Ontwikkeling en toepassing van NSSC2120 roestvrij staal gebruikt in zeewaterontziltingseenheid
Als maatregel om het probleem van de wereldwijde watervoorraden op te lossen, neemt de vraag naar apparatuur voor het ontzilten van zeewater toe. Om de constructiekosten van zeewaterontziltingsapparatuur te beheersen en de productiecapaciteit van zeewaterontziltingsapparatuur te vergroten, maakt grootschalige verdampingszeewaterontzilting met een grote hoeveelheid waterproductiefunctie gebruik. Het apparaat maakt gebruik van verschillende corrosiebestendige materialen.
Het belangrijkste gebruikte corrosiebestendige materiaal is duplex roestvrij staal. Om de keuze van de gebruiker van corrosiebestendige materialen uit te breiden en redelijkere corrosiebestendige materialen te kunnen kiezen, heeft Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Co., Ltd. laaggelegeerd tweefasig staal met goede lasbaarheid ontwikkeld, namelijk NSSC2120 . Dit artikel introduceert de kenmerken en toepassingen van de nieuw ontwikkelde roestvrijstalen NSSC2120 voor ontziltingsapparatuur.
1. Roestvrij staal voor zeewaterontziltingsapparaat
De metalen materialen die worden gebruikt in het meertraps flash-zeewaterontziltingsapparaat dat efficiënt zeewater in grote hoeveelheden kan ontzilten, worden weergegeven in tabel 1. Volgens de veranderende zoutconcentratie en temperatuuromstandigheden van het zeewaterontziltingsproces, zijn roestvrij staal met verschillende corrosieweerstand gecombineerd en gebruikt. Voor austenitisch roestvrij staal wordt 316L met hoge putweerstand gebruikt en duplex roestvrij staal wordt gebruikt voor onderdelen met een hoge zoutconcentratie en een sterk corrosieve omgeving.
Het kenmerk van duplex roestvrij staal is dat, vanuit het perspectief van de metaalsamenstelling, de weerstand tegen spanningscorrosie veroorzaakt door chloride-ionen sterker is dan die van austenitisch roestvrij staal, maar de corrosieweerstand hangt af van de toevoeging van effectieve corrosiebestendige legeringen zoals Ni en Mo. Maar verschillend. Vergeleken met de standaard duplex roestvast staal ASTMS31803 (22%Cr-5%Ni-3%Mo), worden de staalsoorten zoals S32101 (21%Cr-1.5%Ni-N) met minder legeringselementen laaggelegeerd duplexstaal genoemd .
2. Ontwikkeling en kenmerken van NSSC2120
De komst van laaggelegeerde tweefasige staalsoorten met zo min mogelijk toevoeging van edele metalen zoals Ni en Mo heeft het toepassingsgebied van duplex roestvast staal verder uitgebreid. Laaggelegeerd tweefasig staal heeft drie voordelen: ①De corrosieweerstand is dezelfde als die van gewoon austenitisch roestvrij staal dat wordt gebruikt in een gematigde zoutomgeving; ②De legeringskosten zijn laag en de prijsverandering is klein; ③De vloeigrens is ongeveer hetzelfde als het austenitische systeem. Het is tweemaal de staalkwaliteit, dus laaggelegeerd tweefasig staal kan worden gebruikt als economisch tweefasig staal om de toepassing ervan uit te breiden ter vervanging van gewoon austenitisch roestvrij staal.
Het laaggelegeerde tweefasige staal dat in het verleden door S32101 werd vertegenwoordigd, heeft echter het probleem van verslechtering van de corrosieweerstand en taaiheid tijdens lassen met hoge warmte-invoer, en het is moeilijk om onderpoederlassen toe te passen op zeer efficiënt lassen van structurele onderdelen. De belangrijkste chemische samenstelling van NSSC2120 is 21%Cr-2%Ni-N. Door de verdelingsverhouding in evenwicht te brengen, wordt het lasprobleem opgelost en kan het worden toegepast op lassen met een hoge warmte-inbreng.
