Tub d'acer ASTM A790 S31803es refereix a la canonada d'acer sense soldadura o soldada fabricada d'acord amb la norma A790 de la Societat Americana de Proves i Materials (ASTM) i designada UNS S31803 (acer inoxidable dúplex dúplex 2205).

La microestructura de la canonada d'acer S31803 consta de dues fases: ferrita i austenita. En comparació amb l'acer inoxidable austenític tradicional, ofereix una major resistència mecànica i una resistència superior a l'esquerdament per corrosió per estrès. A més, el seu alt contingut de crom, molibdè i nitrogen ofereix una excel·lent resistència a la corrosió per picats i esquerdes en ambients de clorur i medis àcids.
La canonada d'acer dúplex 2205 s'utilitza àmpliament a les indústries de petroli i gas, enginyeria offshore, química, petroquímica, dessalinització i pasta i paper. L'estàndard A790 estableix requisits estrictes per a la composició química, les propietats mecàniques, el tractament tèrmic i les proves no-destructives de la canonada d'acer S31803, garantint-ne la fiabilitat i la durabilitat-a llarg termini.
Taula d'especificacions de canonades d'acer dúplex ASTM A790 UNS S31803
ASTM A790 UNS S31803Composició química
|
Composició |
Valor (%) |
|
Carboni (C) |
0,030 màx |
|
Manganès (Mn) |
2,00 màx |
|
Fòsfor (P) |
0,030 màx |
|
Sofre (S) |
0,020 màx |
|
Silici (Si) |
1,00 màx |
|
Níquel (Ni) |
4.50 – 6.50 |
|
Crom (Cr) |
21.0 – 23.0 |
|
Molibdè (Mo) |
2.50 – 3.50 |
|
Nitrogen (N) |
0.08 – 0.20 |
|
Ferro (Fe) |
Balanç |
ASTM A790 UNS S31803Propietat mecànica
|
Propietat |
Unitats imperials |
Unitats mètriques |
|
Resistència a la tracció (mínim) |
90 ksi |
620 MPa |
|
Resistència de rendiment (0,2% de compensació, min.) |
65 ksi |
450 MPa |
|
Elongació (en 2 polzades o 50 mm, min.) |
25% |
25% |
|
Duresa (màx.) |
290 HBW (Brinell) |
30 HRC (Rockwell C) |
ASTM A790 UNS S31803Tractament tèrmic i corrosió
|
Requisit |
Especificació |
Detall / Finalitat |
|
Tractament tèrmic |
Recuit de solució |
La canonada s'ha d'escalfar a una temperatura mínima de 1020 graus. |
|
Refrigeració |
Temps ràpid |
Seguit d'un ràpid refredament en aire o aigua per aconseguir la microestructura bifàsica desitjada (ferrita/austenita) i evitar la formació de fases intermetàl·liques nocives. |
|
Prova de corrosió intergranular |
ASTM A923 Pràctica C |
Mandat per garantir la qualitat. Mesura la resistència del material a la corrosió per picades i esquerdes, assegurant un correcte tractament tèrmic i microestructura. |
|
Microestructura |
Contingut de ferrita |
En general, es requereix que estigui dins del rang del 30% al 70%. |
Estàndards dimensionals i de fabricació
|
Aspecte d'especificació |
Detall |
|
Norma rectora |
ASTM A790 / ASME SA-790 |
|
Procés de fabricació |
Sense soldadura o soldat (EFW, ERW o soldadura per fusió) |
|
Normes dimensionals aplicables |
ASME B36.10M o ASME B36.19M |
|
Proves no-destructives (NDT) |
Obligatori |
|
Prova de soldadura (per a canonada soldada) |
Obligatori |
Avantatges de la canonada d'acer dúplex ASTM A790 UNS S31803

Excel·lent resistència a l'esquerda per corrosió per estrès
La canonada d'acer S31803 ofereix una excel·lent resistència a l'esquerda per corrosió per tensió de clorur, superant els tradicionals acers inoxidables austenítics. La fase de ferrita de Duplex 2205 imparteix una gran resistència a l'SCC, per la qual cosa s'utilitza principalment en enginyeria offshore, plantes dessalinitzadores, intercanviadors de calor i producció de petroli i gas.
Excel·lent resistència mecànica i durabilitat
El límit elàstic de l'S31803 és normalment el doble que els d'acers inoxidables austenítics estàndard, el que significa que es poden utilitzar canonades de paret més fines-per a la mateixa pressió interna o càrrega externa. Aquesta alta resistència no només millora la durabilitat i la seguretat dels sistemes de canonades, sinó que també redueix significativament el pes total de la canonada, simplificant la instal·lació i reduint les estructures de suport.
Excel·lent resistència a la corrosió localitzada
El seu alt contingut en crom, molibdè i nitrogen, la canonada d'acer S31803 té un índex equivalent de picat extremadament alt, proporcionant una excel·lent resistència a la corrosió de picats i esquerdes. Aquesta característica és especialment crítica en entorns àcids, aigua de mar o salmorres d'alta-salinitat, assegurant la integritat operativa-a llarg termini de la canonada i minimitzant els costos de manteniment.

