Клас 20# и неговата позиция в семейството на тръбите
20# е качествена въглеродна конструкционна стомана в GB/T 699 с номинално съдържание на въглерод от около 0,20 процента и е стандартната суровина за безшевни тръби, доставяна към GB/T 8163 за флуидно обслужване и към GB/T 3087 за обслужване на котли с ниско налягане. Нивото му на въглерод и манган, като остатъчният хром, никел и мед се поддържат ниски, му придават добра пластичност, поведение при формоване и заваряемост. Същият слаб състав означава, че не образува защитен пасивен филм, така че устойчивостта на корозия трябва да идва от дизайна, покритието или сервизната обвивка, а не от самата стомана. От гледна точка на ASTM най-близката позната справка е спецификацията на тръбата от въглеродна стомана A106 клас B.
Поведение в атмосферно и потапящо обслужване
Във влажен въздух повърхността първо развива тънък оксиден слой и след като може да се задържи мокър филм, стоманата образува хлабав хидратиран железен оксид, който не запечатва повърхността. Скоростта се контролира от времето на навлажняване, серен диоксид във въздуха, отлагане на хлорид и киселинността на влагата. Поради това промишлените и крайбрежни атмосфери атакуват повърхността няколко пъти по-бързо от чистия селски въздух и трябва да се посочи тръба с покритие, а не гола тръба. В сладка вода и морска вода корозията се ускорява от разтворен кислород и хлорид и питингът започва при мелничен мащаб, пръски от заваръчните шевове и механични повреди. Стандартният подход за допускане на корозия се използва при проектирането на тръбопроводи с допълнителна дебелина на стените или защитни облицовки във мокрите зони.
Кисели, кисели и високотемпературни среди
| Среден | Поведение на 20# тръба | Подход за защита |
|---|---|---|
| Влажна атмосфера над прага на кондензация | Равномерна ръжда, скорост, определена от времето на навлажняване и замърсители | Горещо поцинковане, епоксидни или полиуретанови покрития |
| Разредени минерални киселини | Равномерно разтваряне със силно отделяне на водород; атаката нараства рязко с падането на pH | Гумена или пластмасова облицовка за периодична работа; неръждаема стомана за продължителна работа |
| Вода, съдържаща хлорид | Локални питинги, особено в зоните, засегнати от топлината на заваряване | Тръба с покритие или облицовка, катодна защита, почистване и проверка |
| Мокър сероводород | Индуцирано от водород напукване и риск от напукване от сулфиден стрес при повишена твърдост | Контрол на твърдостта, облекчаване на напрежението на заварки, инхибитори на корозията, квалификация, базирана на ISO 15156 |
| Пара над прага на окисление | Оксидната скала нараства и дебелината на стените постепенно се консумира | Допуска се корозия или тръба от сплав, съдържаща хром, за режим на прегряване |
Системи за защита и тяхната приложимост
Горещото поцинковане съгласно GB/T 3091 осигурява жертвен цинков слой, който защитава срязаните ръбове и дребните повреди; това е стандартният избор за вода, газ и структурни тръби.
Епоксидни покрития, епоксидни каменовъглен катран и епоксидни покрития, свързани със стопяване, се използват за вкопани и потопени тръби, където механичните повреди са ограничени.
Трислоен полиетилен се използва за вкопани преносни тръбопроводи, съчетани с катодна защита.
Облицовка с циментова замазка се нанася върху водопроводна тръба, а гумена или пластмасова облицовка върху тръба, пренасяща агресивни химически отпадъчни води.
Инхибиторите на корозията намаляват значително степента на корозия в системите за вода на нефтени находища, но не заместват покритие или облицовка, където загубата на метал е неприемлива.
Катодна защита, използваща жертвени аноди или система с впечатлен ток, се прилага за заровени и потопени конструкции.
Ръководство за избор и поддръжка
Гола тръба 20# е приемлива само при сухо, закрито, неагресивно обслужване. Когато се очаква кондензация, поцинкована тръба или тръба с покритие трябва да се посочи на етапа на проектиране, тъй като ремонтното покритие след монтажа е много по-малко надеждно от защитата, нанесена от мелницата. Интервалите за поддръжка следват агресивността на обекта: повторното покритие обикновено се планира на всеки няколко години в промишлени или крайбрежни райони, с годишна проверка на повредата на покритието, състоянието на фугите и контактните точки на опората. Когато тръбата носи агресивна химическа среда, тръба с по-висока сплав, като например неръждаема стомана тип 316L, или облицована тръба от въглеродна стомана, е трайният отговор и изборът на материал трябва да бъде потвърден спрямо действителния състав на средата и температура преди поръчка.
ЧЗВ
Въпрос: 20# стоманена тръба подходяща ли е за външна употреба без покритие?
Само в сухи и защитени условия. Навън или навсякъде, където се образува конденз, повърхността ръждясва със скорост, определена от местното замърсяване и влажност, така че трябва да се посочи поцинковане или органично покритие.
Въпрос: Коя защита е най-добра за вкопана водопроводна тръба 20#?
Комбинация от външно покритие като епоксидна смола, свързана с топене, или трислоен полиетилен с катодна защита, плюс облицовка от циментова замазка от страната на водата, когато водата е агресивна.
В: Може ли тръба 20# да носи разредена киселина?
За краткосрочен или периодичен режим на работа може да се използва тръба с гумена облицовка, но за непрекъснато киселинно обслужване подходящият материал е аустенитна неръждаема стомана или пластмасова тръба и изборът трябва да следва анализа на средата.
Въпрос: Какво ограничава 20# тръба при високотемпературна пара?
Окисляване и евентуално разпадане на котлен камък над прага на окисление. GB/T 3087 обхваща обслужването на котли с ниско налягане, а работата на прегревател с по-висока температура изисква тръба от сплав, съдържаща хром, вместо обикновена въглеродна стомана.
Въпрос: Как поцинковането удължава експлоатационния живот на тръба 20 #?
Цинковият слой корозира предимно и предпазва откритата стомана при срязани краища и драскотини. Експлоатационният живот се измерва с масата на покритието, така че необходимият клас цинково покритие трябва да бъде посочен в поръчката, а не да бъде оставен на завода по подразбиране.
