Duplex S31803 i massa och papper: korrosionsbeständighet i kraft- och sulfitkammare

Duplex S31803(UNS S31803, 22Cr-5Ni-3Mo-0.15N) är arbetshästen i rostfritt stål för moderna massa- och pappersrötkammare. Den motstår frätande spänningskorrosionssprickor i Kraft-vitlut upp till 180 grader C och gropbildning i sulfitlut med kloridförorening, vilket ger 20-30 års livslängd med 30-50 procent premium över 316L men 40-60 procent lägre 20-årig TCO.

Varför väljer massa- och pappersbruk S31803 över 304L och 316L för rötkammare?

S31803 ersätter 304L och 316L i rötkammare eftersom den ger 2-3 gånger längre livslängd till endast 30-50 procent högre materialkostnad, samtidigt som den motstår både den kaustiska spänningskorrosionssprickningen som förstör 316L i Kraftrötkammare och kloridgroparna som angriper 316L i sulfitrötkammare.

Massa- och pappersrötare är i huvudsak stora tryckkärl som kokar flis vid hög temperatur i aggressiva kemikalier. De två dominerande processerna, Kraft (alkaliskt) och Sulfit (surt), skapar två mycket olika korrosionsmiljöer. Austenitiska standardkvaliteter som 304L och 316L var de historiska valen, men dokumenterade fältfel på 1980- och 1990-talen (TAPPI Journal, 1992; Outokumpu Corrosion Handbook) visade att 316L drabbades av kaustikpåkänningskorrosionssprickor vid 1980-talstemperaturer och låga temperaturer och 0 grader. i sulfitlut med kloridförorening.

S31803 togs i bruk i rötkammare i början av 1980-talet och har sedan dess blivit industristandard för nya rötkammare och större ombyggnader eftersom dess duplexmikrostruktur (cirka 50 procent ferrit, 50 procent austenit) kombinerar kloridbeständigheten hos ferritiska kvaliteter med segheten och lättheten att tillverka austenitiska kvaliteter. Moderna bruk rapporterar att S31803 rötkammare fortfarande är i drift efter 25-30 år med försumbar väggtjockleksförlust, medan jämförbara 316L rötkammare kräver större reparationer eller byte vart 10-15 år.

Källa: TAPPI Journal Vol. 75, nr. 3 (1992); Outokumpu Corrosion Handbook, 10:e upplagan, avsnitt 7.3; ASM Handbook Volym 13A, Korrosion, 2003.

Vad är S31803 duplext rostfritt stål och hur motstår dess struktur korrosion?

S31803 är ett 22 procent krom, 5 procent nickel, 3 procent molybden, 0,15 procent kväve duplex rostfritt stål (UNS S31803) med en balanserad ferrit-austenitmikrostruktur som ger både kloridfrätningsbeständighet (PREN 32-35) och korrosionsbeständighet mot sprickbildning mot super4L och korrosion mot korrosion. 316L.

Korrosionsbeständigheten hos S31803 kommer från en exakt kombination av legeringselement och dess två-mikrostruktur. Krom (21-23 procent) bildar en stabil passiv film som skyddar mot allmän korrosion och oxidation. Molybden (2,5-3,5 procent) förbättrar dramatiskt motståndet mot kloridgropar och spaltkorrosion. Kväve (0,08-0,20 procent) stabiliserar austenitfasen, höjer punktfrätningsmotståndsekvivalenttalet (PREN) och ökar styrkan genom förstärkning av mellanliggande fast lösning.

Den låga nickelhalten (4,5-6,5 procent) jämfört med 316L (10-14 procent) och ferritfasen bidrar båda till högre motståndskraft mot korrosionssprickning av kaustikspänning. PREN-värdet, beräknat som Cr procent plus 3,3 gånger Mo procent plus 16 gånger N procent, är 32-35 för S31803, jämfört med 23-26 för 316L. Denna ungefär 30-40 procent högre PREN leder direkt till lägre gropfrätningshastigheter i kloridhaltiga miljöer som sulfitrötkammare.

Tabell 1. S31803 Kemisk sammansättning (ASTM A240 UNS S31803)

Källa: ASTM A240/A240M-24 Standardspecifikation för plåt av rostfritt krom och krom-nickel för tryckkärl.

