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316Hist eine austenitische Edelstahlrohrsorte mit einem Kohlenstoffgehalt zwischen 0,04 % und 0,10 %. Das ist wichtig, denn bei Temperaturen über etwa 425 Grad (800 Grad F) sinkt die Zeitstandfestigkeit eines austenitischen Edelstahls erheblich. Der höhere Kohlenstoffgehalt ermöglicht eine spezifische Lösungsglühbehandlung, die eine stabile austenitische Kornstruktur erzeugt, die 316H seine Beständigkeit gegen Kriechverformung unter anhaltender thermischer Belastung verleiht.
Chemische Zusammensetzung (Gewichts-%)
| Element | 316H-Anforderung | 316L-Kappe |
|---|---|---|
| Kohlenstoff (C) | 0.04 – 0.10 | 0.030 |
| Mangan (Mn) | 2,00 max | 2.00 |
| Phosphor (P) | 0,045 max | 0.045 |
| Schwefel (S) | 0,030 max | 0.030 |
| Silizium (Si) | 0,75 max | 0.75 |
| Chrom (Cr) | 16.0 – 18.0 | 16.0 – 18.0 |
| Nickel (Ni) | 10.0 – 14.0 | 10.0 – 14.0 |
| Molybdän (Mo) | 2.00 – 3.00 | 2.00 – 3.00 |
| Stickstoff (N) | 0,10 max | 0.10 |
Mechanische Eigenschaften bei Raumtemperatur
| Eigentum | ASTM A312-Anforderung |
|---|---|
| Zugfestigkeit | 515 MPa min (75 ksi) |
| Streckgrenze (0,2 % Offset) | 205 MPa min (30 ksi) |
| Verlängerung in 2" | 35 % mind |
| Härte | 217 HB / 95 HRB max |
Die Entscheidung 316H vs. 316L: Was wirklich zählt
Die meisten Vergleiche beschränken sich auf den Kohlenstoffgehalt. Hier ist der Teil, der normalerweise übersprungen wird:
Die Betriebstemperatur ist der Hauptfaktor.
Unter 425 Grad:316L ist normalerweise ausreichend. Sein geringerer Kohlenstoffgehalt sorgt für eine bessere Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion in der Hitzeeinflusszone von Schweißnähten.
Über 425 Grad (anhaltend):316H ist die Standardauswahl. Der höhere Kohlenstoffgehalt in Kombination mit dem richtigen Lösungsglühen ergibt eine Zeitstandfestigkeit, die 316L bei diesen Temperaturen einfach nicht erreichen kann.
Zyklische thermische Bedingungen (thermischer Wechsel zwischen hohen und niedrigen Temperaturen):Beide Güteklassen müssen sorgfältig bewertet werden.{0}}H bewältigt anhaltendes Kriechen besser. Keine der Güteklassen eliminiert das Risiko von thermischen Ermüdungsrissen, wenn die unterschiedliche Wärmeausdehnung bei der Konstruktion nicht berücksichtigt wird.
Die Komplexität des Schweißens ist bei 316H real.
Der höhere Kohlenstoffgehalt macht die HAZ (Wärmeeinflusszone) anfälliger für die Ausfällung von Chromkarbid, wenn die Schweißnaht zu langsam abkühlt. In der Praxis bedeutet das:
- Qualifikationen für Schweißverfahren müssen die Anforderungen an die Wärmebehandlung nach dem Schweißen für dicke Abschnitte berücksichtigen.
- Für dünnwandige Rohre (Plan 10S oder niedriger) kann je nach NDE-Anforderungen des Projekts autogenes WIG- oder Orbitalschweißen ohne Zusatzwerkstoff ohne PWHT akzeptabel sein.
- Bei dicken Wänden (über 19 mm) ist PWHT oft in den Konstruktionsvorschriften vorgeschrieben, was bedeutet, dass Sie die Ofenkapazität oder die Logistik für die In-situ-Wärmebehandlung vor Ort berücksichtigen müssen.
Rohrabmessungen und -pläne gemäß ASME B36.19M
ASME B36.19M deckt Abmessungen für Edelstahlrohre ab. Im Gegensatz zu B36.10M (Kohlenstoffstahl) deckt B36.19M hauptsächlich die Zeitpläne 5S, 10S, 10, 20, 30, 40S, 40, 80S, 80, 120, 160 und XXS ab.
Häufig bestellte 316H-Rohrgrößen für Industrieprojekte:
| NPS (Zoll) | Zeitplan | Außendurchmesser (mm) | Wand (mm) | Anwendung |
|---|---|---|---|---|
| 1/2 | 40S | 21.34 | 2.77 | Instrumentenluft, kleiner Prozess |
| 1 | 40S | 33.40 | 3.38 | Versorgungsleitungen |
| 2 | 40S | 60.33 | 3.91 | Hauptprozess-Header |
| 4 | 40S | 114.30 | 6.02 | Wichtige Prozesslinien |
| 6 | 40S | 168.28 | 7.11 | Einheitentransferleitungen |
| 8 | 40S | 219.08 | 8.18 | Hochtemperatur-Kohlenwasserstoff |
| 10 | 40S | 273.05 | 9.27 | Befeuerter Heizungsauslass |
| 12 | 40S | 323.85 | 9.53 | Reaktorabwasser |
| 16 | 40S | 406.40 | 9.53 | Hauptkolonnenböden |
Für Raffinerie- und Petrochemieprojekte, bei denen API 660 oder anlagentechnische Spezifikationen gelten, ist Zeitplan 40S üblich, aber bestätigen Sie immer anhand Ihrer Linienklasse. Einige Projekte spezifizieren Zeitplan 80S oder 160 für Kombinationen aus hohem-Druck/hoher-Temperatur bei derselben Nenngröße.
