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Die Vorteile hochfester Duplex-Flanzen aus Stahl (z. B. Super Duplex S32750, S32760 usw.) gegenüber Kohlenstoff- und gewöhnlichem Edelstahl (z. B. 304/316),Niedriglegiertes hochfester Stahl und andere Materialien wie Flansche sind hauptsächlich in den Kerndimensionen der mechanischen Eigenschaften enthalten, Korrosionsbeständigkeit, Strukturwirksamkeit und Gesamtzykluskosten wie folgt:
I. Mechanische Eigenschaften: Die doppelten Vorteile hoher Festigkeit und hoher Robustheit
Die Ausfallfestigkeit ist deutlich höher als bei ähnlichen Materialien.
Die Ausfallfestigkeit von hochfesterem Duplexstahl (≥ 450 MPa) ist mehr als doppelt so hoch wie die von 304 rostfreiem Stahl (205 MPa) und nahezu 1,3 mal so hoch wie die von hochfesten Stahls mit geringer Legierung (wie Q345).Dies ermöglicht es, höhere Arbeitsdruck in Hochdruckrohrsystemen (e.g., mehr als 10 MPa) oder dünnere Flanschstrukturen unter demselben Druck, wodurch die Materialmenge verringert wird.die Dicke von hochfesten Duplex-Flanzen aus Stahl kann im Vergleich zu 304 aus rostfreiem Stahl um 30% reduziert werden, und das Gewicht kann um 40% reduziert werden, wodurch die Materialkosten sowie die Transport- und Installationskosten direkt gesenkt werden.
Bessere Müdigkeit und Stoßbeständigkeit
Die ferritische - austenitische Zweiphasenorganisation des Duplexstahls verleiht ihm sowohl hohe Festigkeit als auch hohe Zähigkeit (Schlagkraft ≥ 50 J) und es ist nicht leicht, bei Vibrationen zu knacken,Wechsellast (z. B. Kompressorleitungen) oder Niedertemperaturumgebungen (unter -40°C)Im Gegensatz dazu sind Kohlenstoffstahlflanzen bei niedrigen Temperaturen anfällig für brüchige Bruchfälle, und gewöhnliche Edelstahlflanzen können aufgrund von Müdigkeitskurven unter hoher Belastung undicht werden.
Zweitens Korrosionsbeständigkeit: der Hauptvorteil für extreme korrosive Umgebungen
Antichlorid-Stresskorrosion (SCC) Fähigkeit zur Zerkleinerung von gewöhnlichen Materialien
Im Umfeld mit Chlorid-Ionen (z. B. Meerwasser, Salzspray, chemische Halogenide) ist Edelstahl 304/316 anfällig für Spannungskorrosionscracking.und hochfester Zweiphasenstahl aufgrund des Legierungsanteils hohen Chromgehalts (25% +), hohem Molybdängehalt (3% ~ 5%) und Stickstoffelemente, um die SCC-Widerstandsfähigkeit um das 10-fache zu erhöhen.Sie müssen in der Regel in 2~3 Jahren ersetzt werden., während die Flansche aus hochfester Duplexstahl mehr als 15 Jahre in Betrieb sein können, was den Ausfall von Stillstandszeiten und die Arbeitskosten des häufigen Austauschs spart.
Ausgezeichnete Beständigkeit gegen Verputzung und Korrosion zwischen Körnern
Sein Pitting-Korrosionsequivalent (PREN) ≥ 40 (gewöhnliches 316L beträgt ca. 28), in sauren Medien (wie Schwefelsäure, Salzsäure) oder in sulfidhaltigen Öl- und Gasumgebungen,Die Korrosionsbeständigkeit bei Schwellungen ist deutlich besser als bei Kohlenstoffstahl und Niedriggradig rostfreiem Stahl.Bei der Erdölraffination schwefelhaltiger Rohrleitungen benötigen z. B. Kohlenstoffstahlflansche eine zusätzliche Korrosionsschutzschicht (Kostenanstieg um 10% bis 20%),Während hochfester Zweifasstahl direkt verwendet werden kann, und erfordert keine regelmäßige Wartung der Beschichtung.
Struktur und Kosten: Leichtbau und Kostenoptimierung für den gesamten Zyklus
Reduzierung der Flanschdicke zur Erreichung von Leichtgewicht und Verbesserung der Installationsleistung
Aufgrund der hohen Festigkeitsmerkmale können Flansche eine dünnere Dichtfläche und einen dünneren Hals haben, was nicht nur die Menge des verwendeten Materials reduziert,aber reduziert auch die Anforderungen an Flansche auf Schraubvorladung, und die Übereinstimmungsboultspezifikationen können reduziert werden (z. B. von M20 auf M16), wodurch die Kosten für Zubehör weiter gespart werden.Ein Satz hochfester Duplex-Flanzen aus Stahl DN500 ist etwa 50% leichter als Flanzen aus Kohlenstoffstahl der gleichen Spezifikation., wodurch die Investition in Hebegeräte und die Arbeitskosten während der Montage um 30% gesenkt werden.
Wesentliche Vorteile bei den Lebenszykluskosten (LCC)
Obwohl die Beschaffungskosten für hochfeste Duplexflanzen aus Stahl um 50% bis 80% höher sind als für 316L-Edelstahl,Der LCC ist aufgrund seiner langen Lebensdauer noch niedriger (3 ~ 5 mal länger Reparaturzyklus), unterhaltsarme (keine Korrosionsschutzbeschichtungen erforderlich) und hohe Zuverlässigkeit (Leckage-Risiko um 90% reduziert).die Gesamtbetriebskosten (TCO) von hochfesten Duplex-Flanzen aus Stahl im Offshore-Engineering sind um mehr als 40% niedriger als die von 316L-Edelstahl.
IV. Anpassungsfähigkeit an spezielle Szenarien: Unersetzbar unter extremen Arbeitsbedingungen
Zuverlässigkeit bei hohem Druck, hohen Temperaturen und niedrigen Temperaturen
Bei der Öl- und Gasförderung in Tiefsee (Wassertiefe über 1000 Meter, Druck über 10 MPa) können hochfeste Duplex-Flanzen direkt dem Druck von Meerwasser und Chloridkorrosion standhalten.Die Flanzen aus Kohlenstoffstahl müssen mit schweren druckfesten Schalen versehen werden., und die Gesamtkosten sind mehr als dreimal so hoch.
Bei - 196 °C in einer Flüssiggaspipeline (LNG) ist die Niedertemperaturschlagfestigkeit (Schlagkraft bei 196 °C ≥ 40J) höher als bei den meisten Niedertemperaturschlägen,um das Risiko einer Niedertemperaturbrüchigen Fraktur zu vermeiden.
Widerstandsfähigkeit gegen Wasserstoffbrüchigwerden und Korrosion durch Sulfid
In Öl- und Gasfeldern, die Wasserstoff oder Schwefelwasserstoff enthalten (z. B. Gasquellen mit hohem Schwefelgehalt),hochfeste Duplexstähle sind strukturell stabil und nicht anfällig für wasserstoffinduziertes Cracken (HIC) oder Sulfidstresskorrosion (SSC), während gewöhnliche Kohlenstoffstähle mit höheren Kosten komplexe wasserstoffresistente Behandlungen (z. B. NACE-zertifiziert) erfordern und immer noch eine begrenzte Leistung aufweisen.