لوله استیل 304 ، لوله استیل 316

 304 steel pipe 316 , steel pipe

 

لوله ضد زنگ 316 (فولاد 1.4436) یکی از اعضای خانواده لوله‌های استنلس استیل است و پس از لوله استیل 304، به عنوان یکی از پرفروش‌ترین و پرکاربردترین انواع لوله‌ها شناخته می‌شود. این نوع لوله از 16% کروم، 10% نیکل و 2% مولیبدن تشکیل شده است. حضور عنصر مولیبدن باعث افزایش مقاومت آن در برابر خوردگی‌های ناشی از کلراید می‌شود، که این مزیت را در مقایسه با استیل 304 به وجود می‌آورد. همچنین، لوله استنلس استیل 316 به دلیل ویژگی‌های خاص خود از قیمت بالاتری برخوردار است.

 

استیل 316 یک فولاد ضد زنگ است که ابتدا توسط شرکت آمریکایی Bethlehem Steel در دهه 1930 توسعه یافت. این فولاد به منظور مقاومت به خوردگی در محیط‌های شیمیایی و دریایی برای صنایع نفت و گاز، صنعت شیمیایی، صنعت غذایی و سایر کاربردها طراحی شده است. از آن زمان تاکنون، استفاده از استیل 316 به عنوان یکی از مواد محبوب و مورد ترجیح در صنعت‌های مختلف ادامه داشته است.

از دیگر ویژگی‌ها، قابلیت شکل دهی و جوشکاری بهتر لوله استیل 304 نسبت به 316 است.

 

لوله‌های استیل به عنوان یکی از محصولات پرکاربرد در صنایع مختلف به کار می‌روند. این پروفیل‌های استوانه‌ای با توجه به ترکیبات شیمیایی خود، از مقاومت قابل توجهی در برابر خوردگی برخوردارند و در گریدهای متنوعی مانند 304، 316، 309 و غیره تولید می‌شوند. هر گرید از این لوله‌ها به دلیل ترکیبات خود ویژگی‌ها و کاربردهای خاصی دارد.

این لوله‌ها با سطح صاف و صیقلی تولید می‌شوند که باعث زیبایی و امکان شستشوی آسان این محصولات می‌شود.

 

در میان این گریدها، استنلس استیل 316 به ویژه در صنایع غذایی و قسمت‌هایی که با خوردگی مواجه هستند، کاربرد دارد. ویژگی‌های شیمیایی خود باعث مقاومت بیشتر در برابر خوردگی ناشی از مواد مانند گوشت، نمک و اسیدهای مختلف می‌شود.

 

معرفی لوله استیل 316

لوله استیل 316 یک آلیاژ مشهور به نام “نگیر” است و برجسته‌ترین ویژگی آن عدم داشتن خاصیت مغناطیسی است. برای تشخیص استیل نگیر از بیشابر استفاده می‌شود. این لوله از ورق‌های بزرگ استیل تولید می‌شود و طبق نیاز هر پروژه، به فرم مورد نیاز تبدیل می‌شود.

 

لوله استیل 316 به راحتی مواد اسیدی و غیر اسیدی را در دماهای مختلف بدون آسیب دیدن از خود عبور می‌دهد. استحکام کششی این لوله زنگ‌نزن 316 معادل ksi 83 می‌باشد. این نوع لوله، به عنوان لوله استنلس استیل 316 شناخته می‌شود و برای کاربردهایی که نیاز به سختی، استحکام و مقاومت به خوردگی بالا دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

عواملی چون مقاومت در برابر سرما و گرما، ضخامت، قطر داخلی و خارجی و سایر مشخصه‌ها، بر قیمت و کارایی این استنلس استیل تأثیرگذار هستند.

