Guia de tubo de aço inoxidável 317L: propriedades, composição e aplicações

Certa vez, um engenheiro de manutenção de uma fábrica de produtos químicos perguntou por que sua tubulação 316L começou a apresentar corrosão dentro de dezoito meses após o comissionamento. A corrente era um ácido quente contendo cloreto, o tipo de ambiente que pune a seleção marginal de teores. A resposta que ele precisava não era uma marca diferente de cachimbo, mas um tipo diferente. O aço inoxidável 317L (UNS S31703) existe exatamente para esta situação: quando o 316L corrói muito rapidamente, mas um duplex ou liga de níquel tem mais capacidade do que o processo exige. Ele proporciona um salto significativo na resistência à corrosão por pites e frestas, impulsionado pelo maior teor de molibdênio, ao mesmo tempo em que permanece totalmente austenítico e facilmente soldável.

O que é aço inoxidável 317L?

317L é um aço inoxidável austenítico com baixo teor de carbono e molibdênio, um passo acima do 316L em cromo, níquel e principalmente molibdênio. A designação L mantém o carbono em um máximo de 0,030%, o que limita a precipitação de carboneto de cromo nos limites dos grãos durante a soldagem. Isso permite fabricar equipamentos de grande porte e soldar seções pesadas sem perder a resistência à corrosão na zona afetada pelo calor.

A nota é conhecida por diversas designações. UNS S31703 é o número registrado; AISI 317L e a designação EN 1.4438 referem-se ao mesmo material. Os padrões que o cobrem incluem ASTM A240 para chapas, folhas e tiras, ASTM A312 para tubos sem costura e soldados, ASTM A269 para tubos de serviço geral e ASTM A213 para tubos de caldeiras, superaquecedores e trocadores de calor.

Composição Química e o Papel de Cada Elementoo

A faixa de composição na tabela abaixo é típica para produtos planos conforme ASTM A240. A linha importante é o molibdênio: 3,0 a 4,0 por cento em 317L versus 2,0 a 3,0 por cento em 316L.

O molibdênio é o elemento controlador. Fortalece o filme de óxido passivo e retarda sua decomposição em meios ácidos e contendo cloreto. O molibdênio extra no 317L aumenta o número equivalente de resistência à corrosão (PREN) para aproximadamente 30, em comparação com 24 a 26 para o 316L. O cromo suporta resistência geral à corrosão e resistência à oxidação; o níquel estabiliza a estrutura austenítica e melhora a tenacidade; e o nitrogênio, mesmo em pequenas quantidades, contribui para a resistência e resistência à corrosão.

Resistência à corrosão: onde o 317L ganha destaque

O 317L foi desenvolvido para serviços que derrotam o 316L. Ele tem um bom desempenho em ácido sulfúrico em concentrações e temperaturas moderadas, em ácido fosfórico, em ácidos orgânicos como ácido acético e fórmico, e em correntes carregadas de cloreto onde a corrosão por pite e em fendas são os mecanismos de falha dominantes.

O efeito prático aparece em plantas de branqueamento e sistemas de dessulfurização de gases de combustão, ambos combinando cloretos, acidez e temperaturas quentes. Nesses serviços, o 316L freqüentemente desenvolve poços dentro de algumas temporadas; O 317L prolonga significativamente a vida útil dos componentes. Isso não a torna uma resposta universal. Ácido clorídrico concentrado a quente, ácido sulfúrico concentrado a quente e corrosão sob tensão severa requerem ligas de níquel ou graus duplex. A lacuna entre os graus 304, 316L e duplex em serviços corrosivos é abordada com mais profundidade em nosso comparação da resistência à corrosão entre classes de aço inoxidável .

Propriedades Mecânicas e Comportamento de Temperatura

317L oferece temperaturas mínimas ligeiramente mais altas do que 316L. A tabela abaixo lista valores mínimos típicos para placas conforme ASTM A240.

A microestrutura totalmente austenítica mantém o 317L resistente a baixas temperaturas, por isso é ocasionalmente usado em aplicações criogênicas que não envolvem condições extremas de cloreto. No outro extremo da escala, não é uma liga resistente à fluência, mas oxida de forma aceitável em serviço contínuo até cerca de 1600°F (870°C). Para projeto de pressão em temperatura elevada, use os valores de tensão admissíveis do código ASME aplicável em vez dos dados de temperatura ambiente.

317L versus 316L: qual classe você deve especificar?

A escolha geralmente se resume a três fatores: concentração de cloreto, temperatura e custo da falha. Quando os cloretos estão presentes acima de aproximadamente algumas centenas de ppm, quando a temperatura é quente o suficiente para acelerar a corrosão por corrosão ou quando uma parada não programada é muito cara, o 317L é a especificação mais segura. Quando o fluxo é moderado, a planta já está padronizada em 316L e os intervalos de inspeção proporcionam visibilidade das taxas de corrosão. O 316L é a escolha econômica.

Especificar 317L em uma planta inteira só porque uma linha é agressiva é um erro comum. A abordagem correta é separar os fluxos corrosivos, selecionar o 316L para as linhas de processo gerais e reservar o grau de molibdênio mais alto para os serviços verdadeiramente agressivos. Para linhas de processos químicos onde 316L é suficiente, um SCH40 tubo de aço inoxidável 316 para indústria química de um fabricante que controla seu recozimento e tratamento de superfície oferece desempenho previsível com prazos de entrega mais curtos. Esta separação de funções mantém o custo de capital sob controle sem comprometer a confiabilidade.

