Retningslinje: Kompatibilitetstabel for rørmaterialer

Indledning

Valg af de rigtige rørmaterialer er afgørende for sikkerheden, effektiviteten og levetiden af systemer, der bruges i industrier som olie og gas, kemisk forarbejdning og minedrift. Hver af disse industrier opererer i barske miljøer, hvor rørledninger skal modstå høje tryk, ekstreme temperaturer og ætsende stoffer. Valg af inkompatible materialer kan mislykkes, hvilket kan føre til dyr nedetid, miljøfarer og sikkerhedsrisici. Denne vejledning dykker ned i kompatibilitetstabellen for rørmaterialer, de mest udbredte rørmaterialer, og deres kompatibilitet med fittings, flanger, ventiler og fastgørelseselementer, hvilket sikrer problemfri drift på tværs af forskellige industrielle områder.

1. Oversigt over nøglematerialer i rørsystemer

Hver industriel anvendelse kommer med unikke udfordringer, krævende materialer med specifikke egenskaber til at modstå disse forhold. Nedenfor er en oversigt over de vigtigste rørmaterialer og deres egenskaber:
Kulstofstål (ASTM A106): Almindeligvis brugt i olie og gas til moderate temperatur- og trykapplikationer. Kulstofstål er stærkt, holdbart og omkostningseffektivt, hvilket gør det velegnet til generelle rørsystemer. Det er dog udsat for korrosion uden ordentlig beskyttelse eller belægninger.
Kulstofstållegering (ASTM A335): Kulstofstållegeringer som P11, P22 og P5 er designet til højtemperaturservice og indeholder krom og molybdæn, hvilket forbedrer deres styrke og korrosionsbestandighed ved høje temperaturer.
Lavtemperatur kulstofstål (ASTM A333): Velegnet til kryogene applikationer, denne legering kan opretholde duktilitet ved ekstremt lave temperaturer, hvilket gør den ideel til LNG-systemer, naturgastransport og nedkølet kemisk opbevaring.
Rustfrit stål (ASTM A312): Rustfri stålkvaliteter som 304, 316 og 347 tilbyder fremragende korrosionsbestandighed, høj styrke og god formbarhed. De er almindeligt anvendt i kemisk forarbejdning, hvor modstand mod forskellige kemikalier er afgørende.
API 5L (X42-X70): API 5L-kvaliteter som X42, X52 og X70 er meget udbredt i olie- og gasindustrien, især til rørledninger, der transporterer olie, gas og vand under højt tryk. Disse kvaliteter er kendt for deres styrke, sejhed og svejsbarhed.
Duplex & Super Duplex rustfrit stål (ASTM A790): Duplex (UNS S31803, S32205) og super duplex (UNS S32750, S32760) rustfrit stål er kendt for deres overlegne korrosionsbestandighed, især i kloridrige miljøer som offshore platforme. Disse materialer giver høj styrke og fremragende modstand mod grubetæring og spændingskorrosion.

2. Kompatibilitet med fittings, flanger, ventiler og fastgørelseselementer

Kompatibilitet mellem rør og andre komponenter som fittings, flanger, ventiler og bolte er afgørende for at sikre en sikker, lækagefri og holdbar forbindelse. Nedenfor undersøger vi, hvordan forskellige materialer passer sammen på tværs af disse komponenter.

2.1 Rørsystemer i kulstofstål

Rør: ASTM A106 (Gr A/B/C) er standarden for højtemperatur-kulstofstålrør.
Beslag: Rørfittings af kulstofstål er typisk i overensstemmelse med ASTM A234 Gr WPB for svejsede konfigurationer.
Flenger: ASTM A105 er go-to til smedede kulstofstålflanger.
Ventiler: ASTM A216 Gr WCB-ventiler er kompatible med kulstofstålrør, hvilket giver holdbarhed og højtryksydelse.
Fastgørelsesmidler: ASTM A193 Gr B7 og A194 Gr 2H bolte og møtrikker bruges typisk til at fastgøre flangerne og andre forbindelser i kulstofstålsystemer.

