316L (UNS S31603、EN 1.4404)主力のオーステナイトグレードです。クロム 16 ～ 18%、ニッケル 10 ～ 14%、モリブデン 2 ～ 3%、低炭素です。これは、ほとんどの機械エンジニアが最初に到達するグレードですが、それには十分な理由があります。幅広い軽度の腐食性媒体を処理し、きれいに溶接し、地球上のほぼすべてのパイプ販売業者に在庫されています。
254SMO (UNS S31254、EN 1.4547)別のリーグに所属しています。これは 6- モリブデン スーパー オーステナイト ステンレス鋼で、約 20% クロム、18% ニッケル、6% モリブデンに、約 0.18 ～ 0.22% の意図的な窒素添加と少量の銅含有量が含まれています。その窒素は脚注ではありません。これは、このグレードの耐孔食性を、ニッケル合金やチタンが通常占める領域に押し上げる元素です。
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製品形態
バー＆ロッド
プレート＆シート
コイル＆ストリップ
パイプ＆チューブ
継手：フランジ、ティー、エルボ、レデューサーなど
鍛造品：リング、シャフト、サークル、ブロック等
| 財産 | 316L (S31603) | 254SMO (S31254) |
|---|---|---|
| Cr | 16.0–18.0% | 19.5–20.5% |
| ニ | 10.0–14.0% | 17.5–18.5% |
| モー | 2.0–3.0% | 6.0–6.5% |
| N | 0.10%以下 | 0.18–0.22% |
| 銅 | - | 0.50–1.00% |
| C(最大) | 0.030% | 0.020% |
| 最小降伏強さ | ～170MPa | ～300MPa |
| 最小引張強さ | ～485MPa | ～650MPa |
| PREN (標準) | ~24 | ~43 |
| 相対的な材料コスト | 1× | 3–4× |
PREN が実際に決定を左右する数字である理由
孔食抵抗等価数（PREN）は、局所的な腐食のストーリーを 1 つの数値に圧縮します。PREN=%Cr + 3.3 × %Mo + 16 × %N。
316L は約 24. 254 SMO は約 43 になります。これはわずかな改善ではありません。カテゴリー変更です。
実際の翻訳:
PREN ~24 (316L):大気暴露、淡水、食品グレードのサービス、および常温での弱塩化物媒体においても信頼性があります。{0}停滞した海水や暖かい海水では数年ではなく数か月以内に穴が開き始めます。
PREN ~43 (254SMO):周囲の海水、塩水、塩化物を含むプロセス流を広いマージンで処理します。{0} 316L がすぐに劣化してしまうガスケットや堆積物の隙間腐食に耐性があります。
多くの湾岸-海岸管理者は、停滞した海水冷却ループ内の 316L は穴が開くという苦い経験をしています。 「かもしれない」ではありません。意思。塩化物イオンは不動態皮膜を貫通し、局所的な化学反応により pH が低下し、ピットは検査員が捕捉できるよりも早く壁を通って伝播します。-。私たちは、海上プラットフォーム上の 316L 消火給水ラインが、まさにこのモードで 18 か月以内に穴を開けるのを目撃しました。 254SMO の同じ行は、資産の設計寿命の間実行されます。
応力-腐食-亀裂（SCC）の問題もあります。 316L などの標準オーステナイトは、SCC が発生しやすいことで知られています-引張負荷がかかった温塩化物環境、つまり熱交換器や海岸付近の高温プロセス ラインで見られるまさにその条件です. 254SMO は、ニッケルと窒素が多いため、酸性油田サービス向けの NACE MR0175 / ISO 15156 にリストされている材料であるほど塩化物 SCC に耐性があります. 316L は同じ任務のリストには載っていない。
各グレードがどこに属し、どこに属さないのか
316L: 環境が良好な場合の正しい判断
- 食品および飲料の配管、乳製品、醸造所
- 製薬クリーンユーティリティ (WFI 分配、純粋な蒸気)
- 内陸、海洋以外の大気中での建築的および構造的露出-
- 低塩化物プロセス水と冷却ループは約 40 度以下で稼働します-
- 常温での弱酸、弱アルカリの一般化学配管
254SMO: 塩化物が使用条件である場合の正しい呼び出し
- 海洋プラットフォームおよび沿岸プラントの海水冷却、消火水、およびバラストシステム
- 海水淡水化プラントのブラインヒーター、リジェクトライン、SWRO前処理配管
- H₂S と塩化物が共存するサワーオイルおよびサワーガスサービス (NACE MR0175 制限の対象)
- 石炭-火力および廃棄物-からエネルギー プラントまでの排煙脱硫（FGD）スクラバーおよび吸収装置内部
- 二酸化塩素と塩化物を扱うパルプおよび紙漂白プラントの配管
- 酸を含む温塩化物を運ぶ化学プロセス ライン
コストの問題: 材料価格がすべてではない
254SMO パイプは、同様のサイズとスケジュールで 316L よりもおよそ 3 ～ 4 倍の材料プレミアムがかかります。--この見出し番号は指定子を怖がらせるものです。また、これを単独で最適化するのは間違った数値です。
現実の経済学を変えるもの:
肉厚の低減。254SMO の降伏強度はほぼ 2 倍であるため、圧力定格ラインによってスケジュールが 1 つ下がる場合があります。-鋼材の量が減り、重量が減り、サポートが軽くなり、フランジが小さくなります。大口径ラインでは、これによりトン数ギャップを 3 倍から 2 倍以下に減らすことができます。-
