Nahtloses Rohr 316LN

Die Bezeichnung 316LN gehört zu einer kleinen Gruppe von Edelstahlqualitäten, die in den meisten Lagerlisten aufgeführt sind, aber nur wenige Lieferanten können sie tatsächlich erklären: Es handelt sich um eine 316L-Chemie mit einer bewusst kontrollierten Stickstoffzugabe, und dieses einzelne Element verändert die mechanische Beschaffenheit des Rohrs, ohne seine Korrosionsbeständigkeit zu verändern. Ein Käufer, der 316LN auf dem Papier mit normalem 316L vergleicht, sieht eine höhere Streckgrenze und einen etwas anderen UNS-Code, S31653 statt S31603.

Rohrspezifikation für Edelstahl ASTM A312 SS 316LN

Größen:	1/8" bis 24"
Typ:	Nahtlose / ERW- / geschweißte / gefertigte / LSAW-Rohre
Noten:	SS 316LN Stahl, 1.4429|1.4406 Edelstahl
Zeitpläne:	STD, XS, XXS, SCH5S, SCH10/10S, SCH20, SCH30, SCH40/40S, SCH60, SCH80/80S, SCH100, SCH120, SCH140, SCH160
Standards:	ASTM A213, ASTM A312, ASTM A269
Dicke:	15 NB BIS ZU 600 NB IN SCH 5S, 10S, 10, 20, 40S, 40, STD, 60, 80S, 80, XS, 100, 120, 140, 160 und XXS
Bilden:	Rund, quadratisch, rechteckig, hydraulisch usw
Längen:	SRL und DRL 5 Meter bis 11 Meter ab Lager oder Produktion erhältlich.
Endet:	Glatt/abgeschrägt

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Was „LN“ bedeutet: UNS S31653 und EN 1.4429

316LN Seamless Pipe ist die stickstoffverstärkte Version von 316L. Die Grundchemie ist die gleiche Molybdänqualität mit niedrigem Kohlenstoffgehalt-, allerdings ist der Stickstoffgehalt in einem kontrollierten Bereich von 0,10 bis 0,16 Prozent spezifiziert und nicht dem, was die Schmelze aufnimmt. Der kontrollierte Stickstoff erfüllt zwei Aufgaben gleichzeitig: Er erhöht die Mindeststreckgrenze durch Festlösungsverfestigung und sorgt dafür, dass die Qualität neben dem niedrigen Kohlenstoffgehalt resistent gegen Sensibilisierung bleibt. Die Güte erscheint im US-System als UNS S31653 und im europäischen System als EN 1.4429 (X2CrNiMoN17-13-3), sodass bei einer europäischen und einer amerikanischen Anfrage für dasselbe Rohr möglicherweise völlig unterschiedliche Bezeichnungen für dasselbe Produkt verwendet werden.

 

Die chemische Spezifikation, die für 316LN-Rohre gilt, ist ASTM A312 für nahtlose und geschweißte Rohre, das Gegenstück zur Platte ist ASTM A240. Die Zusammensetzungsgrenzen sind unten aufgeführt; Bei den Werten handelt es sich um die Standardmaxima und -bereiche, und in jedem dieser Bänder sollte sich ein Werkszertifikat für 316LN-Rohre befinden.

 

Chemische Zusammensetzung von 316LN (UNS S31653)

Zusammensetzungsgrenzen gemäß ASTM A312 (Rohr) und ASTM A240 (Platte), Gewichtsprozent:

 

Element	Min. (%)	Maximal (%)	Warum es kontrolliert wird
Kohlenstoff (C)	-	0.030	Der niedrige Kohlenstoffgehalt sorgt dafür, dass die Sorte beim Schweißen nicht sensibilisiert wird. das L im Namen
Mangan (Mn)	-	2.00	Desoxidationsmittel und Austenitstabilisator; Hilft auch bei der Stickstofflöslichkeit
Silizium (Si)	-	0.75	Desoxidationshilfsmittel beim Schmelzen
Phosphor (P)	-	0.045	Verunreinigungskontrolle für Heißverarbeitbarkeit und Zähigkeit
Schwefel (S)	-	0.030	Kontrolle von Verunreinigungen; für die Schweißbarkeit niedrig gehalten
Chrom (Cr)	16.00	18.00	Primäre Korrosionsbeständigkeit; passiver Filmbildner
Nickel (Ni)	10.00	14.00	Austenitstabilisator; Zähigkeit bei niedriger Temperatur
Molybdän (Mo)	2.00	3.00	Beständigkeit gegen Lochfraß und Spaltangriff in Chloriden
Stickstoff (N)	0.10	0.16	Fester-Lösungsverstärker; das Element, das diese Sorte zu 316LN anstelle von 316L macht

 

Die Rolle von Stickstoff

Stickstoff löst sich interstitiell im Austenitgitter und blockiert die Versetzungsbewegung. Dies ist derselbe Mechanismus, der die Festigkeit erhöht, ohne dass die Legierungskosten steigen oder die Duktilität beeinträchtigt wird. Das praktische Ergebnis ist eine Mindeststreckgrenze von 205 MPa (30 ksi) im geglühten Zustand gegenüber 170 MPa (25 ksi) für 316L, was einer Steigerung von etwa 20 Prozent entspricht.