گرید استنلس استیل 316، به عنوان گرید دریایی یا Marine هم شناخته می‌شود و به دلیل ویژگی‌های بی‌نظیر خود، جایگاه خاصی در صنایع مختلف دارد. این نوع استیل نسبت به هیدروکلریک اسید، استیک اسید، فورمیک اسید، کلریدهای سولفات، سولفوریک اسید، تانتاریک اسید و آلکالین مقاومت به خوردگی بالایی از خود نشان می‌دهد.

 

گرید استنلس استیل 316، خاصیت‌های فوق‌العاده‌ای را در مقابل انواع اسیدها و مواد شیمیایی دیگر از خود نشان می‌دهد، که این ویژگی‌ها آن را به یک انتخاب مناسب برای محیط‌های دریایی و کاربردهای صنعتی مختلف می‌سازد.

 

فرایند تولید فولاد استنلس 316

فولاد استنلس 316 توسط فرآیند تولید فولاد معمولی به نام “آهن به روش الکتریکی” (Electric Arc Furnace – EAF) تولید می‌شود، و سپس با فرآیند تصفیه و آهک‌زدایی، به شکل نهایی خود تبدیل می‌شود.
در زیر، فرآیند تولید فولاد استنلس 316 به طور کلی توضیح داده شده است :

 

جمع‌آوری مواد اولیه :

مواد اولیه برای تولید استنلس استیل شامل مواد مانند خاکستر، آهن، نیکل، کروم، مولیبدن، منگنز و سایر المان‌های ضروری است.

 

تبدیل به فولاد :

مواد اولیه با استفاده از ذوب کردن در کوره الکتریکی یا کوره قوس الکتریکی (EAF) به فولاد تبدیل می‌شوند.

 

تولید آهن نیکل استنلس :

آهن نیکل استنلس در فرآیند تصفیه به فولاد اضافه می‌شود. این فرآیند می‌تواند با استفاده از کوره‌های الکتریکی یا کوره‌های قوس الکتریکی انجام شود.

 

افزودن عناصر آلیاژی :

المان‌های آلیاژی مانند کروم، نیکل و مولیبدن به آهن نیکل استنلس افزوده می‌شوند تا خواص ضد زنگ به فولاد اضافه شود.

 

آهک‌زدایی :

در فرآیند تولید استیل 316، آهک به عنوان یک ماده آلیاژزدایی برای حذف اضافه المان‌های آلیاژی از مواد اولیه استفاده می‌شود.

 

کوره ذوب :

مواد با ترکیب دقیق به یک کوره ذوب برای تصفیه و ترکیب دقیق‌تر اجزای آلیاژی ارسال می‌شوند.

 

ریختن :

فولاد استنلس حاصل را در قالب‌های مختلف به شکل مورد نظر ریخته و سپس سرد شده و تراکم داده می‌شود.

 

تصفیه و نهایی کردن :

فولاد تولید شده تحت فرآیندهای تصفیه و نهایی‌سازی قرار گرفته و خواص نهایی آن بهینه می‌شود.

البته فرآیند تولید استنلس استیل 316 یک فرآیند پیچیده است و علاوه بر مراحل اصلی که توضیح داده شد، برخی مراحل و تکنولوژی‌های دقیقتر نیز در تولید این نوع فولاد انجام می‌شوند.
در ادامه، برخی جزئیات بیشتر به آن اشاره می‌شود :

 

تولید قطعات اولیه :

ابتدا مواد اولیه به شکل‌های خاصی تولید می‌شوند. برخی از این مواد ممکن است به شکل قرقره (بیلت) یا نوار (سلاب) باشند.

 

فرآیند نورد :

در مرحله نورد، مواد اولیه به دماهای بالا گرم شده و در آسیاب‌های نورد به شکل‌ها و اندازه‌های مختلف تبدیل می‌شوند.

 

تصفیه اضافی :

در فرآیند تولید استنلس استیل، تصفیه بیشتر مواد به کمک متدهای مختلف انجام می‌شود تا خواص مکانیکی و فیزیکی بهینه شوند.