Tabell 2. S31803 Mekaniska egenskaper vid rums- och kokartemperaturer

Källa: ASTM A240-24; Outokumpu 2205/S31803 Datablad; Industeel/Waterhouse databas.

Vilka korrosionsutmaningar skapar kraftkammare?

Kraftrötkammare kombinerar hög temperatur (170-180 grader C), starkt alkalisk vitlut (8-12 procent NaOH, 2-4 procent Na2S, pH över 13) och cyklisk tryckpåkänning för att skapa två primära fellägen: kaustisk spänningskorrosionssprickning (CSCC) och allmän korrosion, som båda angriper 3164L och orsakar en typisk livslängd på 3164L och en typisk livslängd på 3-8. år.

Kraftprocessen kokar träflis i en blandning av natriumhydroxid (NaOH) och natriumsulfid (Na2S), känd som vitlut, vid 170-180 grader C i 1-3 timmar. Efter tillagning innehåller den resulterande svartluten löst lignin, hemicellulosa och kvarvarande alkali. Båda miljöerna är mycket korrosiva för standard austenitiska rostfria stål.

Frätspänningskorrosionssprickor är det dominerande felläget för 304L och 316L i vitlut. Tröskeln för CSCC i 50 procent NaOH vid 100 grader C ligger långt under driftförhållandena för Kraft-rötkammare, och stress från tryckcykler påskyndar sprickinitiering. Allmänna korrosionshastigheter för 304L i vitlut vid 180 grader C är 0,1-0,3 mm per år och för 316L är de 0,05-0,15 mm per år. Under en 20-årig designlivslängd förbrukar denna 2-3 mm av den typiska 6-10 mm korrosionsmån. Svartlutssidan är ännu mer aggressiv på grund av lösta organiska ämnen, sulfidjoner och högre temperaturer i viss utrustning.

Tabell 3. Kraftkokares korrosionslägen efter material (vitlutsservice)

Källa: TAPPI Journal 1992-2010 korrosionsstudier; AISI rostfritt stål smälta; Erfarenhetsrapporter från Sandvik duplex kokare.

Vilka korrosionsutmaningar skapar sulfitrötare?

Sulfitrötkammare arbetar vid 130-160 grader C i sura bisulfit- eller svavelsyralösningar (pH 1-5, 4-8 procent totalt SO2) med kloridkontamination från massatvätt, vilket skapar en miljö som domineras av allmän korrosion, gropfrätning och intergranulära angrepp snarare än sprickbildning av spänningskorrosion, men fortfarande misslyckas under 1 5-6 år.

Sulfitprocessen använder svavelsyra (H2SO3) och bisulfitjoner (HSO3-) för att lösa upp lignin från träflis. Matlagningssyran framställs vanligtvis genom att absorbera SO2 i vatten, vilket ger en lösning av 4-8 procent totalt SO2 med pH-värde från 1 (syrasulfit) till 4-5 (bisulfit). Under tillagningen stiger pH vanligtvis när syran förbrukas, men kloridjoner kommer in i systemet från tvättvattnet och från själva träet (särskilt i kustområden). Typiska kloridhalter i sulfitkoksyra varierar från 50-500 ppm, men kan överstiga 1000 ppm vid användning av bräckt vatten.

Denna kombination av lågt pH, hög temperatur och kloridförorening gör 316L olämplig för sulfitrötare. Fältstudier har dokumenterat gropfrätningshastigheter för 316L i sur sulfitdrift vid 150 grader C på 0,5-1,5 mm per år, med genomgående fel som inträffar inom 5-8 år. S31803 med sina 3 procent molybden och 0,15 procent kväve ger betydligt bättre motstånd, med gropfrätningshastigheter vanligtvis under 0,05 mm per år under liknande förhållanden.

Tabell 4. Korrosionshastigheter för sulfitkammare efter material (150 grader C service)

Källa: TAPPI Journal Vol. 78 (1995); Avesta Sheffield Corrosion Handbook; Fallstudier av Sandvik 2205 sulfitbruk.

Hur fungerar S31803 i kraftkammare över tiden?

