Tuyau en acier inoxydable duplex A790 UNS S31803

ASTM A790 UNS S31803 (2205, 1.4462) Tuyau en acier inoxydable duplex: Un guide complet

Les aciers inoxydables duplex sont une famille d'aciers caractérisés par un microstructure biphasée, composé des deux austénites et ferrite. Cette combinaison confère à ces alliages un excellent équilibre de résistance à la corrosion, force, et ductilité. Parmi les différents aciers duplex, ASTM A790 UNS S31803 (aussi connu sous le nom 2205 ou 1.4462) se distingue par ses propriétés supérieures, ce qui en fait un matériau privilégié pour les applications difficiles.

Cet article propose une exploration approfondie de ASTM A790 UNS S31803 Duplex Tuyau en acier inoxydable (également appelé 2205 ou 1.4462), couvrant ses propriétés, applications, avantages, et les défis.

Table des matières

Introduction à la norme ASTM A790 UNS S31803 (2205, 1.4462) Tuyau en acier inoxydable duplex
Composition chimique et propriétés des matériaux
Principales caractéristiques de la norme ASTM A790 UNS S31803
- Résistance et durabilité
- Résistance à la corrosion
- Soudabilité et fabrication
- Résistance aux piqûres et à la fissuration par corrosion sous contrainte
Applications de l'ASTM A790 UNS S31803
- Huile & Industrie du gaz
- Traitement chimique
- Milieux marins
- Dessalement et traitement de l'eau
Comparaison avec d'autres aciers inoxydables
- ASTM A790 UNS S31803 par rapport à. 304 Acier inoxydable
- ASTM A790 UNS S31803 par rapport à. 316 Acier inoxydable
- ASTM A790 UNS S31803 par rapport à. Aciers super duplex
Avantages du tuyau en acier inoxydable duplex ASTM A790 UNS S31803
Défis et limites de l'ASTM A790 UNS S31803
Spécifications et normes pour les tuyaux ASTM A790 UNS S31803
- Dimensions et horaires
- Pressions nominales
- Codes et normes pertinents
Fabrication et transformation des tuyaux ASTM A790 UNS S31803
- Travail à froid et travail à chaud
- Traitement thermique
- Considérations sur le soudage
Considérations relatives aux coûts
Entretien et longévité des tuyaux ASTM A790 UNS S31803
Conclusion
Questions fréquemment posées (FAQ)

1. Introduction à la norme ASTM A790 UNS S31803 (2205, 1.4462) Tuyau en acier inoxydable duplex

ASTM A790 UNS S31803, communément appelé Duplex 2205 ou 1.4462, est un produit de haute résistance, acier inoxydable résistant à la corrosion conçu pour les applications qui exigent d'excellentes propriétés mécaniques et une résistance aux environnements agressifs. Cet alliage est composé d'environ 22% chrome, 5% nickel, et 3% molybdène, avec de petites quantités d'azote, manganèse, et du silicium pour améliorer ses propriétés.

Duplex 2205 s'appelle “duplex” grâce à sa microstructure biphasée, composé d'un mélange équilibré de austénites et ferrite. Cette combinaison unique lui permet de fournir résistance supérieure et résistance à la corrosion, en particulier dans des environnements tels que solutions riches en chlorure, eau de mer, et acide sulfurique.

2. Composition chimique et propriétés des matériaux

La composition chimique de ASTM A790 UNS S31803 garantit ses propriétés uniques. Voici la répartition:

Élément	Pourcentage (%)
Fer (Fe)	Équilibre
Chrome (Cr)	22-23
Nickel (Dans)	4.5-6.5
Molybdène (Mo)	2.5-3.5
Manganèse (Mn)	1.0-2.0
Azote (N)	0.08-0.2
Carbone (C)	0.03 maximum
Silicium (Et)	0.8 maximum
Phosphore (P)	0.03 maximum
Soufre (S)	0.01 maximum

Propriétés matérielles clés de la norme ASTM A790 UNS S31803 (2205)

Densité: 7.8 g/cm³
Résistance à la traction: 620 MPa (le minimum)
Limite d'élasticité: 450 MPa (le minimum)
Élongation: 25% (minimum en longueur de jauge de 50 mm)
Dureté: Rockwell B. 95 (maximum)

L'alliage est conçu pour être très résistant à une variété d'environnements corrosifs et pour bien fonctionner sous fissuration par corrosion et piqûre.

