Бесшовная труба 316LN

Обозначение 316LN входит в небольшую группу марок нержавеющей стали, которые указаны в большинстве номенклатурных списков, но немногие поставщики могут на самом деле объяснить: это химический состав 316L с намеренно контролируемым добавлением азота, и этот единственный элемент меняет механические характеристики трубы, не изменяя ее коррозионную стойкость. Покупатель, сравнивающий 316LN с обычным 316L на бумаге, видит более высокий показатель предела текучести и немного другой код UNS: S31653 вместо S31603.

Спецификация трубы из нержавеющей стали ASTM A312 SS 316LN

Размеры:	от 1/8" до 24"
Тип:	Бесшовные / ERW / сварные / сборные / LSAW трубы
Оценки:	нержавеющая сталь 316LN, 1.4429|1.4406 Нержавеющая сталь
Расписания:	СТД, XS, XXS, SCH5S, SCH10/10S, SCH20, SCH30, SCH40/40S, SCH60, SCH80/80S, SCH100, SCH120, SCH140, SCH160
Стандарты:	АСТМ А213, АСТМ А312, АСТМ А269
Толщина:	15 NB ДО 600 NB В SCH 5S, 10S, 10, 20, 40S, 40, STD, 60, 80S, 80, XS, 100, 120, 140, 160 и XXS
Форма:	Круглый, квадратный, прямоугольный, гидравлический и т. д.
Длина:	SRL и DRL длиной от 5 до 11 метров доступны на складе или в производстве.
Окончание:	Обычный/Скошенный

Свяжитесь сейчас

Что означает «LN»: UNS S31653 и EN 1.4429

Бесшовные трубы 316LN — это усиленная азотом версия 316L. Базовый химический состав — тот же низкоуглеродистый молибден-содержащий аустенитный сорт, но содержание азота указано в контролируемом диапазоне от 0,10 до 0,16 процента, а не оставлено на усмотрение расплава. Контролируемый азот выполняет две задачи одновременно: повышает минимальный предел текучести за счет упрочнения в твердом растворе и сохраняет устойчивость марки к сенсибилизации наряду с низким содержанием углерода. Марка указана в системе США как UNS S31653, а в европейской системе как EN 1.4429 (X2CrNiMoN17-13-3), поэтому в европейском и американском запросе на одну и ту же трубу могут использоваться совершенно разные обозначения для одного и того же продукта.

 

Химическая спецификация, регулирующая трубы 316LN, — ASTM A312 для бесшовных и сварных труб, а пластинчатый аналог — ASTM A240. Пределы состава показаны ниже; значения представляют собой стандартные максимумы и диапазоны, а сертификат завода на трубу 316LN должен находиться внутри каждого из этих диапазонов.

 

Химический состав 316LN (UNS S31653)

Предельные значения состава по ASTM A312 (труба) и ASTM A240 (пластина), проценты по массе:

 

Элемент	Мин (%)	Макс (%)	Почему это контролируется
Углерод (С)	-	0.030	Низкое содержание углерода делает марку невосприимчивой к сенсибилизации во время сварки; буква Л в имени
Марганец (Mn)	-	2.00	Раскислитель и стабилизатор аустенита; также помогает растворимости азота
Кремний (Si)	-	0.75	Средство для раскисления при плавке
Фосфор (Р)	-	0.045	Контроль примесей для улучшения обрабатываемости и ударной вязкости в горячем состоянии
Сера (S)	-	0.030	Контроль примесей; поддерживается низким для свариваемости
Хром (Cr)	16.00	18.00	Первичная коррозионная стойкость; пассивный пленкообразователь
Никель (Ni)	10.00	14.00	Аустенитный стабилизатор; прочность при низкой температуре
Молибден (Мо)	2.00	3.00	Устойчивость к точечной и щелевой атаке в хлоридах
Азот (Н)	0.10	0.16	Твердый-усилитель раствора; элемент, который делает эту марку 316ЛН вместо 316Л

 

Роль азота

Азот растворяется в междоузельной решетке аустенита и блокирует движение дислокаций, что является тем же механизмом, который повышает прочность без увеличения стоимости сплава или снижения пластичности. Практический результат — минимальный предел текучести 205 МПа (30 тысяч фунтов на квадратный дюйм) в отожженном состоянии по сравнению со 170 МПа (25 фунтов на квадратный дюйм) для 316L, что составляет прирост примерно 20 процентов.

