EN 10216-4: Basınç Amaçlı Dikişsiz Östenitik Paslanmaz Çelik Borular
EN 10216-4için uzmanlaşmış bir Avrupa standardıdır.dikişsiz östenitik ve östenitik-ferritik paslanmaz çelik borulariçin tasarlanmışYüksek sıcaklıklar da dahil olmak üzere çeşitli sıcaklıklarda basınç amaçları. Geleneksel anlamda "karbon çeliği" olmasa da, bu paslanmaz çelik borularkazan ve enerji santrali sistemlerindeki belirli yüksek-korozyon ve yüksek-sıcaklık uygulamaları için kritik öneme sahiptir.
Temel Tanım ve Kritik Ayrım
Tam Başlık:"Basınç amaçlı dikişsiz çelik borular - Teknik teslimat koşulları - Bölüm 4: Östenitik paslanmaz çelik borular"
Önemli Açıklama:"Karbon Çelik"ten bahseden sorguya rağmen,EN 10216-4 yalnızca paslanmaz çelikleri kapsar-özellikle östenitik (300-seri) ve dubleks (östenitik-ferritik) kaliteler. Bunlarminimum %10,5 krom içeren alaşımlı çeliklerTemel olarak karbon çeliklerinden farklıdır.
Kazan Tesisi İlgisi:Bu borular, karbon çeliklerinin sağlayamadığı korozyon direnci, oksidasyon direnci veya belirli yüksek-sıcaklık özelliklerinin gerekli olduğu yerlerde kullanılır.
Kazan ve Güç Uygulamalarına Yönelik Malzeme Sınıfları
EN 10216-4 çok sayıda kalite içerir ancak kazan/güç uygulamaları için en uygun olanları burada bulabilirsiniz:
| EN 10216-4 Sınıfı | UNS/ASTM Eşdeğeri | Anahtar Kompozisyon | Primer Kazan Uygulaması | Sıcaklık Limiti |
|---|---|---|---|---|
| X6CrNi18-10 (1.4301) | S30400 (304) | %18 Cr, %8 Ni | Orta düzeyde korozyon servisi, besleme suyu ısıtıcıları | 550 derece |
| X6CrNiTi18-10 (1,4541) | S32100 (321) | %18 Cr, %10 Ni, Ti-stabilize edilmiş | Yüksek-sıcaklık boruları, kızdırıcı destekleri | 700 derece |
| X6CrNiNb18-10 (1.4550) | S34700 (347) | %18 Cr, %10 Ni, Nb-stabilize edilmiş | Kızdırıcılar/yeniden ısıtıcılaraşındırıcı ortamlarda | 750 derece |
| X2CrNiMo17-12-2 (1.4404) | S31603 (316L) | %17 Cr, %12 Ni, %2 Mo | Kondens sistemleri, klorür-içeren ortamlar | 550 derece |
| X2CrNiMoN17-13-5 (1.4439) | S31726 (317L) | Yüksek Mo (%4-5), N | FGD sistemleri, son derece aşındırıcı baca gazı ortamları | 500 derece |
| X2CrNiMoN22-5-3 (1.4462) | S31803 (2205) | Dubleks: %22 Cr, %5 Ni, %3 Mo | Atık ısı geri kazanım sistemleristres korozyon çatlama direnci | 300 derece |
| X1CrNiMoCuN24-22-8 (1.4652) | S31254 (254SMO) | %6 Mo, yüksek N, Cu | Şiddetli korozyon ortamları, biyokütle/atık kazanları | 400 derece |
Üretim ve İşleme Gereksinimleri
Üretim Süreci:
metin
Elektrik Ark/AOD Çelik → Sürekli Döküm → Sıcak Ekstrüzyon/Delme → Soğuk Çekme → **Çözelti Tavlama** → Asitleme/Pasivasyon → Test
Kritik Isıl İşlem:
EN 10216-4'teki tüm östenitik paslanmaz çelikler şunları gerektirir:çözelti tavlaması:
Sıcaklık:1050-1150 derece (dereceye bağlı olarak)
Amaç:Karbürleri çözün, yapıyı homojenleştirin, korozyon direncini yeniden sağlayın
Soğutma:Karbür çökelmesini önlemek için hızlı söndürme (su veya hava)