S31803 har använts framgångsrikt i Kraftrötkammare sedan 1980-talet, och har visat generella korrosionshastigheter under 0,05 mm per år vid vitlutsdrift och motståndskraft mot korrosionssprickbildning vid temperaturer upp till 180 grader C, med en dokumenterad livslängd som överstiger 25 år i kontinuerlig kokardrift.

Lång-prestandadata från stora massa- och pappersbruk i Nordamerika, Europa och Asien bekräftar att S31803 ger tillförlitlig service i kraftkammare när de är ordentligt svetsade och tillverkade. En undersökning från 2010 av TAPPI (Technical Association of the Pulp and Paper Industry) av 47 kokare byggda med S31803-beklädnad eller solid konstruktion mellan 1985 och 2005 visade: (1) den genomsnittliga väggtjockleksförlusten efter 20 års drift var 0,8 mm på en typisk 10 mm-procentig korrosionsförbrukning (brunnens förbrukning); (2) noll rapporterade incidenter av korrosionssprickor i S31803-komponenter, jämfört med 23 procent felfrekvens i 316L rötkammare under samma period; (3) inga mätbara ferrit-austenitförhållande ändras efter 20 års termisk cykling. Nyckelprestandaskillnaden är den dubbla-fasstrukturen: ferritfasen motstår frätande SCC, medan austenitfasen ger den seghet som krävs för att hantera tryckcykler och spänningskoncentrationer vid munstycken och grenar. S31803 är också godkänd för användning i kontinuerliga rötkammare som arbetar upp till 180 grader C under ASME BPVC Sektion VIII, och den kan levereras som plåt (ASTM A240), rör (ASTM A790), kopplingar (ASTM A815) och smide (ASTM A182) för komplett rötkammarekonstruktion.

• Korrosionshastighet i vitlut (170-180 grader C, 8-12 procent NaOH): 0,01-0,05 mm per år
• Korrosionshastighet i svartlut (170-180 grader C, sulfidrik): 0,02-0,06 mm per år
• Dokumenterad livslängd: 25-30+ år i kontinuerlig kokare
• Frätande SCC-tröskel: observeras inte under 200 grader C vid normal kokare
• Godkänd för ASME BPVC Sektion VIII-konstruktion vid designtemperaturer upp till 180 grader C

Hur fungerar S31803 i sulfitkammare och vilka är gränserna?

S31803 ger utmärkt motståndskraft mot sulfitrötkammarekorrosion med generella korrosionshastigheter på 0,05-0,20 mm per år i sur sulfitdrift vid 150 grader C och gropfrätningshastigheter vanligtvis under 0,05 mm per år, även om 904L eller den förbättrade S32205-kvaliteten bör övervägas för förhållanden med mycket höga kloridtemperaturer över 5001 ppm.

Vid sulfitrötningstjänst begränsas S31803 främst av sin molybdenhalt (2,5-3,5 procent) som är tillräcklig för de flesta bruksförhållanden men blir marginell i mycket aggressiva miljöer. Fälterfarenhet från 12 europeiska sulfitbruk som har varit verksamma sedan 1990-talet visar: S31803 kokarkomponenter har en genomsnittlig livslängd på 18-22 år, jämfört med 5-8 år för 316L.

Pittinghastigheter i sur sulfitservice vid 150 grader C med 200 ppm klorid är 0,03-0,08 mm per år. Men när klorid överstiger 500 ppm (vanligt i kustnära kvarnar som använder havsvatten för massatvätt) kan gropfrätningen för S31803 öka till 0,10-0,20 mm per år. Under dessa förhållanden rekommenderas uppgradering till S32205 (den förbättrade versionen med stramare sammansättningskontroll och högre PREN på 35-38) eller till 904L (med 4-5 procent Mo). För nya sulfitkokare designade för 25+ års livslängd är det typiska materialvalet S32205 för huvudkärlet och kokarsilarna, med 904L eller Alloy 825 för de mest aggressiva zonerna som spånmatningssystemet och syraförvärmningsrören.

• Allmän korrosion i sur sulfit (pH 1-2, 150 grader C): 0,05-0,20 mm per år
• Pitting med 200 ppm klorid vid 150 grader C:<0.05 mm per year
• Pitting med 500 ppm klorid vid 150 grader C: 0,10-0,20 mm per år (uppgradering rekommenderas)
• Maximal rekommenderad servicetemperatur: 160 grader C i sur sulfit, 170 grader C i bisulfit
• Förväntad livslängd: 18-22 år vid typisk sulfitdrift

S31803 vs 316L vs S32205 vs 904L vs Alloy 825: Vilket material för vilken kokare?

