Paraservicio de leve a moderadamente corrosivo, especialmente cuando el costo, la disponibilidad, la soldabilidad y la conformación son prioridades,tubería de acero inoxidable 304suele ser la opción más económica.
Paraambientes ricos en cloruro-, marinos, ácidos o altamente corrosivos, Tubería de acero inoxidable dúplex 2205es generalmente la opción más fuerteporque combina una mayor resistencia a las picaduras, la corrosión por grietas y la corrosión por tensión de cloruro con una resistencia mecánica significativamente mayor. Alleima informa un valor PRE superior a 35 para SAF 2205 y señala que puede operar a concentraciones y temperaturas de cloruro considerablemente más altas que ASTM TP304 y TP316 antes de que se produzcan picaduras.
Sin embargo, el 2205 no es automáticamente el material correcto para cada servicio corrosivo. Los ácidos reductores fuertes, el ácido clorhídrico o las aplicaciones que exceden los límites de temperatura y fabricación del grado pueden requerir un grado de acero inoxidable o una aleación de níquel diferente. Por lo tanto, la selección del material debe basarse en el entorno completo del proceso y no únicamente en la resistencia a la corrosión.
Tubería de acero inoxidable 304 frente a tubería dúplex 2205
| Propiedad | Tubería de acero inoxidable 304 | Tubería de acero inoxidable dúplex 2205 |
| Designación ASTM/UNS | TP304/UNS S30400 | UNS S31803 / S32205 |
| designación EN | 1.4301 | 1.4462 |
| Microestructura | austenítico | Dúplex austenítico-ferrítico |
| Cr típico | ~18% | ~22% |
| Ni típico | ~8% | ~5% |
| Mo típico | Generalmente ninguno | ~3% |
| N típico | Bajo | ~0.18% |
| Resistencia a las picaduras | Bueno para servicio general. | Mucho más alto |
| Resistencia al cloruro SCC | Limitado en comparación con dúplex | Excelente en relación con 304 |
| Resistencia mecánica | Moderado | Alto |
| Soldabilidad | Excelente | Bueno, pero el procedimiento-es sensible |
| Formabilidad | Excelente | Bien, pero una mayor resistencia requiere más fuerza. |
| Servicio marino/cloruro | Limitado a condiciones adecuadas | Candidato fuerte |
| servicio quimico general | Amplia gama | Amplio, con importantes limitaciones ácidas. |
| Costo relativo del material | Más bajo | Más alto |
| Ventaja potencial del ciclo de vida | Fuerte donde la carga de corrosión es moderada | Fuerte donde el riesgo de corrosión y los costos de mantenimiento son altos |
304 es un acero inoxidable austenítico clásico con 18% de cromo y 8% de níquel con buena resistencia a la corrosión, conformabilidad y soldabilidad. Outokumpu lo describe como un grado para todo-uso que se utiliza en aplicaciones que incluyen equipos alimentarios, tanques de almacenamiento, válvulas y fabricación en general.
En comparación, Duplex 2205 utiliza una composición aleada de aproximadamente 22 % Cr, 5 % Ni, 3 % Mo y nitrógeno-. La microestructura dúplex ofrece una combinación de resistencia a la corrosión y solidez que es difícil de lograr con el acero inoxidable austenítico 304 convencional.
¿Qué es la tubería de acero inoxidable 304?
La tubería de acero inoxidable 304 es un producto de tubería de acero inoxidable austenítico basado enUNS S30400/EN 1.4301.
Su popularidad proviene de una práctica combinación de:
- Buena resistencia a la corrosión general
- Excelente soldabilidad
- Excelente formabilidad
- Amplia disponibilidad comercial
- Prácticas de fabricación familiares
- Costo de material competitivo
- Amplia aplicabilidad industrial
Outokumpu identifica el 304 como un acero inoxidable austenítico clásico con 18 % de cromo y 8 % de níquel y lo describe como un material caballo de batalla para aplicaciones que requieren buena resistencia a la corrosión, conformabilidad y soldabilidad.
¿Dónde se usa comúnmente la tubería de acero inoxidable 304?
Las aplicaciones típicas incluyen:
Procesamiento de alimentos y bebidas.
Tuberías de proceso generales
Sistemas de agua interiores
Tuberías de servicio-atmosféricas
Equipos de cocina y sanitarios.
Tanques de almacenamiento
Fabricación arquitectónica e industrial.
Servicio químico bajo-a-moderado
Tuberías mecánicas generales
304 funciona particularmente bien cuando el fluido del proceso no contiene concentraciones agresivas de cloruros o cuando las temperaturas de funcionamiento están suficientemente controladas.