3. Principales caractéristiques de la norme ASTM A790 UNS S31803

Résistance et durabilité

Duplex 2205 est un acier inoxydable à haute résistance qui fournit environ deux fois la limite d'élasticité des aciers inoxydables austénitiques conventionnels comme 304 et 316. C'est haut résistance à la traction et limite d'élasticité le rendent adapté aux applications à haute pression et à usage intensif.

Résistance à la corrosion

Cet acier est exceptionnellement résistant à la corrosion, particulièrement dans environnements riches en chlorures. Il résiste piqûre et corrosion caverneuse et est très durable dans les environnements difficiles, comme l'eau de mer ou la saumure. Cette résistance à la fissuration par corrosion sous contrainte induite par les chlorures (CSC) est l'une de ses caractéristiques les plus précieuses.

Soudabilité et fabrication

ASTM A790 UNS S31803 est soudable en utilisant des méthodes conventionnelles comme le TIG (gaz inerte de tungstène) et MOI (gaz inerte métallique) soudage. Cependant, en raison de la teneur élevée en chrome et en molybdène, le soudage doit être soigneusement contrôlé pour éviter les défauts. Métaux d'apport spéciaux (tel que 2209 fil d'apport) sont recommandés pour maintenir des propriétés mécaniques optimales après le soudage.

Résistance aux piqûres et à la fissuration par corrosion sous contrainte

Avec sa haute teneur en chrome et en molybdène, ASTM A790 UNS S31803 a un excellent résistance à la corrosion par piqûre et fissuration par corrosion (CSC). Cela en fait un excellent choix pour les applications dans le chimique, Marin, et pétrole et gaz industries, où ces types de corrosion sont courants.

4. Applications de l'ASTM A790 UNS S31803

ASTM A790 UNS S31803 est largement utilisé dans diverses industries nécessitant une combinaison de résistance, dureté, et résistance à la corrosion dans des environnements extrêmes.

Huile & Industrie du gaz

Dans le pétrole et gaz industrie, Duplex 2205 les tuyaux sont utilisés dans plateformes offshore, pipelines sous-marins, et raffineries où la résistance à fissuration par corrosion sous contrainte de sulfure (SSCC) et fissuration par corrosion sous contrainte de chlorure (SCLC) est critique. Ces applications nécessitent des matériaux durables pour à haute pression et haute température environnements.

Traitement chimique

L’industrie de transformation chimique bénéficie de la résistance du Duplex 2205 aux acides tels que acide sulfurique, acide phosphorique, et acide chlorhydrique. Il est utilisé dans systèmes de tuyauterie, échangeurs de chaleur, et réacteurs qui manipulent des produits chimiques agressifs.

Milieux marins

Duplex 2205 résistance à la corrosion dans l'eau de mer en fait un matériau idéal pour applications marines, y compris structures offshore, construction navale, et usines de dessalement.

Traitement de l'eau & Dessalement

En raison de sa grande résistance à piqûre et corrosion dans l'eau salée, Duplex 2205 tuyaux sont couramment utilisés dans dessalement les plantes et systèmes d'osmose inverse.

5. Comparaison avec d'autres aciers inoxydables

ASTM A790 UNS S31803 par rapport à. 304 Acier inoxydable

304 Acier inoxydable: Alors que 304 l'acier inoxydable offre une excellente résistance générale à la corrosion, il n'est pas aussi résistant et est plus sujet à la corrosion dans les environnements chlorés.
Duplex 2205: Offre une résistance supérieure et une résistance nettement meilleure à corrosion induite par les chlorures, ce qui le rend idéal pour les applications plus agressives.

Propriété	Duplex 2205	304 Acier inoxydable
Résistance à la traction	Plus haut (620 MPa)	Inférieur (505 MPa)
Résistance à la corrosion	Supérieur dans les environnements chlorés	Modéré dans les environnements chlorés
Coût	Plus cher	Moins cher

ASTM A790 UNS S31803 par rapport à. 316 Acier inoxydable

316 Acier inoxydable: Connu pour sa haute résistance à la corrosion générale, surtout en eau salée. Cependant, Duplex 2205 offre une résistance supérieure et une résistance supérieure aux piqûres et à la fissuration par corrosion sous contrainte.
Duplex 2205: Offres supérieures force et la résistance à piqûre et corrosion caverneuse par rapport à 316.

Propriété	Duplex 2205	316 Acier inoxydable
Force	Plus haut (620 MPa)	Inférieur (515 MPa)
Résistance aux piqûres	Excellent	Bien
Coût	Plus haut	Modéré

ASTM A790 UNS S31803 par rapport à. Aciers super duplex

Aciers super duplex: Alors que Alliages super duplex (tel que UNS S32750) offrent une résistance à la corrosion encore plus grande et une résistance supérieure, Duplex 2205 est une solution plus rentable pour de nombreuses applications.
Duplex 2205: Idéal pour les applications où Super-Duplex les alliages peuvent être trop chers ou inutiles.