Cost-efectiu
Tot i que el cost inicial de la canonada d'acer S31803 és més gran que l'acer inoxidable, el seu cost global és molt significatiu durant el cicle de vida del projecte. La seva alta resistència permet gruixos de paret més prims, reduint el pes, els costos d'adquisició i les despeses de transport.
Al mateix temps, la seva excel·lent resistència a la corrosió i la seva durabilitat augmenten la vida útil i redueixen la freqüència de substitució, fent que Duplex 2205 sigui una solució econòmica i a llarg termini-per a aplicacions d'entorns durs.
Excel·lent soldabilitat i processabilitat
En comparació amb alguns materials d'alt-aliatge, la canonada d'acer dúplex S31803 presenta una excel·lent soldabilitat. Quan està correctament soldat, manté la resistència a la corrosió i les propietats mecàniques tant a les zones afectades per la soldadura com per la calor-.
A més, la bona tenacitat de la canonada d'acer S31803 fa que el treball en fred i el conformat siguin relativament fàcils, facilitant la seva adaptació a diversos dissenys de canonades complexos i la instal·lació-in situ.
Preu de canonada d'acer dúplex ASTM A790 UNS S31803
|
Tipus de canonada |
Interval de talles |
Preu (per Kg/lb) |
|
Pipa sense costures |
1" NB a 8" NB (horari 40/80) |
$ 9,00 - $ 14,00 USD/kg |
|
Pipa sense costures |
Gran OD o paret pesada |
10,00 $ - 15.00+ USD/kg |
|
Tub soldat |
4" NB a 24" NB (paret estàndard) |
$ 7,00 - $ 11,00 USD/kg |
|
Placa/Full) i altres formes |
Matèries primeres utilitzades per a la fabricació de canonades soldades |
$ 6,00 - $ 10,00 USD/kg |
Nota:NB significa diàmetre nominal. Els preus anteriors són estimacions de les matèries primeres i els costos de processament de Bare Pipe i no inclouen el transport, les taxes d'inspecció, els impostos ni altres càrrecs de servei addicionals.

El preu de l'acer dúplex S31803 està estretament lligat a les fluctuacions del preu del mercat de tres aliatges: níquel, crom i molibdè.
El níquel i el molibdè són particularment cars i fluctuen significativament, mentre que S31803 conté alts nivells de crom, quantitats moderades de níquel i l'element crític molibdè. Els augments de preus d'aquests elements afecten directament el cost de la matèria primera de S31803. Per tant, els proveïdors solen basar les seves cotitzacions en els-preus mitjans mensuals recents o en temps real dels índexs del mercat dels metalls.
La norma ASTM A790 imposa requisits estrictes al procés de fabricació de canonades S31803. L'acer dúplex requereix un tractament de recuit de solució precís a temperatures superiors a 1020 graus, seguit d'un refredament ràpid per aconseguir l'equilibri ideal de fase de ferrita/austenita.
Aquest tractament tèrmic és més complex i{0}}energètic més intens que el de l'acer inoxidable estàndard, i requereix equips addicionals i temps de processament més llargs.

A més, l'estàndard A790 exigeix proves no destructives i de corrosió rigoroses, i aquests costos d'inspecció es tenen en compte a la cotització final.
Les dimensions de la canonada sense soldadura o soldada també afecten significativament el preu. La canonada sense soldadura és generalment més cara per unitat de pes que la canonada soldada a causa de la seva major dificultat de producció i menor pèrdua de matèria primera. La fabricació de canonades soldades implica el rodatge de làmines i la soldadura automatitzada, i el seu cost es determina principalment pel preu de la làmina i els requisits de tractament tèrmic posterior a la-soldadura.
Finalment, les especificacions de paret-de diàmetre petit i gruix-especial tenen un preu unitari més elevat que la canonada estàndard-mitjana a causa dels lots de producció més petits i de la major complexitat del processament. Les longituds, toleràncies i acabats superficials específics del client-també poden contribuir a les diferències de preu.