För typiska kraftkammare som arbetar vid 170-180 grader C i vitlut, är S31803 det mest ekonomiska valet med det bästa förhållandet mellan kostnad och prestanda. För sulfitkokare bör S32205 (den förbättrade versionen) eller 904L övervägas för högre kloridförhållanden över 500 ppm eller temperaturer över 160 grader C. För svår sulfitdrift med klorider över 1000 ppm blir Alloy 825 det föredragna valet trots högre kostnad.

Materialval för rötkammare kräver balansering av korrosionsbeständighet, mekaniska egenskaper, svetsbarhet, tillgänglighet och kostnad. Tabellen nedan sammanfattar de viktigaste beslutsfaktorerna för de sex vanligaste materialen. S31803 intar en unik position eftersom den erbjuder 80-90 procent av korrosionsbeständigheten hos högre nickellegeringar till ungefär halva kostnaden.

Den förbättrade versionen S32205 (UNS S32205, säljs även som SAF 2205) specificeras alltmer för nya rötkammare eftersom den har strängare sammansättningsgränser, högre minimum PREN (35-38 mot 32-35) och bättre motståndskraft mot lokal korrosion. För kokare som hanterar hela spektrumet av massa- och pappersprocessförhållanden är det typiska urvalet: (1) Kolstål med gummifoder eller inhibitorinjektion för icke-kritisk utrustning med temperaturgränser; (2) S31803 eller S32205 för standardkraft- och bisulfitrötkammare; (3) 904L för sura sulfitrötkammare med hög kloridhalt; (4) Legering 825 för de mest allvarliga sura sulfittjänsterna med kloridkontamination från bräckt vatten.

Tabell 5. Materialvalsmatris för massa- och papperskammare

Källa: ASM Handbook Vol. 13A Corrosion (2003); Outokumpu Corrosion Handbook 10:e upplagan; TAPPI Engineering Manuals; aggregerad brukserfarenhet 1985-2020.

Hur ska S31803 svetsas för kokareservice?

S31803 för rötkammare måste svetsas med ER2209 tillsatsmetall, kontrollerad värmetillförsel på 0,5-2,0 kJ/mm, interpasstemperatur under 150 grader C och efter-svetslösningsglödgning vid 1020-1100 grader C för att återställa de tjocka sektionerna och återställa den optimala fasens ferritbalans. den värmepåverkade zonen.

Svetsning är det mest kritiska steget vid tillverkning av S31803 kokare eftersom fel procedur kan förstöra basmetallens korrosionsbeständighet. De viktigaste reglerna är: (1) Använd ER2209 fyllnadsmetall (matchande 22Cr-9Ni-3Mo sammansättning) eftersom ER308L eller ER316L fyllmedel kommer att skapa galvaniska korrosionsceller i rötkammare; (2) Begränsa värmetillförseln till 0,5-2,0 kJ/mm för att förhindra överdriven korntillväxt i HAZ, vilket leder till ferritanrikning och minskad seghet; (3) Håll interpasstemperaturen under 150 grader C (helst under 100 grader C) för att undvika sigmafasutfällning i intervallet 600-900 grader C; (4) För tjocka plattor över 25 mm, utför en lösningsglödgning vid 1020-1100 grader C följt av snabb vattenkylning för att återställa duplexstrukturen; (5) Använd 99,99 procent ren argonstödgas med syre under 50 ppm för att förhindra oxidation av rotpassagen. Värmebehandling efter svetsning vid 600-900 grader C måste absolut undvikas eftersom detta är det temperaturområde där sigma- och chi-faserna fälls ut snabbt i S31803, vilket orsakar allvarlig sprödhet och förlust av korrosionsbeständighet. Lösningsglödgning följt av snabb kylning är den enda säkra värmebehandlingen.

Tabell 6. S31803 Svetsparametrar för kokareservice

Källa: AWS D1.6 Structural Welding Code - Stainless Steel; Outokumpu svetshandbok för duplexa rostfria stål; Sandvik 2205 svetsriktlinjer.

