源與環(huán)保工程、輕工和食品工程等領(lǐng)域。如南美一家生產(chǎn)硼酸和硼鹽的化工廠,原先使用6Mo超級奧氏體不銹鋼,因存在含氯化物較高的高溫環(huán)境,有腐蝕問題,2005年該廠采用了32707管將其替代,效果非常好。
國內(nèi)目前主流的雙相鋼,牌號仍為2205類普通雙相不銹鋼,超級雙相不銹鋼有少量的生產(chǎn),對于特超級雙相不銹鋼則剛剛起步,處于研發(fā)階段。鑒于特超級雙相不銹鋼的卓越性能及廣泛用途,所以應(yīng)加快推動(dòng)其開發(fā)進(jìn)程。