Keluli tahan karat 316 sering gagal sebelum masanya dalam-persekitaran industri tinggi, jadi keluli tahan karat dupleks 2205 dan titanium tulen industri telah menjadi dua alternatif dinaik taraf arus perdana. Kedua-dua bahan ini kedua-duanya cemerlang dalam menentang kakisan pitting dan retakan kakisan tegasan, tetapi mereka berbeza dengan ketara dalam kebolehsuaian sederhana, sifat mekanikal, kos dan prestasi pemprosesan. Perbandingan terperinci membantu jurutera membuat pemilihan bahan yang disasarkan mengikut keadaan proses.
1. Rintangan Kakisan dalam Media Kerja Teras
Keluli tahan karat dupleks 2205 mengandungi struktur dwi-fasa austenit dan ferit yang seimbang, dengan kandungan kromium dan molibdenum yang lebih tinggi daripada 316. Ia meningkatkan daya tahan terhadap-klorida yang disebabkan pitting, kakisan celah dan SCC secara stabil, serta berprestasi stabil dalam air payau, -}air sejuk kepekatan tinggi- ion klorida. Namun begitu, ia masih tidak dapat menahan asid hidrofluorik, asid hidroklorik pekat panas dan media asid penurun kuat, dan akan mengalami hakisan seragam yang jelas.
Titanium tulen industri (TA2) mempunyai filem pasif-pembaikan sendiri yang sangat stabil, yang hampir kebal terhadap air laut dan air garam tepu dengan kepekatan ultra-klorida tinggi, menunjukkan prestasi kakisan anti-klorida yang jauh lebih baik daripada 2205. Walau bagaimanapun, titanium sangat terhakis-oleh media fluorida{5} dan hidroofluorida asid juga akan memecahkan filem pasifnya dengan cepat. Dalam persekitaran asid pengoksidaan seperti asid nitrik cair, kedua-dua bahan mempunyai ketahanan yang baik.
2. Harta Mekanikal dan Kelebihan Struktur
Keluli dupleks 2205 mempunyai kekuatan hasil yang tinggi, kira-kira dua kali ganda daripada austenit biasa 316. Ia mempunyai kapasiti galas tekanan yang luar biasa dan ketegaran struktur, yang sangat sesuai untuk komponen pemanas bekas tekanan dan saluran paip yang dibina-dalam paip pemanasan yang memerlukan kekuatan struktur yang tinggi. Prestasi kimpalannya adalah matang, dan proses kimpalan konvensional boleh memenuhi permintaan pengeluaran.
Logam titanium mempunyai ketumpatan yang lebih rendah dan berat yang lebih ringan di bawah isipadu yang sama, dengan keliatan yang sangat baik dan kebolehan membentuk lenturan, jadi ia boleh diproses menjadi struktur pemanasan bergelung berbentuk L-, U-dan ringkas dengan lebih mudah. Tetapi titanium mempunyai kekuatan tegangan yang lebih rendah daripada 2205, dan suasana pelindung kimpalan khas diperlukan semasa kimpalan; jika tidak, kerosakkan kimpalan dan pencemaran udara akan berlaku.
3. Julat Penyesuaian Suhu
Suhu kerja-jangka panjang yang dibenarkan bagi keluli tahan karat dupleks 2205 adalah di bawah 300 darjah . Suhu yang terlalu tinggi akan menyebabkan perubahan fasa struktur dwi-fasa, mengakibatkan keliatan berkurangan dan rintangan kakisan.
Titanium tulen industri boleh berfungsi secara berterusan di bawah 350 darjah , dengan rintangan pengoksidaan suhu tinggi-yang lebih baik daripada 2205 dalam julat suhu selamat dan lebih sesuai untuk proses pemanasan suhu sederhana-di atas 300 darjah .
4. Kos dan Keseluruhan-Ekonomi Kehidupan
Harga bahan mentah keluli dupleks 2205 adalah kira-kira 1.5~2 kali ganda daripada keluli tahan karat 316, dengan kesukaran pemprosesan sederhana dan kos pembuatan keseluruhan yang rendah. Ia ialah pilihan peningkatan-kos efektif untuk keadaan kerja kakisan sederhana-.
Harga bahan mentah titanium adalah 4~6 kali ganda daripada 316, dan teknologi kimpalan dan pembentukan khas menaikkan kos pengeluaran dengan ketara. Walaupun pelaburan sekali-adalah tinggi, hayat perkhidmatannya dalam air laut dan air garam pekat boleh mencapai 15 tahun atau lebih lama, dengan kekerapan penyelenggaraan yang sangat rendah kemudian.
5. Had Biasa
2205 tidak boleh digunakan dalam sistem yang mengandungi-HF dan perkhidmatan jangka-panjang dalam-suhu tinggi alkali kuat akan membawa kepada penuaan bahan. Titanium tidak sah sepenuhnya apabila ion fluorida wujud dalam medium, yang merupakan sekatan paling kritikal untuk tiub pemanasan titanium.
表格
| Item Perbandingan | 2205 Tiub Pemanas Keluli Tahan Karat Dupleks | TA2 Tiub Pemanas Titanium Tulen |
|---|---|---|
| Rintangan Kakisan Klorida | Sangat dinaik taraf berbanding 316 | Peringkat teratas-dalam bahan logam konvensional |
| Rintangan HF & Fluorida | miskin | Penggunaan yang sangat miskin, dilarang |
| Kekuatan Hasil & Rintangan Tekanan | Sangat tinggi | Sederhana |
| Suhu Perkhidmatan Jangka Panjang-Maks | Kurang daripada atau sama dengan 300 darjah | Kurang daripada atau sama dengan 350 darjah |
| Kos Pengilangan Relatif | Sederhana (1.5~2× 316) | Tinggi (4~6× 316) |
| Keperluan Proses Kimpalan | Kimpalan arka argon konvensional | Perlu perlindungan penuh argon |
| Senario Terbaik | Peralatan bertekanan, air sisa klorida sederhana | Penyahgaraman air laut, peralatan marin luar pesisir |
Cadangan Pemilihan
Pilih keluli dupleks 2205 jika projek mempunyai keperluan tekanan, bajet adalah terhad dan kandungan klorida tidak terlalu tinggi. Pilih tiub pemanasan titanium untuk rendaman jangka panjang-dalam air laut, air garam tepu dan persekitaran bukan-tinggi fluorida-klorida yang mengejar hayat perkhidmatan ultra-panjang.