 

Поскольку азот добавляется в расплав, а не вкатывается в стену, упрочнение равномерно по всему сечению и не исчезает при сварке, изгибе или формовании трубы, как это происходит при холодной-упрочнении. Другое преимущество менее известно: азот повышает устойчивость к точечной коррозии при работе с хлоридами, поэтому 316LN немного более устойчив к образованию щелей и точечной коррозии, чем та же труба из 316L с идентичным химическим составом.

 

Механические свойства, отожженный

Минимальные механические свойства, приведенные ниже, взяты из отожженного состояния согласно действующим стандартам. Версия трубы (ASTM A312) и версия пластины (ASTM A240) имеют одинаковые минимальные значения прочности на растяжение и текучести, при этом удлинение измеряется на соответствующей расчетной длине. Твердость относится в первую очередь к пластинчатому изделию А240.

 

Свойство	ASTM A312 (труба)	ASTM A240 (пластина)	Примечание
Предел прочности, мин	515 МПа (75 фунтов на квадратный дюйм)	515 МПа (75 фунтов на квадратный дюйм)	Одинаковый минимум в обеих формах продукта
Предел текучести, мин	205 МПа (30 фунтов на квадратный дюйм)	205 МПа (30 фунтов на квадратный дюйм)	Азотный кредит более 170 МПа у 316L.
Удлинение, мин	35% (на 2 дюйма или 50 мм)	40% (на 2 дюйма или 50 мм)	Минимальный размер тарелки выше стандартной формулировки
Твердость, не более	-	217 HBW / 95 HRB	Табличка по А240; твердость трубы, не указанная в A312

 

Показатели удлинения заслуживают еще одного рассмотрения.. 316LN сохраняет минимальное удлинение на уровне 35–40 процентов, несмотря на более высокий предел текучести. Это означает, что эту марку можно сгибать в холодном состоянии, развальцовывать, расширять и сворачивать в бухты без трещин, а готовая катушка сохраняет ту же прочность, что и-поставленная труба. Именно это сочетание более высокого предела текучести при сохранении пластичности делает сталь 316LN привлекательной для оборудования, работающего под давлением-, где толщина стенок определяется нормами проектирования.

 

Физические свойства

Приведенные ниже физические константы представляют собой общепринятые значения для семейства 316 с добавкой азота; они не являются договорными значениями, но полезны для теплового расчета, расчета веса и расчета расширения.

 

Свойство	Типичное значение	Единица
Плотность	7.98	г/см³ (0,288 фунта/дюйм³)
Модуль упругости, комнатная температура	193	ГПа (28000 фунтов на квадратный дюйм)
Средний коэффициент теплового расширения, 20–100 градусов.	16.0	µm/m·K
Теплопроводность, 100 градусов	16.3	W/m·K
Удельная теплоемкость, 0–100 градусов	500	Дж/кг·К
Электрическое сопротивление, комнатная температура	0.74	µΩ·m
Диапазон плавления	1371–1399	степень (2500–2550 градусов по Фаренгейту)

 

Работа при низких-температурах: в чем преимущество трубы 316LN

Самым сильным техническим аргументом в пользу трубы 316ЛН является ее поведение при криогенных температурах. Аустенитные нержавеющие стали уже превосходят углеродистые стали и большинство ферритных марок при низких температурах, поскольку гранецентрированная-кубическая решетка не подвергается переходу от пластичного-к-хрупкому состоянию; 316LN обеспечивает более высокий базовый предел текучести, благодаря чему труба сохраняет эксплуатационную расчетную прочность при -196 градусах (жидкий азот) и ниже, сохраняя при этом превосходную энергию удара по Шарпи. Вот почему 316LN является стандартным выбором для терминалов СПГ, холодильных камер разделения воздуха и трубопроводов криогенных резервуаров, где для 316L потребуется более толстая стенка, чтобы достичь того же допустимого напряжения при той же расчетной температуре.

 

Для покупателя труб сравнение очевидно: если линия работает ниже -50 градусов и нормативные документы допускают использование этого материала, 316LN дает больший расчетный запас на миллиметр стенки, чем 316L. Дополнительная прочность не достигается за счет термообработки, которую необходимо повторять после сварки, и она не снижает низкотемпературную вязкость, как это могло бы произойти при более высоком содержании углерода или феррита.