6. Avantages du tuyau en acier inoxydable duplex ASTM A790 UNS S31803

Haute résistance: La combinaison de phases austénitique et ferritique permet d'obtenir une résistance à la traction et une limite d'élasticité élevées..
Résistance à la corrosion: Excellente résistance à une grande variété d’environnements corrosifs.
Résistance à la fissuration par corrosion sous contrainte: Performance supérieure dans les environnements sujets à la fissuration par corrosion sous contrainte, y compris chlorure et acide sulfurique exposition.
Rentabilité: Plus abordable que Super-Duplex aciers tout en offrant une résistance et des performances similaires dans de nombreuses applications.

7. Défis et limites de l'ASTM A790 UNS S31803

Les défis du soudage: Une attention particulière est nécessaire lors du soudage pour éviter les fissures et garantir des joints solides..
Coût plus élevé: Duplex 2205 est plus cher que les aciers inoxydables standards comme 304 et 316, ce qui peut limiter son utilisation dans des applications sensibles aux coûts.

8. Spécifications et normes pour les tuyaux ASTM A790 UNS S31803

ASTMA790: Spécifie les exigences pour tubes en acier inoxydable ferritique-austénitique sans soudure et soudés.
OIN 15156: Pour une utilisation dans environnements de gaz acide.
ASME SA790: Il s'agit d'une norme ASME qui correspond à la norme ASTM A790 et est utilisée pour les applications haute pression et haute température..

Standard	Description
ASTMA790	Spécification standard pour les tuyaux en acier inoxydable ferritique/austénitique sans soudure et soudés
OIN 15156	Matériaux résistant à la corrosion destinés à être utilisés dans la production pétrolière et gazière dans des environnements acides

9. Fabrication et transformation des tuyaux ASTM A790 UNS S31803

Le processus de fabrication de l'ASTM A790 UNS S31803 comporte plusieurs étapes pour optimiser les propriétés du matériau.:

Travail à chaud: Utilisé pour façonner et former le tuyau initial.
Travail à froid: Appliqué pour affiner la finition de surface et les propriétés mécaniques du tuyau.
Traitement thermique: Garantit que le désiré microstructure duplex est atteint, offrant le bon équilibre entre résistance et résistance à la corrosion.

Le soudage nécessite des techniques particulières pour conserver les propriétés de l’alliage, surtout compte tenu du risque plus élevé de craquelage à chaud pendant le processus.

10. Considérations relatives aux coûts

ASTM A790 UNS S31803 est plus cher que la norme 304 ou 316 aciers inoxydables, mais sa force supérieure et résistance à la corrosion en font souvent une solution plus rentable pour les applications difficiles dans le huile & gaz, chimique, et industries maritimes.

11. Entretien et longévité des tuyaux ASTM A790 UNS S31803

Duplex 2205 les tuyaux nécessitent généralement un entretien minimal en raison de leur résistance exceptionnelle à la corrosion. Des inspections régulières sont recommandées pour vérifier l'usure dans les zones critiques. Des pratiques de soudage et de fabrication appropriées garantiront la longévité des tuyaux.

12. Questions fréquemment posées (FAQ)

Quel est le principal avantage du Duplex 2205 sur 304 acier inoxydable? Duplex 2205 offre une plus grande résistance et une meilleure résistance à la corrosion, en particulier dans les environnements chlorés, par rapport à 304 acier inoxydable.
Peut recto verso 2205 être soudé? Oui, Duplex 2205 peut être soudé, mais cela nécessite un contrôle minutieux des paramètres de soudage pour éviter les fissures et maintenir la résistance du matériau..
Quelles industries utilisent ASTM A790 UNS S31803? ASTM A790 UNS S31803 est largement utilisé dans le huile & gaz, chimique, Marin, et industries de traitement de l'eau.
Comment fonctionne le duplex 2205 comparer à l'acier Super Duplex? Alors que Super-Duplex offre une résistance et une résistance à la corrosion encore plus élevées, Duplex 2205 est plus rentable et convient à la plupart des applications.
Est un duplex 2205 résistant à la fissuration par corrosion sous contrainte? Oui, Duplex 2205 offre une excellente résistance à la fissuration par corrosion sous contrainte dans chlorure et acide sulfurique environnements.
Quelle est la température maximale du Duplex 2205 peut résister? Duplex 2205 est généralement utilisé à des températures allant jusqu'à 300°C (572°F).