화학 공장에서 스틸 파이프 다양한 유체, 가스 및 화학 물질을 운반하는 인프라의 중요한 구성 요소입니다. 이들 파이프 라인에 적합한 강철 유형의 선택은 부식 저항, 압력 처리, 기계 강도 및 온도 내성을 포함한 여러 요인에 따라 다릅니다. 이 기사는 화학 공장에 사용되는 파이프에 가장 적합한 유형의 강철을 탐구 하여이 까다로운 환경에서의 사용을 주도하는 특성과 고려 사항을 설명합니다.
1. 화학 파이프 라인의 요구를 이해합니다
화학 공장은 일반적으로 다양한 물질을 처리하며, 그 중 다수는 부식성, 산성 또는 알칼리성입니다. 따라서 제조 파이프에 사용되는 강철은 특정 요구 사항을 충족해야합니다.
부식성 : 산, 알칼리 및 소금과 같은 화학 물질은 시간이 지남에 따라 금속을 심각하게 분해 할 수 있습니다. 따라서, 강철은 분해를 방지하고 구조적 무결성을 유지하기 위해 탁월한 내식성을 가져야합니다.
기계적 강도 : 화학적 처리에는 종종 높은 압력과 온도가 포함되므로 고장없이 이러한 힘을 견딜 수있는 강철이 필요합니다.
내구성 및 수명 : 화학 식물의 가혹한 운영 조건은 마모를 견딜 수있는 재료를 요구하여 유지 보수 및 교체 비용을 줄입니다.
2. 화학 공장 파이프 용 강철 유형
여러 강철 합금은 일반적으로 화학 공장의 파이프 라인에 일반적으로 사용되며 각각은 특정 응용 분야에 적합한 고유 한 특성을 갖습니다. 기본 유형은 다음과 같습니다.
2.1. 스테인리스 스틸 (오스테 나이트 시리즈)
스테인레스 스틸은 내식성과 다양성으로 인해 화학 공장의 파이프에 가장 일반적으로 사용되는 재료입니다. 많은 유형의 스테인리스 스틸 중에서 화학 파이프 라인에 가장 적합한 것은 오스테 나이트 시리즈 (주로 304 및 316 스테인레스 스틸)입니다.
304 스테인레스 스틸 : 이것은 다양한 화학 산업에 가장 널리 사용되는 스테인리스 스틸 합금입니다. 특히 많은 화학 물질에 탁월한 부식 저항을 제공하며 제작하기 쉽습니다. 304 스테인레스 스틸은 실내 및 실외 환경 모두에서 산화 및 부식에 내성이 있습니다. 그러나 황산이나 염소 가스와 같은 고 부식성 물질에는 충분하지 않을 수 있습니다.
316 스테인레스 스틸 : 이것은 304에 비해 우수한 형태의 스테인레스 스틸입니다. 몰리브덴이 함유되어있어 염화물 부식에 대한 내성을 향상시킵니다. 염산, 황산 및 염소와 같은보다 공격적인 화학 물질을 다루는 화학 식물에 매우 적합하여 더 부식성 환경의 재료가됩니다. 구덩이와 틈새 부식에 대한 높은 저항은 또한 해양 환경이나 바닷물 노출 상황에 이상적입니다.
오스테 나이트 스테인리스 스틸의 특성 :
높은 부식 저항
비기성
탁월한 강도 대 중량 비율
극한 온도를 견딜 수있는 능력 (최대 800 ° C)
2.2. 이중 스테인리스 스틸
이중 스테인레스 스틸은 오스테 나이트 및 페라이트 스틸의 이점을 결합한 하이브리드 재료입니다. 그것은 높은 비율의 크롬과 몰리브덴을 함유하고 있으며, 이는 특히 염화물 및 기타 공격적인 화학 물질에 노출 된 환경에서 부식에 대한 뛰어난 저항성을 부여합니다.
응용 분야 : 이중 스테인레스 스틸은 황산, 염소 및 기타 할라이드 용액과 같은 저온 및 고온 및 화학 물질에 노출되는 화학 식물에 특히 적합합니다.
이중 스테인리스 스틸의 특성 :
오스테 나이트 스틸보다 높은 강도
응력 부식 균열에 대한 탁월한 저항
공격적인 화학 환경에 대한 비용 효율적입니다
2.3. 탄소강
탄소강은 많은 산업에서 널리 사용되지만 화학 공장에서의 사용은 부식에 대한 저항성이 낮아 스테인레스 스틸에 비해 더 제한적입니다. 그러나, 탄소강은 덜 공격적인 물질을 운반하는 파이프 라인 또는 추가 보호를 위해 코팅 또는 늘어선 시스템에 적합 할 수 있습니다.
응용 분야 : 탄소강은 종종 운반되는 화학 물질이 부식성이 적거나 파이프를 보호 코팅으로 처리 할 수있는 산업에서 종종 사용됩니다.