 

Стандарты, формы и отделка

Сталь 316LN производится в рамках обычного семейства продуктов из нержавеющей стали, и для каждой формы продукта существует свой собственный регулирующий стандарт. Покупатель должен указать в запросе номер UNS и стандарт продукта, поскольку прутки, листы, трубы и поковки из стали 316LN регулируются различными документами ASTM.

 

Форма продукта	Регулирующий стандарт	Типичный диапазон поставляемых размеров
Бесшовная труба	АСТМ А312 ТП316ЛН	От NPS 1/8 до NPS 12 (от DN 6 до DN 300), настенные от SCH 5S до SCH 80S
Сварная труба (EFW/ERW)	ASTM A312 TP316LN / A358, класс 316LN	От NPS 6 до NPS 24 (от DN 150 до DN 600) для линий большого-диапазона.
Трубка (теплообменник)	АСТМ А269/А213	НД от 6,0 до 60,0 мм, стенка от 0,8 до 4,0 мм.
Плита и лист	ASTM A240 UNS S31653	Толщина от 0,5 до 80 мм, ширина до 2500 мм.
Пруток и заготовка	АСТМ А479/А276	Круглый пруток Ø от 10 до 300 мм

 

Поверхности труб соответствуют тем же правилам, что и 316L: бесшовные трубы обычно поставляются с прокатной отделкой, подходящей для большинства технологических задач, а сварные и полированные изделия доступны для санитарно-гигиенических линий и линий высокой-чистоты. Лист доступен с отделкой № 1 (горячекатаный, отожженный и травленный) и 2B, с BA или зеркальной полировкой на тонком листе. Для криогенной эксплуатации и эксплуатации с высокой-интеграцией укажите требования к испытаниям на воздействие в ЗП, а не предполагайте, что они включены в стандарт.

 

Изготовление и поведение при сварке

316LN сваривает с теми же присадками, что и 316L, а содержание азота не требует изменения процедуры. Для большинства швов подходящим наполнителем является ER316L/E316L; там, где сварной шов должен соответствовать пределу текучести основного металла, используйте наполнитель 316LN-или наполнитель 316L и примите во внимание, что металл сварного шва будет немного мягче, чем основная труба,-упрочненная азотом.

 

Сплав полностью аустенитный в зоне сварки, что означает, что не требуется ни предварительный нагрев, ни термообработка после-сварки для защиты от коррозии. Низкое содержание углерода и добавление азота защищают от осаждения карбида хрома на границах зерен, поэтому ЗТВ остается устойчивым к межкристаллитной коррозии даже при многопроходной сварке.

 

Применяются два производственных предостережения. Во-первых, -аустенитные марки, усиленные азотом,-затвердевают немного быстрее, чем 316L, поэтому инструменты для холодной гибки и обжатия должны быть настроены на немного большую упругость и немного большую силу.

 

Во-вторых, если готовая катушка после формования отжигается до полностью размягченного состояния, температура термообработки и закалка должны соответствовать практике отжига A312/A240 для этой марки; обычная обработка раствором при температуре 1060–1120 градусов с закалкой в ​​воде восстанавливает как прочность, так и коррозионную стойкость.

 

Приложения, которые оправдывают использование 316LN вместо 316L

Не каждая линия 316L должна становиться 316LN. Марка соответствует своей спецификации при наличии одного из трех условий: эксплуатация при низких-температурах, когда коэффициент текучести уменьшает толщину стенки, работа при высоком-давлении, когда конструкция регулируется прочностью-а не коррозией-, или воздействием хлоридов, когда стоит учитывать коррозию азота. В таблице ниже перечислены классы обслуживания и обоснование каждого из них.

