雙相不銹鋼加工制造實用指南(7)
雙相不銹鋼的應(yīng)用日益廣泛，用戶對這類不銹鋼也越來越熟悉。本文圍繞雙相不銹鋼應(yīng)用的難點之一 — 加工和焊接，介紹了雙相不銹鋼的各種特性，給出了加工和焊接雙相不銹鋼的基本原則和實用信息。內(nèi)容包括：雙相不銹鋼的歷史、化學(xué)成分、冶金學(xué)、耐腐蝕性能、力學(xué)性能、物理性能、技術(shù)條件、質(zhì)量控制、切割、成形、焊接、應(yīng)用等。 全文較長，將分幾部分發(fā)表，歡迎關(guān)注！
（續(xù)接前文）
15 雙相不銹鋼的應(yīng)用
煙氣脫硫
根據(jù)世界各地的空氣質(zhì)量控制計劃，燃煤電力設(shè)施面臨著不確定的未來。要求進一步降低SO2的排放，而煙氣脫硫（FGD）是達到SO2低排放的一種方法。利用石灰或石灰石泥漿 “濕法洗滌” 煙氣中的SO2是一種成熟技術(shù)，自從上世紀70年代以來就作為基本系統(tǒng)用于電站鍋爐系統(tǒng)。
現(xiàn)代化洗滌裝置目前能去除廢氣中90%的SO2?，F(xiàn)代化FGD裝置由具有不同溫度、氯化物含量和pH的幾個區(qū)組成。2205不銹鋼（S32205）由于與奧氏體不銹鋼相比成本更低，耐腐蝕性更好，已經(jīng)在歐洲、亞洲和美洲用于FGD裝置。由于它焊后具有高強度、良好的耐腐蝕性能和高韌性，已成為最受歡迎的FGD吸收塔選材。
海水淡化
海水淡化由于其高氯化物含量、高溫的腐蝕性工藝環(huán)境，使材料經(jīng)受了最嚴格的一種考驗。海水淡化的歷史基本上是材料發(fā)展的歷史，因為海水淡化業(yè)的客戶需要在滿足耐腐蝕性要求與將投資控制在可承受范圍的要求之間尋求平衡。早期的海水淡化項目中，多級閃蒸（MSF）和多效（MED）海水淡化設(shè)備的蒸發(fā)器使用碳鋼制造。后來，MSF蒸發(fā)器一般用316L奧氏體不銹鋼包覆。MED蒸發(fā)室先是采用環(huán)氧樹脂涂層，后來用不銹鋼包覆。
使用雙相不銹鋼的好處是它的高強度（是傳統(tǒng)奧氏體鋼種的兩倍）與高耐腐蝕性能相結(jié)合。因此，雙相不銹鋼蒸發(fā)器可用更薄的鋼板制造，所需的材料和焊接較少。更多的好處包括容易處理，對環(huán)境的綜合影響較少。
雙相不銹鋼概念的突破在2003年，2205雙相不銹鋼被用來制造實體雙相鋼蒸發(fā)器，安裝在利比亞的Melittah MSF設(shè)備和Zuara MED設(shè)備中。2004年，日產(chǎn)能400萬加侖（MIGD）的設(shè)備投產(chǎn)。
雙相不銹鋼用于海水淡化的下一個階段是2004年年初，兩種不同類型的雙相不銹鋼被用于蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)——采用高耐腐蝕的2205制作在最惡劣條件下使用的部件，使用2304制作在不太惡劣條件下使用的部件。
后來采用2205和UNS S32101結(jié)合的概念建造了三套MSF設(shè)備：Taweelah B(阿布扎比，產(chǎn)能69.2 MIGD)，Jebel Ali L2(迪拜，55 MIGD)和Abu Fontas B2(卡塔爾，30 MIGD)。2003年以來，2304和2205雙相不銹鋼結(jié)合，已用于建造迄今為止世界最大的MED設(shè)備-- 巴林的Al Hidd，產(chǎn)能60 MIGD。
石油和天然氣
在石油天然氣工業(yè)中，雙相鋼在幫助抵抗惡劣條件方面發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。這不僅是由于其耐腐蝕性能和力學(xué)性能，更是因其耐點蝕和縫隙腐蝕性能優(yōu)于標準的奧氏體合金，其點蝕當(dāng)量值（PREN）通常高于40。