設計寿命と交換の回避。2 ～ 3 年で穴が開く 316L 海水ラインは、25 年間稼働する 254SMO ラインよりも安くはありません。交換コストには、パイプだけでなく、停止、労働力、生産損失、およびエンジニアリングも含まれます。ライフサイクル コスト分析では、材料価格の比較が定期的に逆転されます。{6}}
認証とテスト。ガルフ サワー サービスと上位の PED カテゴリの場合、検査と NACE{0}} の費用は両方のグレードに適用されますが、316L は同じ義務で NACE MR0175 資格に合格できないため、-似た-オプションとはまったく異なります。
リードタイム。316L はどの在庫店でも--棚にあります. 254SMO は小規模な認定工場 (Outokumpu、Sandvik、Aperam、および適切な血統を持つ少数の中国の工場) からの受注生産品です。-- 254SMO シームレス パイプのリードタイムは 8 ～ 16 週間ですが、316L の場合は 2 ～ 4 週間です。このあたりの計画もコストの一部です。
コストを湾岸に着陸させた。ジュバイルまたはルワイのサイトへの貨物、関税、内陸輸送により固定層が追加され、2 つのグレード間の割合の差が縮小します。両方とも砂漠のトラックに座っていると、254SMO の保険料はわずかに小さく見えます。
製造と溶接: 工場が知っておくべきこと
316L は溶接が最も簡単なオーステナイトです。適合する ER316L フィラーを使用した標準 GTAW (TIG) または SMAW 手順、予熱なし、溶接後の熱処理なし、入熱に耐えます。-世界中のあらゆる製造工場が毎日それを扱っています。
254SMOは溶接可能ですが、316Lは溶接できません。ルールが変わります:
フィラーメタル:ERNiCrMo-3 (合金 625) や専用の 6Mo フィラーなどのオーバーマッチなニッケルベース フィラーを使用してください。{0}{1}偏析のため、適合するフィラーを使用しても溶接金属の耐食性が適合することは保証されません。
入熱制御：入熱を制御された帯域（約 0.5 ～ 1.5 kJ/mm）に保ち、パス間温度を 100 度以下に保ちます。目標は、靭性と耐食性の両方を損なう 600 ～ 1000 度の範囲で金属間相 (シグマ、カイ) が析出するのを避けることです。
シールドガス:溶接池内の窒素を保持し、耐食性の低下を防ぐために、バック パージと場合によってはシールドに約 2% の窒素を含むアルゴンを推奨します。-
PWHTなし:254SMOは-溶接された状態で使用されます。溶体化焼鈍は工場での作業であり、現場での作業ではありません。
酸洗いと不動態化:製造後に熱影響部の不動態皮膜を修復するために不可欠です。-
よくある質問
Q: 254SMO は 316L の直接の代替品ですか?
SMO は 316L（ASME B36.19 に基づく同じ公称パイプ サイズとスケジュール）と寸法的に互換性がありますが、異なる溶接消耗品、異なる溶接手順、異なる QA が必要です。-. 254新しい WPS/PQR を必要とする重大な変更として扱います。
Q: 316Lは海水でも使用できますか?
低温で滞留時間が短く、十分に空気を含んだ流動海水に限り、その場合でも文書化された腐食許容量と検査計画が必要です。{0}停滞している、暖かい、または隙間-が発生しやすい海水のサービスでは、316L は受け入れられません。これが、湾岸海水システムが 6Mo グレードを指定している理由です。
Q: 254SMO パイプの最高使用温度は何度ですか?
腐食サービスの場合、長期間の連続使用は通常 400 度程度に制限されます。{0}金属間相の析出により鋼が脆化し、耐食性が損なわれる 600 ～ 1000 度の範囲は避けてください。 -196度までの極低温性能が優れています。
Q: 254SMO はサワー サービスの NACE MR0175 に適合しますか?
はい。 S31254 は、サワー油田環境用の NACE MR0175 / ISO 15156 にリストされている材料であり、規格の硬度と環境制限の対象となります. 316L はサワー義務を負う同じ塩化物には適していません-。
Q: 254SMO パイプの価格は 316L よりどれくらい高くなりますか?
壁の厚さを最適化する前に、同じようなサイズとスケジュールでおよそ 3 ～ 4 回--}。 254SMO のスケジュールを削除し (降伏強度が高いため可能)、塩化物サービスでのライフサイクル交換の回避を考慮すると、実効プレミアムは大幅に縮小します。
Q: 254SMO パイプにはどのような規格が適用されますか?
ASTM A312 (シームレス溶接オーステナイト管)、ASTM A358 (EFW 溶接管)、ASTM A213 (シームレス熱交換器管)、ASTM A409 (溶接大径管)、EN 10216-5 (シームレスステンレス圧力管)。- ASME B36.19 はステンレスパイプの寸法規格をカバーしています。
Q: 254SMO は湾岸プロジェクト向けに中国の工場から入手可能ですか?
はい、いくつかの中国の工場は、EN 10204 3.1/3.2 証明書を備えた ASTM A312 に準拠した S31254 を生産しています。アラムコおよび ADNOC プロジェクトの場合は、注文する前に工場がそれぞれの承認ベンダー リストに載っていることを確認してください。 AVL のステータスはプロジェクトにとって非常に重要であり、すべての製造工場が適格であるわけではありません。-
Q: ASTM A312 と EN 10216-5 の両方に対するパイプを二重に認証できますか?{0}?
多くの場合、そうです。ヨーロッパとアジアの多くの工場は二重認証を取得しています。-テスト体制が同一ではなく、一部の EN 10216-5 要件 (衝撃テスト、特定の NDE) を生産計画に組み込む必要があるため、問い合わせの段階で確認してください。
