A31128 Nükleer Sınıf 316LN Paslanmaz Çelik Boru: Bileşimi ve Özellikleri

Sınıf Kimliği ve Standart Temeli

A31128, nükleer ana devre hizmeti için sağlanan düşük karbonlu, nitrojen kontrollü östenitik paslanmaz çelik boru için bu sitede kullanılan isimdir. Fransız nükleer kodunda malzeme Z2CND18-12N olarak yazılırken, ASTM ve ASME sisteminde 316LN, UNS S31653 olarak bilinen kalitedir. Dubleks kalite değil, molibden içeren östenitik paslanmaz çeliktir: krom, nikel ve molibdenin dengesi, yüksek sıcaklıktaki suda genel ve lokal korozyona karşı direnç sağlar ve kontrollü nitrojen ilavesi, soğuk işleme gerek kalmadan mukavemeti düz düşük karbonlu 316L kalitesinin üzerine çıkarır.

Ürünler, alıcı tarafından talep edilen nükleer kodun ek gereksinimleriyle birlikte, dikişsiz veya kaynaklı östenitik paslanmaz çelik boru için geçerli ürün spesifikasyonuna göre üretilir. Bu ek gereklilikler tipik olarak ısı-ısı kimyasal analizini, daha sıkı artık eleman limitlerini, üretim sırasındaki temizliği ve belgelenmiş bir tahribatsız muayene programını kapsar.

Kimyasal Bileşim

Östenitik yapı, nikel ve nitrojen içeriği ile stabilize edilir, dolayısıyla ana metal için herhangi bir ferrit dengesi belirtilmez. Nükleer satın alma spesifikasyonları, özellikle kobalt gibi artık elementler üzerinde ek kısıtlamalar uygular ve her bir ısının kimyasal analizi tam olarak raporlanır. Nitrojen, bu kaliteyi 316L'den ayıran elementtir: kontrollü bir pencerede tutulur, böylece çeliği güçlendirir ve krom karbürlerin çökelmesini geciktirir, aynı zamanda kaynak sırasında nitrojen gözenekliliğini önleyecek kadar düşük kalır.

Mekanik Özellikler

Kalite normalde çözeltiyle tavlanmış durumda sağlanır ve yüksek sıcaklıkta izin verilen tasarım, oda sıcaklığı verilerinden tahmin edilmek yerine tesisi yöneten inşaat kurallarından alınır. Soğuk işleme, mukavemeti arttırır ancak aynı zamanda daha fazla şekillendirme marjını da azaltır; bu nedenle, bükmeler ve genişlemeler, bitmiş bileşenin gereken konumda mukavemet ihtiyacını karşılamasını sağlayacak şekilde planlanır. Kaynak metalindeki sertlik sınırları ve uygulanabildiği yerlerde delta ferrit sınırları çeşitli nükleer uygulamalarda geçerlidir.

Korozyon ve Servis Davranışı

Molibden, klorür içeren suda çukurlaşma ve çatlak korozyonuna karşı dirençten sorumlu elementtir ve düşük karbon içeriği, kaynak sırasında tanecik sınırlarında krom karbürlerin çökelmesini önler; bu, kaynaklı bağlantıyı tanecikler arası saldırıya karşı ana metal kadar dayanıklı kılan şeydir. Azot duyarlılığı daha da geciktirir ve çukurlaşma direncine katkıda bulunur. Tanecikler arası korozyon direnci, satın alma siparişinde talep edilen korozyon testiyle doğrulanır ve bitmiş borunun yüzey durumu kimya kadar önemlidir: temiz, dekapajlı ve pasifleştirilmiş bir yüzey, gömülü demir veya ısıyla renklendirilmiş bir yüzeyden çok daha iyi çukurlaşmaya karşı dayanıklıdır.

Yüksek sıcaklıktaki su hizmetlerinde malzeme, maksimum güçten ziyade korozyon direnci, dayanıklılık ve öngörülebilir uzun vadeli davranışın birleşimi nedeniyle seçilir. Şekillendirme ve kaynaktan kaynaklanan artık gerilimler nitelikli prosedürlerle ve tasarımın gerektirdiği durumlarda ısıl işlemle kontrol edilir, çünkü artık çekme gerilimi, gerilimli korozyon çatlağının başlaması için gereken üç koşuldan biridir.

