Conectando tubos de aço inoxidável a acessórios para tubos de aço carbono
EU. Compreendendo o aço inoxidável e o aço carbono
Antes de nos aprofundarmos nas complexidades da conexão desses dois materiais, é necessário entender suas propriedades únicas.
Aço inoxidável: O aço inoxidável é uma liga de ferro com um mínimo de 10.5% cromo. O cromo forma uma película passiva de óxido de cromo que evita mais corrosão superficial e bloqueia a propagação da corrosão na estrutura interna do metal.. O aço inoxidável é conhecido por sua resistência à corrosão e manchas. Ele vem em vários graus que podem suportar diferentes níveis de temperatura e pressão.
Aço carbono: O aço carbono é um aço com teor de carbono até 2.1% por peso. A definição de aço carbono do American Iron and Steel Institute (AISI) afirma que nenhum conteúdo mínimo é especificado ou exigido para cromo, cobalto, molibdênio, níquel, nióbio, titânio, tungstênio, vanádio, zircônio, ou qualquer outro elemento. O aço carbono é frequentemente usado por sua resistência à tração e dureza, mas é propenso à corrosão.
II. Os desafios da união de aço inoxidável e aço carbono
O principal desafio da união de aço inoxidável e aço carbono reside em suas diferentes propriedades, particularmente sua diferença na resistência à corrosão.
O aço carbono é propenso à corrosão galvânica quando entra em contato com o aço inoxidável. Em um par galvânico, o metal com maior potencial eletroquímico (nesse caso, aço inoxidável) permanecerá protegido, enquanto o metal com menor potencial (Aço carbono) irá corroer. Esta corrosão pode levar à falha da conexão ao longo do tempo, aumentando os custos de manutenção e potencialmente causando danos ao sistema.
Outro desafio na ligação destes dois metais são os seus diferentes coeficientes de expansão térmica.. Quando aquecido, o aço inoxidável expande mais que o aço carbono. Esta diferença pode causar estresse adicional na articulação, levando a falha potencial quando exposto a temperaturas extremas ou flutuantes.
III. Superando os Desafios
Nome | Indústria cano de aço inoxidável use for water project |
Padrão | ASTM, GB, ELE, DE, EM, AISI |
Grau de material | TP304 TP304L TP316 TP316L TP347 TP347H TP321 TP321H TP310 TP310S |
TP410 TP410S TP403 | |
S31803/S32205 S32750 S32760 | |
Diâmetro externo | Tubo sem costura: 4mm-812,80 mm |
Tubo soldado: fenda única(Φ8mm-Φ630mm); circunferência(Φ630mm-Φ3000mm), | |
Grossura | Tubo sem costura: 0.5milímetros – 60milímetros |
Tubo soldado: fenda única(0.5mm-25mm);circunferência(3mm-45mm) | |
Comprimento | 5.8-6.1 m ou como clientes’ solicitar |
Embalagem & Envio
A. Isolamento
Uma das maneiras mais eficazes de prevenir a corrosão galvânica é isolar os dois metais um do outro.. Isto pode ser conseguido usando materiais não condutores ou revestimentos que evitam que os metais se toquem fisicamente..
Materiais não condutores: Um método comum de isolar os metais é usar uma junta ou arruela não condutora entre o aço inoxidável e o aço carbono.. Esta junta evita o contato direto, evitando assim o fluxo de elétrons que causam corrosão galvânica.
Revestimentos: Outro método de isolamento é usar revestimentos. Revestimentos como tinta, epóxi, primer rico em zinco, ou outras camadas protetoras podem ser aplicadas ao aço carbono para evitar contato com o aço inoxidável. Esses revestimentos atuam como uma barreira, evitando que os dois metais se toquem, mitigando assim o risco de corrosão galvânica.
B. Seleção de acessórios apropriados
Selecionar o acessório apropriado é crucial ao conectar tubos de aço inoxidável a acessórios para tubos de aço carbono.
Acessórios roscados: Acessórios roscados são comumente usados porque são fáceis de instalar e podem ser usados com uma variedade de materiais de tubos.. No entanto, devido à diferença de dureza entre o aço inoxidável e o aço carbono, escoriações podem ocorrer ao rosquear tubos de aço inoxidável em conexões de aço carbono. Para evitar isso, recomenda-se o uso de compostos antigripantes ou fita durante a montagem.