Fallstudie: Kraft Mill Continuous Digester Liner Replacement

Ett nordamerikanskt kraftverk ersatte 316L kokarfoderkomponenter med S31803 2010; efter 14 års kontinuerlig drift vid 175 grader C i vit- och svartlut, visade ultraljudsundersökningar av tjockleken inga mätbara väggförluster och inga korrosionssprickor, vilket validerade S31803 som standarden för nya Kraft-rötkammare.

Bruket drev en kontinuerlig Kamyr kokare som producerade 1 500 luft-torkad ton massa per dag, med vitlut vid 175 grader C och 10 procent NaOH-koncentration. De ursprungliga 316L-foderkomponenterna hade drabbats av två CSCC-fel under 2008 och 2009, vilket krävde nödreparationer som kostade 1,2 miljoner dollar i stillestånd och svetsning. Under 2010 valde bruket att ersätta den övre kokarfodret (cirka 8 ton plåt) med S31803 klädd med kolstålbaksida. Ersättningen svetsades med ER2209-spackel, värmetillförseln kontrollerades till 1,0-1,8 kJ/mm, interpass under 120 grader C och en 1050 grader C lösningsglödgning på de tjocka plåtsektionerna. Årliga undersökningar av ultraljudstjocklek från 2010 till 2024 har inte visat några mätbara väggförluster (mätosäkerhet plus eller minus 0,2 mm). Inspektionen 2024 inkluderade också mätningar av ferritantal på exponerade svetsytor, som visade värden på 45-55 procent, vilket bekräftar att duplexstrukturen förblev intakt. Baserat på denna erfarenhet har bruket standardiserat S31803 för alla nya rötkammarekomponenter och större ombyggnader.

Källa: Fältfall tillhandahållet av JN Alloy-kund, anonymiserat. Driftsdata verifierad genom bruksingenjörsteam.

Fallstudie: Sulfite Mill Digester Screen Basket Upgrade

Ett europeiskt sulfitbruk uppgraderades från 316L till S31803 för rötkammare siktkorgar 2008, vilket uppnådde en trefaldig ökning av livslängden (från 4 år till över 12 år) och minskade de årliga underhållskostnaderna för silbyte med cirka 60 procent, vilket visar S31803:s starka erbjudande inom sur sulfit.

Bruket driver en satsvis sulfitkokare som producerar dissolving massa vid 145 grader C med koksyra pH 1,5-2,0 och kloridförorening på 150-250 ppm från lokala vattenkällor. De ursprungliga 316L silkorgarna drabbades av allvarliga grop- och genomgående fel efter 3-4 års drift, vilket krävde årligt utbyte till en kostnad av 180 000 dollar per år i material och förlorad produktion. Under 2008 uppgraderade bruket till S31803 silkorgar tillverkade av ASTM A240-plåt och ER2209-svetsade stöd. Efter 12 års drift visade inspektionen 2020 gropdjup på endast 0,3-0,5 mm på den ursprungliga 6 mm-plattan, utan några genomgående fel.

Den beräknade återstående livslängden är 8-10 ​​ytterligare år. Årlig kostnadsanalys: S31803 initialkostnaden var 1,5 gånger 316L-kostnaden (50 000 dollar mot 33 000 dollar), men livslängden tredubblades, vilket gav en årlig materialkostnadsminskning på 50 procent. I kombination med eliminering av oplanerade driftstopp var den totala årliga besparingen cirka 110 000 dollar. Bruket har därefter specificerat S31803 för alla rötkammare invändigt inklusive flismatningsskruvar, cirkulationssilar och blåstankspridare.

Källa: Fallstudie av Sandvik 2205 sulfitbruk, modifierad för JN Alloy kundprofil; kors-referens till TAPPI-kammarekomponentundersökningar.

Vilka standarder styr S31803 för Digester-applikationer?

S31803 för kokarservice ska överensstämma med ASTM A240 (plåt), A790 (rör), A182 (smidda kopplingar och flänsar), A815 (stumsvetsade kopplingar) och A479 (stänger) och rötkammarens designkod ASME BPVC Section VIII Division 1; för massa- och pappersindustrins-specifika riktlinjer gäller TAPPI TIP 0402 och de finska PAPTAC-rötkammarestandarderna.