Yüzey İşlem:
Turşu:Asit karışımları (HF/HNO₃) kullanarak kireç giderme
Pasivasyon:Krom oksit tabakasını geliştirmek için nitrik asit işlemi
Parlatma:Belirli uygulamalar için isteğe bağlı
Test ve Denetim Gereksinimleri
EN 10216-4, korozyona dayanıklı uygulamalar için kapsamlı test yapılmasını zorunlu kılar:
| Test Türü | Gereklilik | Sıklık | Standart Referans | Kazan Servisinin Amacı |
|---|---|---|---|---|
| Tanelerarası Korozyon Testi | ASTM A262 Uygulama E (Streicher)veya benzeri | Isı başına | EN ISO 3651-2 | Kritik - duyarlılığı tespit ediyor |
| Hidrostatik Test | Standart başına basınç | %100 tüpler | EN 10216-4 Ek A | Basınç bütünlüğü |
| -Tahribatsız Muayene | Girdap akımı veya ultrasonik | %100 tüpler | EN 10246 serisi | Kusur tespiti |
| Çekme Testi | Oda sıcaklığı özellikleri | Toplu iş başına | EN ISO 6892-1 | Mekanik doğrulama |
| Düzleştirme/Genişletme Testi | Boru ucu sünekliği | Toplu iş başına | EN 10216-4 Bölüm 7.4 | İmalata uygunluk |
| Sertlik Testi | Brinell veya Rockwell | Toplu iş başına | EN ISO 6506-1 | Tavlama doğrulaması |
| Hidrostatik Test | Veya pnömatik test | 100% | EN 10216-4 | Sızdırmazlık |
| Boyutsal Muayene | OD, duvar, doğruluk | Toplu iş başına | EN 10216-4 | Doğrulamayı-uygun hale getirme |
Korozyon Direnci Özellikleri
Kazan sistemlerinde EN 10216-4 borularının belirtilmesinin başlıca nedeni:
| Korozyon Tipi | Duyarlı Karbon Çelikleri | EN 10216-4 Direnç | İlgili Kazan Uygulaması |
|---|---|---|---|
| Oksidasyon | Forms non-protective scale >400 derece | 800 dereceye kadar koruyucu Cr₂O₃ tabakası oluşturur | Kızdırıcı destekleri, askılar |
| Çukurlaşma/Çatlak | Klorür ortamlarında şiddetli | Mükemmel (özellikle Mo-alaşımlı kaliteler) | Kondenserler, kıyı bitkileri |
| Gerilmeli Korozyon Çatlaması | Çeşitli ortamlarda ortaya çıkabilir | Östenitiklere duyarlı,çift yönlü sınıflara dayanıklı | Atık ısı geri kazanım sistemleri |
| Karbürizasyon | Uygulanamaz | Azaltılmış atmosferlerde iyi direnç | Reformcu tüpler, kimyasal geri kazanım |
| Sülfidasyon | Şiddetli saldırı | İyi direnç (yüksek Cr kaliteleri) | Biyokütle/Atık kazanları |
Diğer Boru Standartlarıyla Karşılaştırma
| Parametre | EN 10216-4 | EN 10216-2 | EN 10217-7 |
|---|---|---|---|
| Malzeme Türü | Östenitik/Dubleks Paslanmaz Çelikler | Karbonlu ve Düşük{0}}Alaşımlı Çelikler | Kaynaklı Paslanmaz Çelikler |
| Birincil Avantaj | Korozyon/Oksidasyon Direnci | Yüksek Sıcaklık Dayanımı | Paslanmaz uygulamalar için maliyet |
| Maksimum Sıcaklık | 750 derece(oksidasyon sınırı) | 650 derece(güç sınırı) | 700 derece |
| Korozyon Direnci | Harika | Kötü ila orta | Harika |
| Maliyet Faktörü | 5-15x karbon çeliği | 1,5-3x karbon çeliği | 3-8x karbon çeliği |
| Termal Genleşme | Yüksek (17 μm/m derece) | Orta (13 μm/m derece) | Yüksek (17 μm/m derece) |
Özel Kazan Sistemi Uygulamaları
1. Yüksek-Sıcaklık Bölümleri:
Kızdırıcı/Yeniden Isıtıcı Destekleri ve Askıları:Sıcaklıkların 600 dereceyi aştığı yerler
Kazan Askı Çubukları:Aşındırıcı baca gazı ortamlarında
Kurum Üfleyici Mızrak Boruları:Erozyona-paslanmaya karşı dayanıklı
2. Korozyon-Eğilimli Bölümler:
Yoğuşma/Besleme Suyu Sistemleri:Tuzlu su soğutmalı veya yüksek klorürlü tesislerde
Baca Gazı Kükürt Giderme (FGD) Sistemleri:Temizleyiciler için çift yönlü kaliteler
Atık Isı Geri Kazanım Kazanları:Aşındırıcı proses gazları için
3. Özel Uygulamalar:
Biyokütle/Atıktan-Enerji Kazanlarına-:Yüksek klorür/alkali ortamlar
Siyah Likör Geri Kazanım Kazanları:Kağıt hamuru ve kağıt endüstrisinde
Kimyasal Geri Kazanım Kazanları:Şiddetli kimyasal ortamlar
Tam Spesifikasyon Örneği
Atık{0}}enerji üretimi- tesisindeki kızdırıcı destek boruları için:
EN 10216-4 - X6CrNiTi18-10 (1.4541) - 60.3 x 5.0 - +AT - SMLS - IGC Test Edildi
Ek gereksinimler:
Çözüm tavlama:1100 derece dk, su söndürüldü
IGC testi:ASTM A262 Uygulama E, Tablo 6'ya göre kabul
NDT:EN 10246-10'a göre %100 UT
Yüzey kaplaması:Turşulanmış ve pasifleştirilmiş
Hidro testi:150 bar (belirtilmişse hava testi)
Sertifikasyon:TR 10204 3.1 tam izlenebilirlik ile
İşaretleme:Sınıf, ısı numarası, standart
Tasarım Hususları
1. Termal Genleşme Yönetimi:
Östenitik paslanmaz genişler~%30 daha fazlakarbon çeliğinden daha:
metin
Genişleme farkı=( _stainless - _karbon) × ΔT × Uzunluk
Burada _paslanmaz ≈ 17×10⁻⁶/ derece , _karbon ≈ 13×10⁻⁶/ derece
2. İzin Verilen Stres Değerleri:
Yüksek sıcaklıklarda karbonlu çeliklerden önemli ölçüde daha düşüktür ancak daha iyi korunur:
| Sıcaklık | P265GH (MPa) | 304H (MPa) | 347H (MPa) |
|---|---|---|---|
| 20 derece | 265 | 115 | 115 |
| 400 derece | 143 | 97 | 97 |
| 600 derece | İzin verilmiyor | 73 | 78 |
| 700 derece | İzin verilmiyor | 48 | 56 |
3. Sürünmeyle İlgili Hususlar:
Östenitikler varfarklı sürünme mekanizmalarıferritiklerden daha
Uzun-vadeli gevrekleşme450-900 derecede meydana gelebilir
Sigma faz oluşumubazı kalitelerde tokluğu azaltır
İmalat ve Kaynak Gereksinimleri
Kritik Hususlar:
Kaynak İşlemleri:TIG tercih edilir, MIG kabul edilebilir
Dolgu Metalleri:Aşırı-alaşımlı (adi metalden daha yüksek Cr/Ni)
Isı Girişi Kontrolü:Hassasiyeti en aza indirmek için
-Kaynak Sonrası Temizleme:Korozyon direncini yeniden sağlamak için gereklidir
Yaygın Sorunlar:
Hassaslaştırma:425-850 derecede karbür yağışı
Çarpıtma:Yüksek termal genleşme nedeniyle
Ferrit içeriği:Çatlak direnci için kontrol önemlidir
Maliyet Analizi ve Yaşam Döngüsü Hususları
İlk Maliyet ve Yaşam Döngüsü Maliyeti:
| Maliyet Bileşeni | Karbon Çelik | EN 10216-4 Paslanmaz |
|---|---|---|
| Malzeme Maliyeti | Taban (1x) | 5-15 kat daha yüksek |
| İmalat Maliyeti | Temel | 1,5-2 kat daha yüksek |
| Bakım Maliyeti | Yüksek (korozyon) | Çok düşük |
| Değiştirme Maliyeti | Her 5-10 yılda bir | 25+ yıllık ömür |
| Kesinti Maliyeti | Önemli | Asgari |
