Desarrollo y aplicación de acero inoxidable NSSC2120 utilizado en la unidad de desalinización de agua de mar

As a measure to solve the problem of global water resources, the demand for seawater desalination equipment is increasing. However, to control the construction cost of seawater desalination equipment and increase the production capacity of seawater desalination equipment, large-scale evaporative seawater desalination with a large amount of water production function The device uses various corrosion-resistant materials.

The main corrosion-resistant material used is duplex stainless steel. To expand the user’s choice of corrosion-resistant materials and be able to choose more reasonable corrosion-resistant materials, Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Co., Ltd. has developed low-alloy dual-phase steel with good weldability, namely NSSC2120. This article introduces the characteristics and applications of the newly developed stainless steel-NSSC2120 for desalination equipment.

Tubos soldados de acero inoxidable Super Duplex 2507

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1. Stainless Steel for Seawater Desalination Device

Los materiales metálicos utilizados en el dispositivo de desalinización de agua de mar flash de múltiples etapas que puede desalinizar eficientemente agua de mar en grandes cantidades se muestran en la Tabla 1. De acuerdo con la concentración cambiante de sal y las condiciones de temperatura del proceso de desalinización de agua de mar, los aceros inoxidables con diferente resistencia a la corrosión son combinado y usado. Para el acero inoxidable austenítico, se usa 316L con alta resistencia a las picaduras, y el acero inoxidable dúplex se usa para piezas con alta concentración de sal y ambiente corrosivo severo.

La característica de duplex de acero inoxidable es que, desde la perspectiva de la composición del metal, su resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión causado por iones de cloruro es más fuerte que la del acero inoxidable austenítico, pero su resistencia a la corrosión depende de la adición de aleaciones resistentes a la corrosión efectivas como Ni y Mo. Pero diferente. En comparación con el acero inoxidable dúplex estándar ASTMS31803 (22 % Cr-5 % Ni-3 % Mo), los grados de acero como S32101 (21 % Cr-1.5 % Ni-N) con menos elementos de aleación se denominan aceros dúplex de baja aleación. .

2. Development and Characteristics of NSSC2120

La llegada de aceros de doble fase de baja aleación con la menor adición posible de metales preciosos como Ni y Mo ha ampliado aún más el rango de aplicación de los aceros inoxidables dúplex. El acero de doble fase de baja aleación tiene tres ventajas: ①La resistencia a la corrosión es la misma que la del acero inoxidable austenítico común usado en un ambiente de sal moderada; ②El costo de la aleación es bajo y el cambio de precio es pequeño; ③El límite elástico es casi el mismo que el del sistema austenítico. Es el doble del grado del acero, por lo que el acero de doble fase de baja aleación se puede usar como acero de doble fase económico para expandir su aplicación para reemplazar el acero inoxidable austenítico ordinario.

However, the low-alloy dual-phase steel represented by S32101 in the past has the problem of deterioration of corrosion resistance and toughness during high heat input welding, and it is difficult to apply submerged arc welding to high-efficiency welding of structural parts. The main chemical composition of NSSC2120 is 21%Cr-2%Ni-N. By balancing the distribution ratio, the welding problem is solved, and it can be applied to high-heat input welding.

A partir de la comparación de la resistencia a la corrosión del acero inoxidable NSSC2120, otros aceros dúplex y aceros austeníticos en la prueba CCT de agua de mar artificial, se puede ver que NSSC2120 tiene la misma resistencia a la corrosión por picadura que TY304. Además, en términos de resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión, debido a la estructura mixta y la alta resistencia del acero de doble fase, su resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión es mejor que la del TY304.

3. Application in a Seawater Desalination unit

De acuerdo con las características del acero inoxidable NSSC2120, se evaluaron sus características como material para equipos de desalinización de agua de mar y el resultado es que se puede utilizar en el equipo de desalinización de agua de mar más grande de Qatar. La unidad de desalinización de agua de mar utiliza un total de 3200 t de acero inoxidable dúplex, de las cuales 700 t son NSSC2120. Debido a que puede mejorar en gran medida la operatividad de la soldadura, puede reemplazar a S32101. En el futuro, NSSC2120 se puede expandir para usarse en plantas desalinizadoras a gran escala en el Medio Oriente.

4. Application in Other Industries

NSSC2120 ha comenzado a ser ampliamente utilizado en otras industrias. La industria de construcción naval japonesa ha utilizado ampliamente NSSC2120 en la fabricación de buques cisterna en alta mar en lugar de TY304 y placas de acero al carbono recubiertas, lo que no solo garantiza la resistencia a la corrosión, sino que también tiene una buena trabajabilidad y soldabilidad, y también puede simplificar el mantenimiento durante la navegación.

Acero inoxidable en arquitectura

En el futuro, NSSC2120 se puede aplicar a buques cisterna oceánicos. Además, NSSC2120 también se puede utilizar en compuertas de embalses y equipos de tratamiento de agua. Afectada por el Gran Terremoto y Tsunami del Este de Japón, la infraestructura a lo largo de la costa noreste de Japón resultó gravemente dañada, y hay muchas puertas y equipos de tratamiento de agua que requieren mantenimiento y reconstrucción a mediano y largo plazo.

Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Co., Ltd. ha solicitado el registro técnico de acero de doble fase de baja aleación y alta resistencia a la Agencia de Información de Nuevas Tecnologías del Ministerio de Tierras, Infraestructura, Transporte y Turismo para acelerar su aplicación en la construcción de proyectos de infraestructura pública como compuertas, embalses e instalaciones de diques que adopten nuevas tecnologías.

5. En conclusión

Debido a que NSSC2120 tiene la misma resistencia a la corrosión y ventajas de alta resistencia que TY304 en un ambiente bajo en carbono, se estima que puede usarse no solo en equipos de energía sino también en otras industrias en el futuro. En la industria de la construcción, NSSC2120 tiene la ventaja de ser liviano y no requiere mantenimiento, por lo que puede reemplazar las piezas y accesorios estructurales anteriores que utilizan acero galvanizado.

Dado que las propiedades elastoplásticas correspondientes a la tensión de tracción están más cerca del acero al carbono que de la austenita ordinaria, se puede utilizar como componente estructural en el futuro. Recientemente, el acero inoxidable NSSC2120 se ha utilizado para reemplazar las láminas de acero galvanizado en acero para stents solares a gran escala. Además de sus características libres de mantenimiento, NSSC2120 también tiene las ventajas de ser liviano y reducir costos, que es la principal razón para su adopción.

Con la expansión continua del rango de aplicación del acero inoxidable NSSC2120, los productos se han expandido desde los productos originales de placa gruesa a productos de placa delgada y alambre alambrón. Además, en términos de producción de componentes, en cooperación con empresas relacionadas, hemos preparado una variedad de productos de procesamiento secundario como tubos soldados, uniones, secciones de acero, piezas fundidas y forjadas para satisfacer las diversas necesidades de los usuarios.

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