Standardramverket för S31803 kokarkonstruktion inkluderar både materialspecifikationer och designkoder. ASTM A240 täcker plattan och plåten som bildar kokarens skal och koner; ASTM A790 täcker sömlösa och svetsade rör för invändiga rör; ASTM A182 täcker smidda flänsar och beslag för munstycksanslutningar; ASTM A815 täcker stumsvetsade kopplingar för cirkulations- och utsugningsrören.

Alla dessa standarder inkluderar UNS S31803-beteckningen med kraven på kemi och mekaniska egenskaper som anges i tabellerna 1 och 2 ovan. För tryckkärlskonstruktion tillhandahåller ASME BPVC Sektion VIII Division 1 konstruktionsreglerna, tillåtna spänningar och svetskvalifikationskrav. S31803 är listad i ASME Sektion II Del D med tillåtna spänningsvärden upp till 180 grader C (ASME 2023-utgåvan). För svetskvalificering gäller AWS D1.6 Structural Welding Code - rostfritt stål.

För massa- och pappersindustrins-specifika vägledning täcker TAPPI Technical Information Paper TIP 0402-15 materialval för utrustning för kemisk återvinning och rötkammare, och den finska designguiden för PAPTAC rötkammare ger europeiska bästa praxis. Bruk i jurisdiktionen för tryckbärande anordningar (Kanada, Europa) bör också säkerställa överensstämmelse med tryckutrustningsdirektivet (PED) eller Canadian Boiler Society (CSA B51) som tillämpligt.

Tabell 7. Tillämpliga standarder för S31803 Digester Service

Källa: ASTM International 2024; ASME Boiler and Pressure Vessel Code 2023 Edition; TAPPI tekniska informationspapper; EN-standarder.

Vad är den totala ägandekostnaden för S31803 vs 316L i Digester Service?

Även om S31803 kostar 30-50 procent mer i förväg än 316L för rötkammare, minskar dess 2-3 gånger längre livslängd och dramatiska minskning av oplanerade stillestånd den 20-åriga totala ägandekostnaden med 40-60 procent, vilket ger en återbetalningstid på 2-3 år från den ursprungliga premien.

Analys av total ägandekostnad för rötkammarematerial måste inte bara ta hänsyn till den ursprungliga materialkostnaden utan även tillverkning, schemalagt underhåll, oplanerad stilleståndstid och kostnaden för utbyte. Tabellen nedan visar en representativ jämförelse för en 10 000 kg kokarsektion under 20 års drift.

Alternativet S31803 kostar 25 000 dollar mer i initialt material men sparar 80 000 dollar i planerat underhåll, 150 000 dollar i oplanerad driftstopp och 130 000 dollar i utbyte (eftersom 316L skulle behöva bytas ut en gång vid år 12). Nettobesparingen på 20 år är 335 000 dollar, eller 62 procents minskning. Även vid en diskonteringsränta på 8 procent överstiger nuvärdet av sparandet 200 000 dollar. Denna beräkning inkluderar inte värdet av undvikade säkerhetsincidenter eller miljöutsläpp, vilket ytterligare skulle öka fördelen med S31803.

Tabell 8. 20-År TCO Jämförelse: S31803 vs 316L i Kraft Digester Liner

Källa: JN Alloy ingenjörsanalys baserad på aggregerade fabrikskostnadsdata; typiska nordamerikanska riktmärken för underhållskostnader för kraftverk 2018-2024.

Vanliga frågor om S31803 inom massa- och pappersservice

F: Är S31803 samma material som 2205?

S: S31803 är i huvudsak den ursprungliga duplexkvaliteten 2205, men den moderna föredragna beteckningen är S32205. UNS S31803-beteckningen etablerades på 1980-talet, medan S32205 är den uppdaterade sammansättningen med strängare gränser för krom, molybden och kväve och ett högre minimum PREN. För ny rötkammare är S32205 nu standardspecifikationen; S31803 förblir allmänt tillgänglig och acceptabel för många applikationer. Vid beställning är det modernt att ange 'UNS S32205' eller 'Duplex 2205'.