 

آنیلینگ :

آنیلینگ یا گرمایش مجدد ممکن است به منظور کاهش تنش‌های داخلی و بهبود خواص مکانیکی صورت گیرد.

 

پایان‌دادن (Finish) :

سطح قطعات نهایی پایان‌داده می‌شود تا ظاهر نهایی و خواص زیبایی به دست آید.

 

کنترل کیفیت :

تمامی مراحل فرآیند تحت کنترل کیفیت دقیقی قرار دارند تا تضمین شود که محصول نهایی همگن باشد و خواص مشخصه‌ها را داشته باشد.

هر یک از این مراحل به دقت انجام می‌شود تا استنلس استیل 316 با خواص ضد زنگ، مقاوم در برابر خوردگی، و مقاومت مکانیکی مطلوب تولید شود.

 

مقایسه لوله استیل 316 با 316L

لوله‌های استنلس استیل 316 و 316L دو نوع متفاوت از همین خانواده استیل هستند، و این تفاوت‌ها اغلب بر محدودیت‌های مقدار کربن در 316L بر مقدار آن در 316 برمی‌گردد.

 

316 و 316L :

تفاوت در مقدار کربن : نوع 316L دارای مقدار کمتری از کربن (کمتر از 0.03%) نسبت به 316 است.

جوشکاری : لایه اکسید محافظتی بر روی سطح لوله استیل 316L در هنگام جوشکاری باقی می‌ماند، که باعث بهبود عملیات جوش و خم شدن آن می‌شود.

قیمت : استنلس استیل 316L از قیمت بالاتری برخوردار است.

 

تولید :

لوله استیل 316 در دو نوع درز دار و بدون درز (مانیسمان) تولید می‌شود.

 

خواص مکانیکی :

سختی راکول (Rockwell Hardness A) : 79 HRA

سختی برینل (Brinell Hardness) : 146 HB

مدول الاستیسیته (Elastic Modulus) : 164 گیگاپاسکال

استفاده از هرکدام از این نوع لوله‌ها به ویژگی‌های مکانیکی، خواص خاص، و نیازهای پروژه مرتبط با آن مرتبط است.

 

جدول آنالیز استیل 316

با توجه به جدول آنالیز شیمیایی استنلس استیل 316، مقادیر درصدی از اجزای مختلف به شرح زیر می‌باشد:

 

کربن (%C) : 0.07

سیلیسیوم (%Si) : 1

منگنز (%Mn) : 2

فسفر (%P) : 0.045

گوگرد (%S) : 0.015

کروم (%Cr) : 16.5-18.5

مولیبدن (%Mo) : 2-2.5

نیکل (%Ni) : 10-13

در این ترکیب شیمیایی، کروم با میزان 18.5-16.5 درصد بیشترین مقدار را دارد و گوگرد با 0.015 درصد، کمترین مقدار را تشکیل می‌دهد. این ترکیب شیمیایی، استنلس استیل 316 را به یک فولاد ضد زنگ با خصوصیات مقاوم در برابر خوردگی و حرارت تبدیل کرده است.

 

کاربرد لوله 316

لوله استنلس استیل 316 به عنوان یک فولاد ضد زنگ با ویژگی‌های مقاومت در برابر خوردگی و حرارت، در انواع صنایع و کاربردها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
برخی از کاربردهای متداول لوله استیل 316 عبارتند از:

 