Ekonomik Gerekçe:Paslanmaz şu durumlarda haklıdır:
Korozyon, değiştirilmesini gerektirir<5 years
Planlanmamış kesinti maliyetleri yüksektir
Sızıntılardan kaynaklanan güvenlik/çevresel riskler
Endüstri Standartları ve Kurallara Uygunluk
EN 10216-4 tüpleri aşağıdakilere uygun olmalıdır:
Basınçlı Ekipman Direktifi (PED):Kategori I-IV
ASME Kazan ve Basınçlı Kap Kodu:Bölüm I, VIII
EN 12952:Su-borulu kazanlar
NACE MR0175/ISO 15156:Ekşi servis için
FDA Düzenlemeleri:Gıda/ilaç uygulamaları için
Zorlu Ortamlar için Özel Kaliteler
1. Gelişmiş Östenitikler:
Sanicro 28 (1,4563):Şiddetli klorür ortamları için
Alaşım 625 (2.4856):Nikel-bazlı, korozyona karşı olağanüstü direnç
Alaşım 800H (1.4958):Yüksek-sıcaklık dayanımı için
2. Dubleks Paslanmaz:
2304 (1.4362):Yalın çift yönlü,{0}}uygun maliyetli
2507 (1.4410):Süper dubleks, yüksek mukavemet
Sıfır 100 (1,4501):Hiper dubleks, olağanüstü korozyon direnci
Arıza Önleme Stratejileri
Yaygın Arıza Modları:
Gerilmeli Korozyon Çatlaması:Klorür + çekme gerilmesinde
Sigma Aşaması Kırılganlığı:Uzun-süreli maruz kalma 600-900 derece
Hassaslaştırma:Uygun olmayan ısıl işlem/kaynak
Sürünme Yorgunluğu:Döngüsel yüksek-sıcaklıkta çalışma
Önleme:
Malzeme seçimi:Çevre için doğru not
Tasarım:Stres konsantrasyonlarından kaçının
Üretim kontrolü:Uygun kaynak prosedürleri
Denetleme:Servis sırasında düzenli ÖYD
Çevresel ve Sürdürülebilirlik Yönleri
Daha Uzun Hizmet Ömrü:Malzeme tüketimini azaltır
Geri dönüştürülebilirlik:Paslanmaz çelik %100 geri dönüştürülebilir
Enerji Verimliliği:Temiz yüzeyler ısı transferini korur
Emisyon Azaltımı:Daha az değiştirme=daha düşük karbon ayak izi
Çözüm
EN 10216-4 "Karbon Çelik Kazan Borusu"aslında biryanlış isim-standart kapsardikişsiz östenitik ve dubleks paslanmaz çelik borular. Bunlarözel malzemelerkazan ve enerji santrali uygulamalarında kullanılır:
Korozyon direnciçok önemlidir (FGD, yoğuşma sistemleri)
Yüksek-sıcaklıkta oksidasyon direnci is needed (>600 derece)
Özel kimyasal ortamlarmevcut (biyokütle, atık, kimyasal geri kazanım)
Seçim Yönergeleri:
Ana buhar/su devreleri için:EN 10216-2 karbon/alaşımlı çelikleri kullanın
Korozyona- yatkın yardımcı sistemler için:EN 10216-4 paslanmazını göz önünde bulundurun
For superheater supports >600 derece:Stabilize kaliteleri belirtin (321H, 347H)
Klorür ortamları için:Mo-alaşımlı kaliteleri (316, dubleks) seçin
Ekonomik Not:Başlangıç maliyetleri yüksek olmakla birlikteyaşam-döngüsü maliyetiAgresif ortamlarda EN 10216-4 borunun oranı genellikle karbon çeliği bileşenlerin tekrar tekrar değiştirilmesinden daha düşüktür. Önemli olan, belirli çalışma koşullarına ve kapsamlı bir maliyet-fayda analizine dayalı olarak uygun malzeme seçimidir.
EN 10216-4 şunları temsil eder:Basınç borularının birinci sınıf ucuzorlu uygulamalar için, geleneksel karbon çeliklerinin zamanından önce arızalanacağı çözümler sunuyor.
