化学工場で、 スチールパイプ インフラストラクチャの重要なコンポーネントであり、さまざまな液体、ガス、化学物質を輸送します。これらのパイプラインに適した鋼型の選択は、耐食性、圧力処理、機械的強度、温度耐性など、複数の要因に依存します。この記事では、化学工場で使用されるパイプに最適な種類の鋼を掘り下げ、その特性と、この要求の厳しい環境での使用を促進する考慮事項を説明しています。
1.化学パイプラインの需要を理解する
化学工場は通常、多種多様な物質を処理しますが、その多くは腐食性、酸性、またはアルカリ性です。そのため、パイプの製造に使用される鋼は、特定の要件を満たす必要があります。
腐食抵抗：酸、アルカリ、塩などの化学物質は、時間の経過とともに金属をひどく分解する可能性があります。したがって、鋼は、分解を防ぎ、構造的完全性を維持するために優れた腐食抵抗を備えている必要があります。
機械的強度：化学的処理には、多くの場合、高い圧力と温度が含まれ、これらの力に障害なく耐えることができる鋼を必要とします。
耐久性と寿命：化学プラントの需要材料の厳しい動作条件は、摩耗や裂傷に耐え、メンテナンスと交換コストを削減します。
2。化学工場パイプ用の鋼の種類
いくつかの鋼合金は、化学工場のパイプラインに一般的に使用されており、それぞれに特定の用途に適したユニークな特性を備えています。主なタイプは次のとおりです。
2.1。ステンレス鋼（オーステナイトシリーズ）
ステンレス鋼は、腐食抵抗と汎用性のため、化学工場のパイプに最も一般的に使用される材料です。多くのタイプのステンレス鋼の中で、化学パイプラインに最も適したのは、主に304および316ステンレス鋼であるオーステナイトシリーズのものです。
304ステンレス鋼：これは、さまざまな化学産業で最も広く使用されているステンレス鋼合金です。特に多くの化学物質に優れた耐食性を提供し、製造しやすいです。 304ステンレス鋼は、屋内環境と屋外環境の両方で酸化と腐食に耐性があります。ただし、硫酸や塩素ガスなどの非常に腐食性の物質には十分ではない場合があります。
316ステンレス鋼：これは、304と比較して優れた形態のステンレス鋼です。モリブデンが含まれており、塩化物腐食に対する耐性を高めます。塩酸、硫酸、塩素などのより積極的な化学物質を扱う化学植物に非常に適しているため、より腐食性の環境にぴったりの材料になります。孔食と隙間の腐食に対する耐性の高いことは、海洋環境や塩水曝露のある状況にも理想的です。
オーステナイトステンレス鋼の特性：
高い腐食抵抗
非磁性
優れた強度と重量の比率
極端な温度に耐える能力（最大800°C）
2.2。デュプレックスステンレス鋼
デュプレックスステンレス鋼はハイブリッド材料であり、オーステナイト鋼とフェライト鋼の利点を組み合わせています。特に塩化物やその他の攻撃的な化学物質にさらされている環境では、腐食に対する例外的な耐性を付与するクロムとモリブデンの割合が高くなります。
用途：デュプレックスステンレス鋼は、低温と高温と硫酸、塩素、その他のハロゲン化物などの化学物質の両方にさらされる化学プラントに特に適しています。
デュプレックスステンレス鋼の特性：
オーステナイト鋼よりも高い強度
ストレス腐食亀裂に対する優れた耐性
攻撃的な化学環境に費用対効果が高い
2.3。炭素鋼
炭素鋼は多くの産業で広く使用されていますが、化学工場での使用は、腐食に対する耐性が低いため、ステンレス鋼と比較してより制限されています。ただし、炭素鋼は、攻撃性の低い物質を運ぶパイプラインや、追加の保護のためにコーティングまたは裏打ちされたシステムに適している場合があります。
用途：炭素鋼は、輸送される化学物質の腐食性が低い産業や、保護コーティングでパイプを処理できる産業でよく使用されます。
