Desarrollo y aplicación de acero inoxidable NSSC2120 utilizado en la unidad de desalinización de agua de mar
Como medida para resolver el problema de los recursos hídricos globales, la demanda de equipos de desalinización de agua de mar está aumentando. Sin embargo, para controlar el costo de construcción del equipo de desalinización de agua de mar y aumentar la capacidad de producción del equipo de desalinización de agua de mar, la desalinización de agua de mar por evaporación a gran escala con una gran cantidad de función de producción de agua El dispositivo utiliza varios materiales resistentes a la corrosión.
El principal material resistente a la corrosión utilizado es el acero inoxidable dúplex. Para ampliar la elección del usuario de materiales resistentes a la corrosión y poder elegir materiales resistentes a la corrosión más razonables, Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Co., Ltd. ha desarrollado acero de doble fase de baja aleación con buena soldabilidad, a saber, NSSC2120 . Este artículo presenta las características y aplicaciones del acero inoxidable NSSC2120 recientemente desarrollado para equipos de desalinización.
1. Dispositivo de desalinización de agua de mar de acero inoxidable
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. Desarrollo y características de 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.
Sin embargo, el acero de doble fase de baja aleación representado por S32101 en el pasado tiene el problema del deterioro de la resistencia a la corrosión y la tenacidad durante la soldadura con alto aporte de calor, y es difícil aplicar la soldadura por arco sumergido a la soldadura de alta eficiencia de piezas estructurales. La composición química principal de NSSC2120 es 21%Cr-2%Ni-N. Al equilibrar la relación de distribución, se resuelve el problema de la soldadura y se puede aplicar a la soldadura de alta entrada de calor.
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. Aplicación en una unidad desaladora de agua de mar
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. Aplicación en otras industrias
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.
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. 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.