La cualificación importante es que"acero inoxidable" no significa inmune a la corrosión. Cada grado de acero inoxidable tiene un ambiente donde puede ocurrir corrosión localizada. Outokumpu señala específicamente que incluso el acero inoxidable de alta-calidad puede corroerse cuando el grado seleccionado no es adecuado para el entorno de servicio.
¿Qué es la tubería de acero inoxidable dúplex 2205?
Dúplex 2205 es unacero inoxidable ferrítico-austeníticogeneralmente identificado como:
- UNS S31803
- UNS S32205
- EN 1.4462
- X2CrNiMoN22-5-3
La familia 2205 combina una microestructura austenítica y ferrítica. Esto le da al grado una resistencia mecánica significativamente mayor que el 304 convencional y al mismo tiempo aumenta la resistencia a la corrosión localizada relacionada con el cloruro-y al agrietamiento por corrosión bajo tensión.
Alleima describe SAF 2205 como de alta resistencia a:
- Corrosión generalizada
- Corrosión por picaduras
- Corrosión por grietas
- Fisuración por corrosión bajo tensión de cloruro
- Fisuración por corrosión bajo tensión relacionada con el sulfuro de hidrógeno-
- Corrosión por erosión
- Fatiga por corrosión
También informa que el grado tiene aproximadamente el doble de resistencia que los aceros inoxidables austeníticos estándar.
¿Dónde se utiliza la tubería Duplex 2205?
Las aplicaciones comunes incluyen:
- Tuberías marinas y marinas
- Producción de petróleo y gas
- Sistemas de proceso de servicio-agrio
- Procesamiento químico
- Sistemas de desalinización y agua salobre-
- Intercambiadores de calor que utilizan agua de refrigeración con cloruro-
- Sistemas de cisternas para productos químicos
- Equipos para pulpa y papel.
- Tanques de proceso
- Tuberías industriales de alta-resistencia
Outokumpu enumera específicamente 2205 aplicaciones en camiones cisterna para productos químicos, pulpa y papel, tuberías, válvulas y tubos de petróleo y gas.
¿Por qué el Duplex 2205 resiste la corrosión mejor que el 304?
La diferencia central no es simplemente que 2205 contenga "más acero inoxidable". Su rendimiento proviene de ambos.Química de aleaciones y microestructura dúplex..
1. Alto contenido de cromo
La química típica del 304 contiene aproximadamente un 18% de cromo, mientras que el 2205 tiene alrededor de un 22% de cromo.
El cromo soporta la capa pasiva de óxido que le da al acero inoxidable su resistencia a la corrosión. El aumento de cromo, cuando se combina con molibdeno y nitrógeno, mejora la resistencia a la corrosión localizada.
2. El molibdeno mejora la resistencia a la corrosión localizada
El estándar 304 generalmente no tiene adición intencional de molibdeno.
2205 contiene aproximadamente un 3% de molibdeno.
El molibdeno es particularmente importante para resistircorrosión por picaduras y grietas, dos de las principales preocupaciones cuando las tuberías de acero inoxidable se exponen a fluidos que contienen cloruro-.
3. El nitrógeno aumenta la resistencia a las picaduras y la fuerza.
2205 también contiene nitrógeno, que contribuye tanto a la resistencia a la corrosión como a la resistencia mecánica.
Alleima define el Equivalente de Resistencia a las Picaduras, o PRE, como:
PRE=%Cr + 3.3 × %Mes + 16 × %N
Su comparación publicada le da al SAF 2205 un PRE superior a 35, en comparación con aproximadamente 18 para ASTM 302/304 y 24 para 316L. PRE es un indicador relativo utilizado para comparar la susceptibilidad a las picaduras en ambientes con cloruro; no es un criterio de aceptación del diseño independiente.
Ésta es una de las razones por las que el 2205 se selecciona con frecuencia para servicios industriales que contienen cloruro-.
¿Qué tubería es mejor para ambientes con cloruro: 304 o 2205?
Duplex 2205 es generalmente la mejor opción.
Los cloruros son una de las mayores señales de advertencia al seleccionar tuberías de acero inoxidable.
Pueden promover:
- Corrosión por picaduras
- Corrosión por grietas
- Fisuración por corrosión bajo tensión
Estos mecanismos pueden causar serios problemas porque la corrosión localizada puede penetrar la pared de una tubería mucho más rápido de lo que sugeriría la corrosión superficial uniforme.
Los datos publicados por Alleima sobre 2205 indican que las pruebas de laboratorio muestran que SAF 2205 se puede utilizar en concentraciones de cloruro y temperaturas considerablemente más altas que ASTM TP304 y TP316 sin picaduras.
¿Cuál es mejor para el agrietamiento por corrosión bajo tensión?
Duplex 2205 tiene una gran ventaja.
El agrietamiento por corrosión bajo tensión (SCC) por cloruros es un riesgo particularmente importante para los aceros inoxidables austeníticos.
