Rury i elementy ze stali duplex i superduplex do chlorków, offshore i odsalania

Co to jest stal duplex

Stal duplex ma strukturę złożoną w połowie z ferrytu i w połowie z austenitu. Łączy wysoką wytrzymałość ferrytu z odpornością korozyjną austenitu. W porównaniu ze stalą 316L:

Własność	316L (1.4404)	Duplex 1.4462 (S32205)	Superduplex 1.4410 (S32750)
Granica plastyczności	ok. 200 MPa	ok. 450 MPa	ok. 550 MPa
Skład	17 % Cr, 11 % Ni, 2 % Mo	22 % Cr, 5 % Ni, 3 % Mo, N	25 % Cr, 7 % Ni, 4 % Mo, N
PREN (odporność na korozję wżerową)	ok. 25	ok. 35	ponad 40
Korozja naprężeniowa chlorkowa	Podatna powyżej ok. 60 °C	Odporna	Bardzo odporna
Zakres temperatur	−196 do 800 °C	−50 do 250 °C (300 °C krótkotrwale)	−50 do 250 °C
Rozszerzalność cieplna	wysoka	zbliżona do stali węglowej	zbliżona do stali węglowej
Cena		wyższa od 316L, ale cieńsze ścianki	najwyższa

Dwukrotnie wyższa wytrzymałość pozwala projektować cieńsze ścianki, więc rurociąg z duplexu bywa lżejszy i niewiele droższy od 316L, a znacznie trwalszy w chlorkach.

Gdzie duplex się opłaca

• Woda morska i offshore: rurociągi wody chłodzącej, systemy gaśnicze, platformy, FPSO (superduplex).
• Odsalanie: instalacje odwróconej osmozy i destylacji, wysokociśnieniowe rurociągi solanki.
• Chemia i petrochemia: media chlorkowe, kwasy organiczne, wymienniki ciepła, zbiorniki.
• Papiernie i celulozownie: instalacje bielenia, odparowalnie.
• Rurociągi ropy i gazu: linie z CO2 i H2S (po sprawdzeniu wg NACE MR0175), rurociągi podmorskie.
• Gazy techniczne i energetyka: układy wody chłodzącej z wodą morską, skrubery.

Ograniczenia: powyżej ok. 250–300 °C duplex kruszeje (wydzielenia faz), poniżej −50 °C traci udarność, nie nadaje się więc do pary i kriogeniki.

Spawanie i obróbka

Duplex spawa się dobrze, ale wymaga reżimu: spoiwo z podwyższoną zawartością niklu (np. 22 9 3 N L), ograniczona energia liniowa i temperatura międzyściegowa (maks. ok. 150 °C dla duplexu, 100 °C dla superduplexu), gaz osłonowy z dodatkiem azotu, bez podgrzewania wstępnego i bez obróbki cieplnej po spawaniu. Zbyt szybkie chłodzenie daje za dużo ferrytu, zbyt wolne wydzielenia faz międzymetalicznych; dlatego w specyfikacjach wymaga się pomiaru zawartości ferrytu (30–65 %) i prób korozyjnych ASTM G48 na próbkach spawanych.

Nasza odpowiedź: Steeltrade

Steeltrade dostarcza rury bezszwowe i spawane (EN 10216-5, ASTM A790/A928), kształtki (A815), kołnierze i odkuwki (A182 F51, F53, F55) oraz zawory w wykonaniu duplex i superduplex dla projektów offshore, odsalania i petrochemii, z atestami 3.1/3.2, badaniami udarności, ferrytu i korozyjnymi wg specyfikacji projektu, w tym dla projektów według NORSOK M-650 i standardów operatorów. Gatunki te to jedna ze specjalności firmy obok stali żarowytrzymałych; patrz rury bezszwowe i odkuwki.

Co przygotować do zapytania

• medium (zawartość chlorków, temperatura, pH, H2S/CO2), ciśnienie,
• gatunek (1.4462 / S32205 czy superduplex) lub oczekiwana trwałość,
• wymiary, ilości, forma (rura, kształtka, kołnierz, odkuwka, zawór),
• wymagane badania (G48, ferryt, udarność, PMI) i dokumentacja (3.1/3.2, NORSOK),
• termin.

FAQ

Czy duplex jest stalą nierdzewną? Tak, to rodzina stali nierdzewnych o strukturze ferrytyczno-austenitycznej, obok austenitycznych (304, 316) i ferrytycznych.

Czym różni się 1.4462 od S32205? To ten sam gatunek w oznaczeniu EN i UNS; S32205 ma nieco węższy, bardziej korzystny zakres składu niż starszy S31803, ale spełnia oba.

Kiedy potrzebny jest superduplex? Przy wodzie morskiej o podwyższonej temperaturze, wysokim stężeniu chlorków i wysokich ciśnieniach (odsalanie, offshore). Dla większości zastosowań przemysłowych wystarcza 1.4462.

Czy duplex można łączyć z 316L? Tak, spawanie różnoimienne jest możliwe z odpowiednim spoiwem; trzeba jednak pamiętać, że 316L pozostanie słabszym ogniwem korozyjnie.

Jaki jest czas dostawy rur duplex? Popularne wymiary z magazynu w kilka tygodni; produkcja hutnicza 10–20 tygodni, superduplex dłużej.