2.2 Rørsystemer i legeret stål (højtemperaturservice)

Rør: ASTM A335 (Gr P1, P11, P22) er en fast bestanddel til højtemperaturrør i raffinaderier og kraftværker.
Beslag: Fittings af legeret stål lavet til ASTM A234 WP-serien giver god svejsbarhed og passer til P-seriens rør.
Flenger: ASTM A182 Gr F11 eller F22 er fælles for flangemateriale, afhængigt af rørkvaliteten.
Ventiler: Til højtemperaturlegeringer giver ASTM A217 Gr WC6 eller WC9 ventiler pålidelig ydeevne.
Fastgørelsesmidler: ASTM A193 Gr B7 med A194 Gr 2H møtrikker er en typisk kombination til legeret stålapplikationer.

2.3 Lavtemperatur legeret stål

Rør: ASTM A333 (Gr 6 og 3) til anvendelser ned til -45°C, ofte brugt i kryogene miljøer.
Beslag: ASTM A420 Gr WPL6 og WPL3 er lavtemperaturfittings, der er kompatible med A333-rør.
Flenger: ASTM A350 Gr LF2/LF3 flanger bruges i forbindelse med lavtemperaturrør.
Ventiler: ASTM A352 Gr LCB eller LC3 ventiler er designet til lavtemperaturservice.
Fastgørelsesmidler: ASTM A320 Gr L7 bolte og A194 Gr 7 møtrikker sikrer holdbare forbindelser ved lave temperaturer.

2.4 Rørsystemer i rustfrit stål

Rør: Austenitisk rustfrit stål, som ASTM A312 Gr TP304 og TP316, er ideelt til korrosionsbestandige systemer.
Beslag: ASTM A403 fittings (WP304/WP316) er meget udbredt med rustfri stålrør til kemiske og marine applikationer.
Flenger: ASTM A182 Gr F304/F316 flanger komplementerer rørmaterialerne.
Ventiler: A182 Gr F304/F316 ventiler er meget modstandsdygtige over for korrosive medier, hvilket gør dem velegnede til kemiske anlæg og offshore miljøer.
Fastgørelsesmidler: ASTM A193 Gr B8/B8M bolte med A194 Gr 8/8M møtrikker er velegnede til rustfri stålkonstruktioner, hvilket sikrer korrosionsbestandighed.

2,5 API 5L kvaliteter til olie- og gasrørledninger

Rør: API 5L X42, X52, X65 og X70 kvaliteter giver høj styrke, fleksibilitet og sejhed til olie- og gasrørledninger, især i onshore og offshore applikationer.
Beslag: Højtydende fittings, såsom ASTM A860 Gr WPHY (42-70), matcher styrken af API 5L-rør.
Flenger: ASTM A694 Gr F42 til F70 flanger er velegnede til højtryksrørledninger.
Ventiler: API 6D ventiler og ASTM A216 Gr WCB/WC6 er standard i disse højtryksmiljøer.
Fastgørelsesmidler: Bolte i overensstemmelse med ASTM A193 Gr B7 og møtrikker i overensstemmelse med ASTM A194 Gr 2H sikrer sikre højtryksforbindelser.

2.6 Duplex og Super Duplex rustfrit stålsystemer

Rør: Duplex rustfrit stål (UNS S31803/S32205) og super duplex (UNS S32750/S32760) rør er meget modstandsdygtige over for både generel og lokal korrosion i kloridmiljøer, hvilket gør dem ideelle til offshore olieproduktion og afsaltningsanlæg.
Beslag: ASTM A815 Gr WP31803 og WP32750 fittings tilbyder matchende korrosionsbestandighed og mekanisk styrke.
Flenger: ASTM A182 Gr F51/F53 flanger er standard til duplekssystemer.
Ventiler: Dupleksventiler, såsom ASTM A182 Gr F51/F55, giver overlegen pitting-modstand.
Fastgørelsesmidler: Højstyrke ASTM A193 Gr B7/B8M bolte og ASTM A194 Gr 7/8M møtrikker er almindeligt anvendte.