Tubulação de aço inoxidável Supp de alta temperatura da indústria química 316 da estabilidade Sch40 Xinhang Special Material Co., Ltd. A filial de Hangzhou é uma empresa chinesa personalizada de estabilidade de alta temperatura Sch40 Indústria Química 316 em aço inoxidável ... Ver Produto →

Conformação, soldagem e acabamento superficial

O 317L se forma e solda como outros tipos de austeníticos, mas endurece mais rápido que o 316L. A dobra e a trefilação de tubos exigem forças mais altas, e a usinagem requer configurações rígidas, pastilhas afiadas e velocidades de corte mais baixas. Essas características são bem compreendidas pelas usinas com experiência na família da série 300.

Para soldagem, o metal de adição correspondente, como AWS ER317L, é a escolha padrão. Como o carbono é limitado a 0,030%, seções pesadas podem ser soldadas na condição de soldadas para a maioria dos serviços corrosivos, e o tratamento térmico pós-soldagem geralmente é desnecessário. O que é necessário é a remoção completa da coloração térmica e dos óxidos da solda, geralmente por decapagem ou limpeza mecânica seguida de passivação. Deixado no lugar, o corante térmico destrói o filme passivo e se torna um ponto de partida para o ataque de fendas.

O acabamento superficial merece tanta atenção quanto a química. Em tubos onde a superfície interna entra em contato com o fluido do processo, a rugosidade retém os depósitos e acelera a corrosão sob o depósito. A tubulação do instrumento e os tubos do trocador de calor destinados a serviços exigentes são, portanto, frequentemente fornecidos com um furo recozido ou polido.

Aplicações comuns de 317L

A qualidade aparece onde quer que ácidos e cloretos se combinem. As aplicações típicas incluem:

• Processamento químico e petroquímico: tubulações, vasos e trocadores de calor que manuseiam misturas de ácido sulfúrico, ácidos orgânicos e fluxos de processo com impurezas de cloreto.
• Celulose e papel: lavadoras de plantas de branqueamento, misturadores e tubulações expostas ao dióxido de cloro.
• Controle de poluição: componentes do purificador de dessulfurização de gases de combustão em usinas termelétricas a carvão.
• Processamento farmacêutico e de alimentos: tanques e linhas limpos com desinfetantes contendo cloreto durante o processamento de produtos ácidos.
• Trocadores de calor e condensadores: conjuntos onde a química da água de resfriamento ameaça corrosão no lado da água.

No serviço de trocador de calor, o metal do tubo deve resistir ao meio do processo de um lado e à água de resfriamento do outro. Onde a água de resfriamento é limpa e o lado do processo é suave, comprovado Tubos trocadores de calor de aço inoxidável 316L continua sendo a opção de pacote com melhor relação custo-benefício; onde qualquer um dos lados é agressivo, o aumento de molibdênio no 317L compra a margem que separa uma década de serviço de repetidos retubos.

Tubo de aço inoxidável de alta resistência da inversão térmica 316L para fornecedores da caldeira, OEM/ Xinhang Special Material Co., Ltd. Hangzhou Branch é um tubo de troca de calor de aço inoxidável 316L de alta resistência personalizado chinês para suporte de caldeira ... Ver Produto →

Padrões, especificações e considerações de fornecimento

Comprar tubos 317L não é simplesmente uma questão de nomear a classe em um pedido de compra. A especificação controla o produto. ASTM A312 cobre tubos sem costura e soldados; ASTM A269 cobre tubos; ASTM A213 cobre tubos de caldeiras e trocadores de calor; ASTM A240 cobre placas, folhas e tiras. Cada especificação define tolerâncias dimensionais, requisitos de teste e marcações que protegem o comprador de materiais que apenas parecem corretos.

Antes de aceitar uma remessa, verifique o certificado de teste do moinho em relação ao pedido: número do calor, análise química completa, resultados de tração desse calor e os resultados dos testes hidrostáticos ou de correntes parasitas. Meça a espessura da parede e o diâmetro externo em vários pontos e confirme se o acabamento da superfície atende aos requisitos acordados. Um fornecedor confiável também confirmará como o tubo foi recozido e se o material foi decapado ou recozido brilhante.

Mais um ponto prático: o 317L é menos comumente estocado do que o 316L e os prazos de entrega podem ser maiores. Se a avaliação de corrosão mostrar que uma programação de luz tubo de equipamento químico resistente à corrosão no 316L fará o trabalho, você pode encurtar o cronograma e reduzir custos. A chave é tomar essa decisão deliberadamente, a partir de dados reais do processo, em vez de optar pelo grau mais caro.

Tubulação de aço inoxidável do equipamento químico Sch20 da resistência de corrosão para a venda Supp Xinhang Special Material Co., Ltd. A filial de Hangzhou é uma empresa chinesa personalizada de resistência à corrosão Sch20 Equipamento químico Tubo de aço inoxidável F ... Ver Produto →

317L não é uma atualização de prestígio; é uma resposta calculada para um problema de corrosão. Comece caracterizando o ambiente real do processo: teor de cloreto, pH, temperatura e custo do tempo de inatividade. Compare 316L e 317L com esses números e reserve o grau de molibdênio mais alto para os fluxos que precisam dele. Quando precisar, compre-o de acordo com um padrão reconhecido, verifique a documentação do moinho e preste atenção à soldagem e ao acabamento superficial, porque mesmo a classe certa falha se for fabricada de forma descuidada. Caso contrário, o dinheiro economizado mantém o projeto competitivo. Essa disciplina é o que separa os sistemas confiáveis ​​de tubulação de aço inoxidável daqueles que falham nos primeiros dois anos.