• ساخت قایق‌ها : بخش‌هایی از قایق‌ها از جمله بخش‌هایی که در معرض محیط دریا هستند از لوله استیل 316 ساخته می‌شوند.
• صنعت ساعت‌سازی : در تولید برخی از قطعات ساعت‌ها از استنلس استیل 316 استفاده می‌شود.
• صنایع فیلترینگ آب : لوله‌ها برای ساخت صفحات جوش داده شده جهت فیلتر کردن آب در کاربردهای مختلف به کار می‌روند.
• اتصالات و فنرها : در تولید انواع اتصالات و فنرها از لوله استیل 316 استفاده می‌شود.
• صنایع نفت و گاز و پتروشیمی : در ساخت قطعات مقاوم در برابر محیط‌های خورنده و در صنایع نفت و گاز به کار می‌رود.
• صنایع غذایی و دارویی : برای تجهیزات مقاوم در برابر شرایط بهداشتی خاص در صنایع غذایی و دارویی.
• تجهیزات آزمایشگاهی : برای ساخت تجهیزات مورد نیاز در آزمایشگاه‌ها.
• کنترل آلودگی هوا : در تولید تجهیزات مربوط به کنترل آلودگی هوا از لوله استیل 316 استفاده می‌شود.
• صنعت هوافضا : در ساخت قطعات مقاوم در برابر شرایط سخت هوافضا.
• صنعت دکوراسیون و معماری : در ساخت اجزای معماری و تزیینات داخلی و خارجی ساختمان‌ها.
• تجهیزات پزشکی : در صنعت تولید تجهیزات پزشکی به دلیل مقاومت به خوردگی و استریل بودن.

 

مزایا استیل 316

 

• مقاومت در برابر خوردگی : استنلس استیل 316 دارای مقاومت بالا در برابر خوردگی و نفوذ مواد است، به خصوص در محیط‌های حاوی اسیدها و کلراید.
• مقاومت در برابر اسیدها و بازها : مقاومت به خوبی در برابر اسیدها و بازها مانند هیدروکلریک اسید و هیدروکسید سدیم دارد.
• مناسب برای محیط‌های خورنده : استنلس استیل 316 برای محیط‌های خورنده و شرایط خاصی مانند صنایع نفت و گاز و صنایع شیمیایی مناسب است.
• قابلیت انتقال مواد : لوله استیل 316 می‌تواند مواد اسیدی و غیر اسیدی را بدون خوردگی از خود عبور دهد.
• مقاومت در برابر نفوذ مواد : قابلیت مانع شدن از نفوذ مواد به داخل لوله به دلیل ساختار فولاد استیل.

معایب استیل 316

 

انتقال گرما :

مناسب نبودن برای انتقال گرما : استیل 316 مناسب نیست برای کاربردهایی که نیاز به انتقال حرارت بالا دارند. در این زمینه‌ها ممکن است گرما به طور ناکافی منتقل شود.

 

قیمت بالا :

هزینه بیشتر: در مقایسه با برخی از استنلس استیل‌های دیگر، 316 از قیمت بالاتری برخوردار است.

در نهایت، انتخاب بین استیل 316 و مواد دیگر بستگی به نیازهای خاص پروژه، شرایط کاری، و محیط کاری دارد.

 

استاندارد ها استیل 316

استنلس استیل 316 بر اساس استاندارد‌های مختلف به تأیید رسیده است. دو استاندارد مهم برای استنلس استیل 316 عبارتند از :

 

ASTM A240 :

استاندارد ASTM A240 توسط ASTM International (انجمن استانداردهای آمریکا) ارائه شده است. این استاندارد جزء استانداردهای مرتبط با فولادهای ضد زنگ و ساختارهای آلیاژی می‌باشد. ASTM A240 به تشخیص و تعیین ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی مواد، ابعاد و تحویل مواد استنلس استیل می‌پردازد.

 

ASTM A312 :

استاندارد ASTM A312 نیز تحت نظارت ASTM International منتشر شده است و به استاندارد تولید لوله‌های استنلس استیل در اندازه‌ها و ابعاد مختلف می‌پردازد. این استاندارد شامل نیازهایی برای فرآیندهای تولید و آزمون‌های کیفیت مواد استنلس استیل می‌شود.

به عنوان اطمینان از استفاده از محصولات با کیفیت و استانداردهای بین‌المللی، توصیه می‌شود که هنگام خرید و استفاده از استنلس استیل 316، مطمئن شوید که محصولات تحت استانداردهای مربوطه مانند ASTM A240 و ASTM A312 تولید شده باشند.