탄소강의 특성 :
높은 인장 강도와 인성
상대적으로 저렴한 비용
부식 저항을 위해 추가 코팅 또는 안감이 필요합니다
비발적 또는 약간 부식성 응용 프로그램으로 제한됩니다
2.4. 합금 강철
극심한 온도와 압력이 관여하는 환경에서는 합금 강이 열 팽창 및 부식에 대한 강도와 저항에 사용될 수 있습니다. Chromium-Molybdenum (CR-MO) 강철은 파이프 라인에 사용되는 일반적인 합금으로, 고온에서 우수한 성능을 제공하고 산화 및 부식에 저항합니다.
응용 : 합금 강 파이프는 일반적으로 고압 시스템에서 또는 온도가 높을 때 물질을 운반 할 때 사용됩니다. 그들은 종종 정유소와 발전소에서 볼 수 있으며 액체 및 가스 수송에 사용될 수 있습니다.
합금강의 특성 :
고온 및 압력 내성
제대로 합금 될 때 좋은 부식 저항
탁월한 힘
2.5. 니켈-합금강
Inconel 또는 Hastelloy와 같은 니켈 합금은 매우 부식성 환경에서 사용됩니다. 이 합금은 강산 (예 : 염산 또는 황산) 및 고온 적용과 같은 가혹한 화학 물질을 견딜 수있는 능력으로 알려져 있습니다.
적용 : 산, 염화물 또는 할로겐과 같은 반응성이 높거나 부식성 화학 물질을 처리하는 화학 식물은 종종 파이프 라인 시스템의 무결성을 유지하기 위해 니켈 합금에 의존합니다.
니켈-합금 강의 특성 :
극한 환경에서 부식에 대한 탁월한 저항
높은 온도에서 고강도와 안정성
가장 공격적인 화학 응용에 비싸지 만 필요합니다
3. 화학 공장 파이프 라인 용 강철을 선택할 때 고려해야 할 요소
화학 공장 파이프 라인의 강철 유형을 선택할 때 강철이 작동 요구를 충족시키기 위해 몇 가지 요소를 고려해야합니다.
운송중인 화학 물질의 유형 : 각 화학 물질에는 자체 부식 프로파일이 있습니다. 예를 들어, 황산 또는 염산과 같은 산은 구덩이 및 스트레스 부식에 대한 저항력이 뛰어난 재료를 필요로합니다.
온도 및 압력 조건 : 고온에는 열 응력을 견딜 수있는 강이 필요하지만 고압에는 강하고 변형에 내성이있는 재료가 필요합니다.
기계적 특성 : 강도, 연성 및 인성은 파이프가 압력 또는 영향의 변화와 같은 기계적 스트레스를 견뎌야하는 응용 분야에서 중요합니다.
비용 및 가용성 : 합금 강과 스테인레스 강은 탁월한 부식 저항을 제공하지만 더 높은 가격으로 제공됩니다. 탄소강 및 코팅 된 강은 비정규 적용을위한보다 저렴한 대안을 제공 할 수 있습니다.
4. 부식 저항 및 보호 전략
316 스테인레스 스틸 또는 이중 스테인리스 스틸과 같은 특정 강은 부식에 강력하지만 파이프를 추가로 보호하기위한 추가 전략이 필요할 수 있습니다.
코팅 및 라이닝 : 에폭시 또는 플라스틱 라이닝과 같은 보호 코팅을 적용하면 특히 부식성 환경에서 강관의 수명이 향상 될 수 있습니다.
음극 보호 :이 기술은 부식 제조 반응에 대항하기 위해 파이프 라인에 작은 전하를 적용하는 것을 포함합니다.
정기적 인 유지 보수 : 파이프 라인 시스템의 정기 검사 및 유지 보수는 문제를 조기에 감지하고 상당한 손상을 방지 할 수 있습니다.
결론
화학 공장에서 파이프 라인에 적합한 유형의 강철을 선택하는 것은 플랜트 운영의 전반적인 안전, 효율성 및 수명에 영향을 미치는 중요한 결정입니다. 304 및 316과 같은 오스테 나이트 스테인레스 강은 종종 우수한 내식성을위한 재료이며, 이중 스테인레스 강은 응력 부식에 대한 강도와 저항성을 향상시킵니다. 보다 공격적인 응용을 위해서는 더 높은 비용으로 니켈 합금 및 합금강이 필요합니다.
올바른 선택은 운송중인 화학 물질, 환경 조건, 기계적 스트레스 및 비용 고려 사항에 대한 포괄적 인 이해에 달려 있습니다. 올바른 재료에 투자하면 플랜트의 안전을 보장 할뿐만 아니라 유지 보수 비용을 줄이고 파이프 라인 시스템의 수명을 연장합니다.