Kompatibilitetstabel for rørmaterialer

Materiale	Rør	Beslag	Flenger	Ventiler	Bolte & møtrikker
Kulstofstål	A106 Gr.A A106 Gr.B A106 Gr.C	A234 WPA A234 WPB A234 WPC	A105	A216 WCB	A193 Gr.B7 A194 Gr.2H
Kulstofstållegering høj-temp	A335 P1 A335 P11 A335 P12 A335 P22 A335 P5 A335 P9 A335 P91 A225 P92	A234 WP1 A234 WP11 A234 WP12 A234 WP22 A234 WP5 A234 WP9 A234 WP91 A234 WP92	A182 F1 A182 F11 A182 F12 A182 F22 A182 F5 A182 F9 A182 F91 A182 F92	A217 WC1 A217 WC11 A217 WC12 A217 WC22 A217 WC5 A217 WC9 A217 WC91 A217 WC92	A193 Gr.B7 A194 Gr.2H
Kulstofstål lavtemp	A333 Gr.6 A333 Gr.3 A333 Gr.1	A420 WPL6 A420 WPL3 A420 WPL1	A350 LF6 A350 LF3 A350 LF1	A352 LC6 A352 LC3 A352 LC1	A320 Gr.L7 A194 Gr.7
Austenitisk rustfrit stål	A312 TP304 A312 TP316 A312 TP321 A312 TP347	A403 WP304 A403 WP316 A403 WP321 A403 WP347	A182 F304 A182 F316 A182 F321 A182 F347	A182 F304 A182 F316 A182 F321 A182 F347	A193 Gr.B8 A194 Gr.8
API 5L Line Pipe	API 5L X42 API 5L X46 API 5L X52 API 5L X56 API 5L X60 API 5L X65 API 5L X70	A860 WPHY 42 A860 WPHY 46 A860 WPHY 52 A860 WPHY 56 A860 WPHY 60 A860 WPHY 65 A860 WPHY 70	A694 F42 A694 F46 A694 F52 A694 F56 A694 F60 A694 F65 A694 F70	API 6D A216 WCB	A193 Gr.B7 A194 Gr.2H
Duplex rustfrit stål	A790 UNS S31803 A790 UNS S32205	A815 WP31803 A815 WP32205	A182 F51 A182 F60	A182 F51 A182 F60	A193 Gr.B7 A194 Gr.7
Super Duplex rustfrit stål	A790 UNS S32750 A790 UNS S32760	A815 WPS32750 A815 WPS32760	A182 F53 A182 F55	A182 F53 A182 F55	A193 Gr.B8M A194 Gr.8M

3. Nøgleovervejelser for materialevalg

Temperatur: Højtemperaturapplikationer kræver materialer, der kan opretholde mekaniske egenskaber ved høje temperaturer, såsom ASTM A335 til stållegeringer eller A790 duplex rustfrit stål.
Ætsende miljø: Offshore og kemiske processer involverer eksponering for stærkt ætsende stoffer som chlorider, syrer og baser. Rustfrit stål, duplex og super duplex legeringer giver fremragende modstand mod disse miljøer.
Tryk: Højtryksmiljøer, såsom rørledninger i olie og gas, kræver materialer som API 5L-kvaliteter parret med højtydende fittings, ventiler og fastgørelseselementer.
Lav temperatur modstandsdygtighed: Kryogene eller kølesystemer, såsom dem, der håndterer LNG, kræver materialer som ASTM A333, der bevarer deres sejhed ved lave temperaturer.

4. Konklusion

I olie- og gas-, kemisk proces- og mineindustrien er korrekt materialevalg til rørsystemer et kritisk aspekt af systemets pålidelighed og sikkerhed. At forstå kompatibiliteten mellem rør, fittings, flanger, ventiler og fastgørelseselementer sikrer holdbarheden og ydeevnen af hele systemet. Ved at bruge materialer som API 5L, ASTM A106, A335, A312 og duplex rustfrit stål kan du matche de rigtige komponenter til dine specifikke driftskrav, hvilket sikrer lang levetid og minimerer nedetid på grund af korrosion eller mekanisk fejl.

Når du vælger materialer, skal du altid rådføre dig med materialeeksperter og ingeniører for at vurdere de præcise behov for din applikation under hensyntagen til tryk, temperatur, korrosiv eksponering og mekaniske belastninger.