炭素鋼の特性：
高い引張強度と靭性
比較的低コスト
耐食性のために追加のコーティングまたはライニングが必要です
非腐食性または軽度の腐食性アプリケーションに限定されています
2.4。合金鋼
極端な温度と圧力が関係する環境では、熱の膨張と腐食に対する強度と抵抗のために合金鋼を使用することができます。クロム - モリブデン（CR-MO）鋼は、パイプラインで使用される一般的な合金であり、高温で優れた性能を提供し、酸化と腐食に抵抗します。
アプリケーション：合金鋼パイプは、通常、高圧システムで使用されるか、高温で物質を輸送する際に使用されます。それらはしばしば製油所や発電所で見られ、液体とガスの両方の輸送に使用できます。
合金鋼の特性：
高温と圧力耐性
適切に合金化された場合、良好な腐食抵抗
優れた強さ
2.5。ニッケルアロイスチール
インコールやハステロイなどのニッケル合金は、非常に腐食性の環境で使用されています。これらの合金は、強酸（塩酸や硫酸など）や高温用途などの過酷な化学物質に耐える能力で知られています。
用途：酸、塩化物、またはハロゲンなどの高反応性または腐食性化学物質を処理する化学プラントは、パイプラインシステムの完全性を維持するためにニッケル合金に依存することがよくあります。
ニッケルアロイ鋼の特性：
極端な環境での腐食に対する例外的な抵抗
高温での高強度と安定性
高価ですが、最も積極的な化学用途に必要です
3.化学工場パイプライン用の鋼を選択する際に考慮すべき要因
化学工場のパイプライン用の鋼の種類を選択する場合、鋼が運用上のニーズを満たすことを保証するために、いくつかの要因を考慮する必要があります。
輸送される化学物質の種類：各化学物質には独自の腐食プロファイルがあります。たとえば、硫酸や塩酸などの酸は、孔食とストレス腐食亀裂に並外れた耐性を持つ材料を必要とします。
温度と圧力の条件：高温には熱応力に耐えることができる鋼が必要ですが、高い圧力は強力で抵抗性のある材料を必要とします。
機械的特性：強度、延性、および靭性は、圧力や衝撃の変化などの機械的応力に耐えなければならないアプリケーションでは重要です。
コストと可用性：合金鋼とステンレス鋼は優れた腐食抵抗を提供しますが、より高い価格で提供されます。炭素鋼とコーティングされた鋼は、非批判的な用途向けのより手頃な価格の代替品を提供する場合があります。
4。耐食性および保護戦略
316ステンレス鋼や二重ステンレス鋼などの特定の鋼は、パイプをさらに保護するために追加の戦略が必要になる場合があります。
コーティングとライニング：エポキシやプラスチック製のライニングなどの保護コーティングを塗布すると、特に腐食性環境での鋼パイプの寿命を改善するのに役立ちます。
陰極保護：この手法には、腐食の原因となる反応に対抗するために、パイプラインに小さな電荷を適用することが含まれます。
定期的なメンテナンス：パイプラインシステムの定期的な検査とメンテナンスは、問題を早期に検出し、重大な損害を防ぐのに役立ちます。
結論
化学工場でパイプラインに適したタイプの鋼を選択することは、工場の運用の全体的な安全性、効率、寿命に影響を与える重要な決定です。 304や316のようなオーステナイトのステンレス鋼は、多くの場合、優れた腐食抵抗のための頼りになる材料であり、二重ステンレス鋼はストレス腐食に対する強度と耐性の向上と耐性を提供します。より積極的な用途には、ニッケル合金と合金鋼が必要ですが、より高いコストが必要です。
正しい選択は、輸送される化学物質、環境条件、機械的ストレス、およびコストに関する考慮事項の包括的な理解に依存します。適切な材料に投資することで、プラントの安全性を保証するだけでなく、メンテナンスコストを削減し、パイプラインシステムの寿命を延長します。