 

Услуга	Почему выбран 316LN	Примечание к проектированию
СПГ и криогенные трубопроводы	Высокая производительность при -196 градусах с отличной энергией удара.	Стена часто устанавливается в соответствии с нормами допустимого напряжения; 316LN снижает вес
Холодильные камеры с разделением воздуха	Низко-прочность и свариваемость	Проверьте требования Шарпи в заказе на поставку.
Химические и нефтехимические технологические линии	Более высокое расчетное напряжение для той же стены, что и у 316L.	Полезно там, где расчетное давление B31.3 регулирует стену.
Обслуживание морской воды и хлоридов	Азот улучшает устойчивость к точечной коррозии по сравнению с моделью 316L.	Все еще не является заменой дуплекса в горячей морской воде; использовать с обзором дизайна
Ядерные суда и суда высокой-надежности	Контролируемый азот, низкий уровень углерода, однородные свойства	Может потребоваться дополнительный неразрушающий контроль и отслеживание в соответствии со спецификациями проекта.
Фармацевтические и пищевые линии	Очищаемость и свариваемость равны 316L.	При контакте с продуктом укажите полированное отверстие.

 

Диапазон размеров, длины и форма поставки

Бесшовные трубы 316LN чаще всего поставляются в диапазоне от NPS 1/8 до NPS 12 со стенками от SCH 5S до SCH 80S, как произвольной длины (обычно от 5 до 7 м), так и обрезанной-до-длины. Изделия большего диаметра доступны в виде сварных-и-отожженных изделий согласно A312 или A358. В таблице ниже показаны стандартные наружные диаметры для наиболее часто заказываемых размеров; Толщина стенки для данного сортамента соответствует таблице спецификации нержавеющей стали ASME B36.19M, а внутренний диаметр равен наружному диаметру минус удвоенная толщина стенки.

 

НПС	DN	Внешний диаметр (мм)	Типовые стены в комплекте
1/2	15	21.3	СЧ 5С, 10С, 40С, 80С
3/4	20	26.7	СЧ 5С, 10С, 40С, 80С
1	25	33.4	СЧ 5С, 10С, 40С, 80С
1 1/2	40	48.3	СЧ 5С, 10С, 40С, 80С
2	50	60.3	СЧ 5С, 10С, 40С, 80С
3	80	88.9	СЧ 5С, 10С, 40С, 80С
4	100	114.3	СЧ 5С, 10С, 40С, 80С
6	150	168.3	СЧ 5С, 10С, 40С, 80С
8	200	219.1	СЧ 5С, 10С, 40С, 80С
10	250	273.1	СЧ 5С, 10С, 40С, 80С
12	300	323.9	СЧ 5С, 10С, 40С, 80С

 

Что указать в запросе

Чтобы получить предложение на трубу 316LN, соответствующее проектному замыслу, запрос должен содержать следующую информацию: краткий список позволяет избежать двух наиболее распространенных ошибок поставок, а именно получения 316L вместо 316LN и получения сварного изделия там, где предполагалось бесшовное.

 

• Обозначение: 316LN, UNS S31653, EN 1.4429, согласно ASTM A312 TP316LN.
• Форма и стандарт изделия: бесшовная труба согласно A312 или сварная-и-отожженная труба согласно A312/A358 для большого диаметра.
• Размер: NPS или DN, наружный диаметр и таблица или явная толщина стенки в мм.
• Основа количества и длины: произвольная длина, длина обрезки или точный метраж.
• Состояние: отожженный (раствор, обработанный при температуре 1060–1120 градусов и закаленный) в стандартном исполнении.
• Испытания: сертификат мельницы EN 10204 3.1, требуется ли удар по Шарпи при -196 градусах или при комнатной температуре.
• Отделка: фрезерная отделка технологических линий; полированное отверстие для гигиенических целей
• Прослеживаемость: полная прослеживаемость плавки и маркировка в соответствии с A999/A530, когда этого требует спецификация проекта.

 

Поставляемая труба 316LN обычно маркируется стандартом, маркой, номером плавки и размером, а также сопровождается сертификатом стана 3.1, в котором указаны фактические результаты химического состава и растяжения плавки. Поскольку марки 316LN и 316L имеют одинаковый диапазон коррозионной стойкости, эту марку иногда заменяют на месте; в запросе должно быть четко указано, что 316LN является требованием контракта и что замена на 316L недопустима без одобрения.

 

 

 

горячая этикетка : Труба 316LN, бесшовная труба 316LN, ASTM A312 TP316LN, UNS S31653, труба из нержавеющей стали 1.4429, нержавеющая сталь, усиленная азотом, труба из нержавеющей стали 316LN, напорная труба 316LN