İmalat, Kaynak ve Muayene

Boru, çözeltiyle tavlanmış ve tufalden arındırılmış, uçları kaynak için hazırlanmış şekilde tedarik edilir. Kaynak, kaynak metali ferrit içeriğini ve ısıdan etkilenen bölgeyi uygun bir aralıkta tutmak için kontrollü ısı girişi ve pasolar arası sıcaklık kullanılarak eşleşen düşük karbonlu östenitik dolgu metali ile gerçekleştirilir. Östenitik paslanmaz çelik için kaynak sonrası ısıl işleme gerek yoktur; bunun yerine prosedür yeterliliğine, temiz çalışma uygulamalarına ve karbon çeliği aletlerden kaynaklanan kirlenmenin önlenmesine vurgu yapılıyor. Bükme, havşa açma ve işleme operasyonları, kaliteye uygun prosedürleri takip etmeli ve işlenmiş veya aşındırılmış alanlar, servis öncesinde temiz bir yüzeye kavuşturulmalıdır.

Nükleer dereceli siparişlerin muayenesi tipik olarak boyut doğrulamayı, hidrostatik veya pnömatik testleri, kaynakların radyografik veya ultrasonik muayenesini, bitmiş yüzeylerin boya penetrant muayenesini, her bir bileşenin pozitif malzeme tanımlamasını ve belgelenmiş bir temizlik programını içerir. Teslimata, ısı numarası, kimyasal analiz, ısıl işlem, mekanik özellikler ve tahribatsız muayene sonuçlarını kapsayan değirmen test raporları eşlik eder.

Uygulamalar

Reaktör soğutucusu ve birincil döngü boruları

Basınçlandırıcı ve emniyet enjeksiyon sistemi hatları

Yardımcı ve artık ısı giderme devreleri

Kullanılmış yakıt havuzu ve nükleer ada servis boruları

Nükleer sektörün dışındaki yüksek saflıkta kimyasal ve farmasötik borular

SSS

S: A31128 dubleks paslanmaz çelik midir?
Hayır. Kalite tamamen östenitiktir. 316LN, UNS S31653 olarak bilinen düşük karbonlu, nitrojen taşıyan 18-12 krom-nikel-molibden tipidir ve baz metal için herhangi bir ferrit dengesi belirtilmemiştir.

S: Çeliğe neden nitrojen eklenir?
Azot östenitik matrisi güçlendirir ve krom karbürlerin çökelmesini geciktirir, bu da kaynak sonrası tanecikler arası korozyona karşı direnci artırır.

S: Bu kalite ile 316L arasındaki fark nedir?
Karbon limiti aynıdır ancak kontrollü nitrojen ilavesi, kalın duvarlı nükleer borularda önemli olan daha yüksek mukavemet ve hassasiyete karşı daha iyi direnç sağlar.

Soru: Kaynak sonrası ısıl işlem gerekli midir?
Hayır. Östenitik kalitelerin kaynak sonrasında gerilimi giderilmez. Kontrol, nitelikli kaynak prosedürleri, temiz imalat uygulaması ve bunun yerine yüzey restorasyonu yoluyla sağlanır.

S: Taneler arası korozyon direnci nasıl doğrulanır?
Karbon, krom, nikel ve nitrojen seviyelerini doğrulamak için ısının kimyasal analizi ve bitmiş ürün veya kaynak alanı için satın alma siparişinde belirtilen korozyon testi ile.

S: Teslimatta hangi yüzey durumu bekleniyor?
Boru, çözeltiyle tavlanmış, asitle temizlenmiş ve pasifleştirilmiş durumda, uçları temiz olacak şekilde tedarik edilir, çünkü gömülü demir veya ısıyla renklendirilmiş kirlilik, kullanım sırasında çukurlaşma direncini azaltır.