雙相不銹鋼主要應(yīng)用在流體管、工藝管線系統(tǒng)和設(shè)備，如分離裝置、洗滌裝置和泵。在海下，這些材料用于井下生產(chǎn)管道、管件和集合管、采氣樹零件、流體管和運輸腐蝕性油氣的管線。超級雙相不銹鋼（25％Cr）, 因其對設(shè)計應(yīng)力的有效抵抗能力，經(jīng)常用于以下幾個方面：圓棒、鍛件、鑄件、薄板、厚板、管材、緊固件等。超級雙相鋼還具有優(yōu)良的抗疲勞性能以及與其他高合金不銹鋼良好的電偶相容性。
臍帶纜是用來使用液壓線進行井口操作控制的，也可用于化學(xué)品噴射。自從鋼臍帶纜被引入市場以來，雙相不銹鋼一直是最常用的材料。最近幾年，開發(fā)深海油氣田的趨勢，需要更長的臍帶纜。提高材料的強度可降低臍帶纜的重量，使長度更長。目前的發(fā)展趨勢是將臍帶纜用在溫水中，將立管引入臍帶纜。因此，對耐腐蝕性和機械強度的要求提高。已開發(fā)出比超級雙相不銹鋼耐腐蝕性更好，強度更高的新型特超級雙相不銹鋼用于臍帶纜。
生物燃料
在陸上，生物燃料工業(yè)（尤其是乙醇）是雙相鋼應(yīng)用不斷增長的一個領(lǐng)域。2205不銹鋼已用于新加坡生產(chǎn)生物燃料的NExBTL工藝設(shè)備。在阿姆斯特丹港的一個大型生物燃料工程中，荷蘭儲罐制造商Oostwouder Tank-& Silobouw BV為Noba Vetveredeling BV制造的儲罐群選用了S32101。在瑞典H?ndel?島的Agroetanol乙醇裝置擴建工程中，S32101還被指定用于制造容器和管道。在許多乙醇裝置用途中,經(jīng)濟型雙相鋼已被用來替代300系列奧氏體不銹鋼。
食品和飲料
在食品和飲料工業(yè)中經(jīng)濟型雙相鋼也證明了其價值。這種材料在西班牙的兩個項目中得到應(yīng)用，一個食品儲存庫和一個酒品儲存庫。在巴塞羅那港，Emypro SA全部采用S32101修建食品儲存罐，取代了304/304L。在西班牙南部的代米耶爾，由西班牙儲罐制造商Martinez Sole為Garcia Carrion建造的酒品儲存庫，第一次使用了雙相不銹鋼S32101和2304代替304/316L，用于建造所有儲罐的頂蓋和最上層頂板。
建筑工業(yè)
雙相鋼不斷在橋梁建造中發(fā)揮重要作用，橋梁處于腐蝕和含鹽條件,同時要求較高的承載強度。香港的昂船洲大橋和新加坡的雙螺旋步行橋，均使用了2205雙相不銹鋼。2006年昂船洲大橋使用了2000噸2205雙相鋼板材和管材,其表層部分由中國的制造廠用定制尺寸的板材建造。板材經(jīng)過拋光和噴丸處理，以便在白天和晚上均能有最佳的反射性。
雙螺旋步行橋使用了570噸雙相不銹鋼。這座橋令人驚嘆的設(shè)計包含了類似于DNA結(jié)構(gòu)的兩個螺旋形不銹鋼管，雙螺旋及其支撐結(jié)構(gòu)分別使用2205雙相鋼管材和板材。不銹鋼表面通過反射燈光來提供晚間照明, 燈光被用來增強設(shè)計效果。
位于卡塔爾多哈新國際機場的世界最大的不銹鋼屋面，使用含鉬的經(jīng)濟型雙相不銹鋼S32003 建造。航站樓最突出的特點是它的波浪起伏的屋面，據(jù)說是世界上最大的不銹鋼屋面。屋頂面積約為195000平方米，使用了約1600噸雙相不銹鋼。在選擇不銹鋼牌號時必須考慮幾個因素, 其中最重要的是機場離大海的距離。屋頂不僅要抵抗中東地區(qū)的高溫和濕度，還必須經(jīng)受鹽的腐蝕。之所以選擇雙相不銹鋼材料，不但能滿足使用性能的要求，還具有成本上的優(yōu)勢和良好的強度重量比。
（全文完）
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