Alleima informa que los aceros inoxidables austeníticos estándar como ASTM TP304L y TP316L son propensos a cloruro SCC a temperaturas superiores a aproximadamente60 grados (140 grados F)bajo las condiciones de prueba/servicio citadas, mientras que el dúplex 2205 tiene una resistencia mucho mayor.
Esto no significa que 2205 nunca pueda experimentar SCC. Significa que su resistencia es sustancialmente mayor en condiciones comparables de soporte de cloruro-.
La guía de acero inoxidable dúplex del Nickel Institute también señala que los grados dúplex son considerablemente más resistentes al agrietamiento por corrosión bajo tensión por cloruro que los tipos austeníticos 304 y 316.
Normas ASTM para tuberías 304 y dúplex 2205
Elegir lo correctoestándar del productoEs tan importante como elegir el grado.
Tubería 304: ASTM A312/A312M
ASTMA312/A312MCubre tuberías de acero inoxidable austenítico soldadas sin costura,{0}}con costura recta y muy trabajadas en frío-, destinadas a altas-temperaturas y servicios corrosivos en general.
La norma especifica requisitos que incluyen composición química, tratamiento térmico, propiedades mecánicas y pruebas. ASTM también afirma que las dimensiones estandarizadas corresponden a ASME B36.19.
Por lo tanto, para la compra de una tubería 304, una especificación típica puede incluir:
ASTM A312 TP304/TP304L
junto con:
- NPS
- Horario o espesor de pared
- Construcción sin costuras o soldada
- Longitud
- Tratamiento térmico
- Condición de la superficie
- Pruebas
- Requisitos del MTC
Tubería dúplex 2205: ASTM A790/A790M
ASTMA790/A790MCubre tuberías de acero inoxidable ferrítico/austenítico soldadas con costura recta y sin costura- destinadas a servicios corrosivos generales, con especial énfasis en la resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión.
Un pedido dúplex típico puede especificar:
ASTM A790 UNS S32205
o una calificación aprobada por el proyecto-equivalente.
ASTM A790 también hace referencia a las dimensiones de tubería estandarizadas asociadas con ASME B36.19.
304 frente a 2205: ¿cuál es más rentable-?
El precio de compra más bajo no siempre es el costo total más bajo.
304 puede ser la mejor opción económica cuando:
La exposición al cloruro es baja.
La temperatura de funcionamiento es moderada.
La corrosión general es la principal preocupación.
Excelente formación y fabricación son importantes.
El proyecto tiene objetivos estrictos de costes iniciales de material-.
Se requieren grandes cantidades.
El entorno de las tuberías se comprende bien y no es muy agresivo.
2205 puede ser la mejor opción económica cuando:
La exposición al cloruro es significativa.
La corrosión por picaduras o grietas es un riesgo grave.
El cloruro SCC es una preocupación de diseño.
Una mayor resistencia mecánica puede reducir el espesor de pared requerido.
Las paradas por mantenimiento son caras.
El reemplazo de tuberías tendría altos costos de ciclo de vida.
El sistema opera en entornos marinos, marinos, de petróleo y gas o químicos.
Outokumpu señala específicamente que la combinación de alta resistencia y resistencia a la corrosión puede hacer del 2205 una opción económica al reducir el costo del ciclo de vida.
Contáctenos para pedidos al por mayor
Shaanxi Tonghui Steel Co., Ltd puede suministrar tubos en longitudes, acabados y formas personalizados para adaptarse a los requisitos de su proyecto. Precio al por mayor de acero inoxidable 304/316/316L/904/Duplex 2205.Contáctenospara cotización o soporte técnico.
Referencias
ASTM International - ASTM A312/A312M, especificación que cubre tuberías de acero inoxidable austenítico sin costura, soldadas y muy trabajadas en frío-para altas-temperaturas y servicio corrosivo general.
ASTM International - ASTM A790/A790M, especificación que cubre tuberías de acero inoxidable ferrítico/austenítico con costura recta y sin soldadura-con énfasis en la resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión.
Outokumpu - Core 304/4301, información técnica para Tipo 304 / UNS S30400 / EN 1.4301, incluyendo composición, comportamiento a la corrosión y aplicaciones.
Outokumpu - Forta DX 2205, información técnica que cubre el grado dúplex 2205, aplicaciones, química y propiedades mecánicas.
Alleima - SAF 2205 Tube and Pipe, hoja de datos técnicos que cubre resistencia a la corrosión, picaduras, SCC, aplicaciones, química y estándares.
Datos técnicos de Alleima - SAF 2205, comparativa PRE y comportamiento ante la corrosión por cloruros.
Nickel Institute - Directrices prácticas para aceros inoxidables dúplex, orientación sobre resistencia a la corrosión, cloruro SCC y limitaciones de servicio -ácido.