Acessórios soldados: Ao soldar aço inoxidável em aço carbono, um material de enchimento que seja compatível com ambos os metais deve ser usado. Muitas vezes, um material de enchimento de aço inoxidável austenítico é usado. Pré- e o tratamento térmico pós-soldagem também pode ser necessário para evitar a formação de fases frágeis ou tensões térmicas.
Acessórios flangeados: Acessórios flangeados são outra escolha comum. Ao usar conexões flangeadas, uma junta de face completa ou tipo anel é usada para evitar contato metal com metal, evitando assim a corrosão galvânica.
C. Proteção catódica
A proteção catódica é uma técnica usada para controlar a corrosão de uma superfície metálica, tornando-a o cátodo de uma célula eletroquímica.. Isto pode ser conseguido conectando o aço carbono a um material mais facilmente corroído. “metal sacrificial” para atuar como ânodo. O metal sacrificial então corrói em vez do metal protegido (o aço carbono).
4. Conclusão
Conectar tubos de aço inoxidável a acessórios para tubos de aço carbono pode ser um desafio devido às diferenças em suas propriedades, particularmente a sua resistência à corrosão e os seus coeficientes de expansão térmica. No entanto, com seleção cuidadosa de acessórios e uso de métodos de isolamento ou proteção catódica, é possível unir com sucesso esses dois tipos de metal. É crucial considerar as implicações da conexão desses materiais, as condições de operação, e os custos potenciais de manutenção ou falha. Recomenda-se consultar um engenheiro de materiais ou de corrosão para garantir que os métodos e materiais corretos sejam usados para sua aplicação específica..
V. Considerações Adicionais
Embora este artigo forneça uma visão geral da conexão de tubos de aço inoxidável a acessórios para tubos de aço carbono, as especificações podem variar muito dependendo dos graus exatos de aço inoxidável e aço carbono usados, as condições ambientais às quais o sistema estará exposto, as temperaturas em que o sistema irá operar, e vários outros fatores.
Por exemplo, diferentes tipos de aço inoxidável podem ter propriedades significativamente diferentes, e o mesmo se aplica a diferentes tipos de aço carbono. Essas diferenças podem impactar os fatores discutidos neste artigo, como a taxa de corrosão galvânica e as diferenças na expansão térmica.
As condições ambientais também podem ter um impacto significativo. Por exemplo, um sistema exposto a um ambiente marinho correrá um risco muito maior de corrosão galvânica devido à presença de água salgada. De forma similar, um sistema que opera em altas temperaturas será impactado de forma mais significativa pelas diferenças na expansão térmica entre o aço inoxidável e o aço carbono.
VI. Estudos de caso
A. Indústria de Petróleo e Gás
Na indústria de petróleo e gás, tubos de aço inoxidável são frequentemente usados por sua resistência à corrosão. No entanto, devido a considerações de custo, acessórios para tubos de aço carbono são frequentemente usados. Nesses casos, a conexão normalmente é feita usando acessórios flangeados com uma junta não condutora para evitar corrosão galvânica.
B. Indústria de Processamento Químico
Na indústria de processamento químico, aço inoxidável e aço carbono são frequentemente unidos por meio de acessórios soldados. Nesses casos, um material de enchimento compatível com ambos os metais é usado, e pré- e o tratamento térmico pós-soldagem pode ser necessário para evitar a formação de fases frágeis ou tensões térmicas.
C. Encanamento Residencial
Em aplicações de encanamento residencial, tubos de aço inoxidável podem ser conectados a acessórios para tubos de aço carbono usando acessórios roscados. Nesses casos, compostos antigripantes ou fita são usados para evitar escoriações durante a montagem.
VII. Conclusão
Embora conectar tubos de aço inoxidável a acessórios para tubos de aço carbono possa ser complexo devido às diferenças nas propriedades do material, não é de forma alguma impossível. Ao compreender os desafios e como superá-los, esses materiais podem ser unidos com sucesso para uma ampla gama de aplicações. No entanto, devido ao potencial de corrosão e outros problemas, é crucial que essas conexões sejam projetadas adequadamente, instalado, e mantido.
Compreender o processo e os desafios envolvidos na conexão de tubos de aço inoxidável a acessórios para tubos de aço carbono permite uma melhor tomada de decisões durante o projeto e a instalação. Embora a tarefa possa parecer assustadora, com o conhecimento e a abordagem certos, certamente é viável. Lembrar, as considerações mais importantes são as propriedades do material, condições ambientais, e a aplicação específica.