Uit de vergelijking van de corrosieweerstand van NSSC2120 roestvrij staal, ander duplexstaal en austenitisch staal in de CCT-test met kunstmatig zeewater, blijkt dat NSSC2120 dezelfde weerstand tegen putcorrosie heeft als TY304. Bovendien, in termen van weerstand tegen spanningscorrosie, is de weerstand tegen spanningscorrosie beter dan die van TY304, vanwege de gemengde structuur en hoge sterkte van tweefasig staal.
3. Toepassing in een zeewaterontziltingsinstallatie
Volgens de kenmerken van NSSC2120 roestvrij staal zijn de eigenschappen ervan als materiaal voor zeewaterontziltingsapparatuur geëvalueerd, en het resultaat is dat het kan worden gebruikt in de grootste zeewaterontziltingsapparatuur van Qatar. De zeewaterontziltingseenheid gebruikt in totaal 3200 ton duplex roestvrij staal, waarvan 700 ton NSSC2120. Omdat het de lasbaarheid aanzienlijk kan verbeteren, kan het S32101 vervangen. In de toekomst kan NSSC2120 worden uitgebreid voor gebruik in grootschalige ontziltingsinstallaties in het Midden-Oosten.
4. Toepassing in andere industrieën
NSSC2120 wordt op grote schaal gebruikt in andere industrieën. De Japanse scheepsbouwindustrie heeft NSSC2120 uitgebreid gebruikt bij de productie van offshore tankers in plaats van TY304 en gecoate koolstofstalen platen, wat niet alleen zorgt voor corrosieweerstand, maar ook een goede verwerkbaarheid en lasbaarheid heeft, en ook het onderhoud tijdens de navigatie kan vereenvoudigen.
NSSC2120 kan in de toekomst worden toegepast op zeetankers. Daarnaast kan NSSC2120 ook worden gebruikt in reservoirpoorten en waterbehandelingsapparatuur. Getroffen door de grote aardbeving en tsunami in Oost-Japan, werd de infrastructuur langs de noordoostkust van Japan zwaar beschadigd, en er zijn veel poorten en waterbehandelingsapparatuur die middellange tot lange termijn onderhoud en reconstructie vereisen.
Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Co., Ltd. heeft een aanvraag ingediend voor technische registratie van zeer sterk laaggelegeerd tweefasig staal bij het New Technology Information Agency van het Ministerie van Land, Infrastructuur, Transport en Toerisme om zijn toepassing bij de bouw van openbare infrastructuurprojecten zoals poorten, reservoirs en dijkvoorzieningen die nieuwe technologieën toepassen.
5. Conclusie
Omdat NSSC2120 dezelfde corrosieweerstand en hoge sterktevoordelen heeft als TY304 in een koolstofarme omgeving, wordt geschat dat het niet alleen in energieapparatuur kan worden gebruikt, maar ook in andere industrieën in de toekomst. In de bouwsector heeft de NSSC2120 het voordeel dat hij licht van gewicht en onderhoudsvrij is, zodat hij de eerdere structurele onderdelen en accessoires van gegalvaniseerd staal kan vervangen.
Omdat de elastoplastische eigenschappen die overeenkomen met trekspanning dichter bij koolstofstaal liggen dan bij gewoon austeniet, kan het in de toekomst als structureel onderdeel worden gebruikt. Onlangs is NSSC2120 roestvrij staal gebruikt om gegalvaniseerde staalplaten in staal te vervangen voor grootschalige zonnestents. Naast de onderhoudsvrije functies heeft NSSC2120 ook de voordelen van lichtgewicht en kostenbesparing, wat de grootste reden is voor de acceptatie ervan.
Met de voortdurende uitbreiding van het toepassingsbereik van NSSC2120 roestvrij staal, zijn de producten uitgebreid van de originele dikke plaatproducten naar dunne plaat- en staafdraadproducten. Bovendien hebben we op het gebied van de productie van componenten, in samenwerking met verwante bedrijven, een verscheidenheid aan secundaire verwerkingsproducten voorbereid, zoals gelaste buizen, verbindingen, profielstaalsoorten, gietstukken en smeedstukken om aan de verschillende behoeften van gebruikers te voldoen.