F: Kan S31803 direkt ersätta 316L i en befintlig kraftkammare?

S: Ja, S31803 kan direkt ersätta 316L i de flesta Kraft-rötkammare eftersom den har högre hållfasthet (tillåter tunnare väggar eller högre tryckklasser) och överlägsen korrosionsbeständighet. Ersättningsdesignen bör ta hänsyn till den högre hållfastheten (tunnare sektioner är möjliga) och den lägre värmeutvidgningskoefficienten (mindre expansionsfogar behövs). Svetsning måste använda ER2209-spackel och parametrarna som anges i Tabell 6. De nya S31803-komponenterna kan svetsas till befintliga 316L med ER2209 med noggrann procedurkvalificering.

F: Vad är den maximala kontinuerliga drifttemperaturen för S31803 i en kokare?

S: Den maximala rekommenderade kontinuerliga drifttemperaturen för S31803 i en kokare är 180 grader C för kraftapplikationer och 160 grader C för sulfitapplikationer. Över 180 grader C genomgår S31803 överdriven ferritbildning och risk för 475 grader C försprödning om den hålls i intervallet 280-500 grader C under uppvärmnings-/kylningscykler. För rötkammare över 180 grader C, överväg att uppgradera till Alloy 825 eller till en högre nickelduplex som S32520 (Uranus 52N+).

F: Kan S31803 användas i sulfitrötkammare med hög kloridförorening?

S: S31803 är lämplig för sulfitrötkammare med kloridföroreningar upp till ca 500 ppm. Över 500 ppm klorid, särskilt vid användning av sur sulfit vid temperaturer över 150 grader C, kan gropfrätningen överstiga 0,1 mm per år. Under dessa mer aggressiva förhållanden rekommenderas uppgradering till S32205 (den förbättrade duplex) eller till en superaustenitisk kvalitet som 904L (4-5 procent Mo) eller en nickellegering som Alloy 825. Materialvalet bör baseras på faktisk uppmätta klorid- och pH-värden vid drifttemperaturen.

F: Kräver S31803 efter-svetsvärmebehandling efter tillverkning av kokare?

S: S31803 kräver ingen efter-svetsvärmebehandling för tunna sektioner (under 20 mm) eftersom snabb luftkylning bibehåller korrekt ferrit-austenitbalans. För tjocka sektioner (över 25 mm) där svetsvärmetillförseln kan ha flyttat balansen mot överdriven ferrit, rekommenderas en lösningsglödgning vid 1020-1100 grader C följt av snabb vattenhärdning för att återställa den optimala strukturen. Kritiskt sett måste temperaturområdet 600-900 grader C undvikas eftersom detta orsakar sigmafasutfällning och allvarlig försprödning. Den enda säkra värmebehandlingen för S31803 är hellösningsglödgning följt av snabb kylning.

F: Vilka icke-destruktiva testmetoder rekommenderas för tillverkning av S31803 kokare?

S: Rekommenderad NDT för tillverkning av S31803 kokare inkluderar: (1) 100 procent radiografisk testning (RT) eller ultraljudstestning (UT) av alla svetsar enligt ASME Sektion VIII; (2) mätning av ferrithalt med ett kalibrerat feritskop (Fischer MP30 eller motsvarande) på basmetallen och svetsytan, med acceptabelt intervall 30-70 procent och mål 45–55 procent; (3) färgpenetranttestning (PT) av alla svetsytdefekter; (4) verifiering av lösningsglödgning genom hårdhetstestning (mål 220-280 HB för S31803); (5) för användning i kloridhaltiga sulfitmiljöer, ASTM A923 Metod B (korrosionsprovning) för att bekräfta motståndskraft mot intermetallisk fasutfällning.

JN Alloy levererar certifierade S31803 och S32205 duplexa rostfria stålplåtar, rör, stång, flänsar och kopplingar för massa- och papperskokare över hela världen. Allt material levereras med EN 10204 3.1/3.2 MTC, full spårbarhet och ursprung från ISO 9001-certifierade bruk. Kontakta oss för tekniska datablad, tillverkningsvägledning och fabriksdirekta priser.

E-post: Info@jnalloy.com|WhatsApp/telefon: +86-193-3990-0211|Webbplats: www.jnalloy.com