 

Da der Schmelze Stickstoff zugesetzt und nicht in die Wand eingerollt wird, ist die Verfestigung im gesamten Abschnitt gleichmäßig und verschwindet nicht, wenn das Rohr geschweißt, gebogen oder geformt wird, wie dies bei der Kaltverfestigung der Fall ist. Der andere Vorteil ist weniger bekannt: Stickstoff verbessert die Beständigkeit gegen Lochfraß im Chloridbetrieb, sodass 316LN etwas toleranter gegenüber Spalt- und Lochfraßangriffen ist als das gleiche Rohr aus 316L bei identischer Chemie.

 

Mechanische Eigenschaften, geglüht

Die folgenden mechanischen Mindesteigenschaften stammen aus dem geglühten Zustand der geltenden Normen. Die Rohrversion (ASTM A312) und die Plattenversion (ASTM A240) legen die gleichen Mindestzug- und Streckgrenzen fest, wobei die Dehnung auf der entsprechenden Messlänge gemessen wird. Die Härte gilt hauptsächlich für das Plattenprodukt in A240.

 

Eigentum	ASTM A312 (Rohr)	ASTM A240 (Platte)	Notiz
Zugfestigkeit, min	515 MPa (75 ksi)	515 MPa (75 ksi)	Gleiches Minimum in beiden Produktformen
Streckgrenze, min	205 MPa (30 ksi)	205 MPa (30 ksi)	Die Stickstoffgutschrift über 316L beträgt 170 MPa
Dehnung, min	35 % (auf 2 Zoll oder 50 mm)	40 % (auf 2 Zoll oder 50 mm)	Die Mindestanzahl an Schildern liegt bei der Standardbezeichnung höher
Härte, max	-	217 HBW / 95 HRB	Platte pro A240; Rohrhärte nicht in A312 angegeben

 

Die Dehnungswerte verdienen einen zweiten Blick.. 316LN behält trotz der höheren Streckgrenze eine Mindestdehnung von 35 bis 40 Prozent. Das bedeutet, dass die Sorte kalt gebogen, aufgeweitet, aufgeweitet und zu Spulen gerollt werden kann, ohne dass es zu Rissen kommt, und dass die fertige Spule die gleiche Festigkeit behält wie das gelieferte Rohr-. Diese Kombination aus höherer Ausbeute bei gleichbleibender Duktilität ist genau das, was 316LN für druckführende Geräte attraktiv macht, bei denen die Wandstärke durch die Konstruktionsvorschriften festgelegt ist.

 

Physikalische Eigenschaften

Die folgenden physikalischen Konstanten sind die allgemein akzeptierten Werte für die 316-Familie mit Stickstoffzusatz; Es handelt sich hierbei nicht um Vertragswerte, sie sind jedoch für die thermische Auslegung, Gewichtsberechnung und Ausdehnungsberechnungen nützlich.

 

Eigentum	Typischer Wert	Einheit
Dichte	7.98	g/cm³ (0,288 lb/in³)
Elastizitätsmodul, Raumtemperatur	193	GPa (28.000 ksi)
Mittlerer Wärmeausdehnungskoeffizient: 20–100 Grad	16.0	µm/m·K
Wärmeleitfähigkeit, 100 Grad	16.3	W/m·K
Spezifische Wärme, 0–100 Grad	500	J/kg·K
Elektrischer Widerstand, Raumtemperatur	0.74	µΩ·m
Schmelzbereich	1371–1399	Grad (2500–2550 Grad F)

 

Leistung bei niedrigen-Temperaturen: Wo 316LN-Rohre gewinnen

Das stärkste technische Argument für 316LN-Rohre ist ihr Verhalten bei kryogenen Temperaturen. Austenitische rostfreie Stähle übertreffen Kohlenstoffstahl und die meisten ferritischen Sorten bereits bei niedrigen Temperaturen, da das flächen-zentrierte-kubische Gitter keinen Übergang von duktil-zu-spröde durchläuft; 316LN sorgt für eine höhere Grundausbeute, so dass das Rohr bei -196 Grad (flüssiger Stickstoff) und darunter die nutzbare Konstruktionsfestigkeit beibehält und gleichzeitig eine hervorragende Charpy-Schlagenergie beibehält. Aus diesem Grund ist 316LN eine Standardwahl für LNG-Terminals, Luftzerlegungs-Kühlboxen und Kryo-Lagertankrohre, wo 316L eine dickere Wand benötigen würde, um die gleiche zulässige Spannung bei der gleichen Auslegungstemperatur zu erreichen.

 

Für einen Rohrleitungskäufer ist der Vergleich einfach: Wenn die Leitung unter etwa -50 Grad betrieben wird und die geltenden Vorschriften das Material zulassen, bietet 316LN mehr Designspielraum pro Millimeter Wand als 316L. Die zusätzliche Festigkeit wird nicht durch eine Wärmebehandlung erkauft, die nach dem Schweißen wiederholt werden muss, und sie verringert nicht die Zähigkeit bei niedrigen Temperaturen, wie dies bei einem höheren Kohlenstoff- oder Ferritgehalt der Fall wäre.

 

Standards, Formen und Ausführungen

316LN wird in der gesamten normalen Edelstahlproduktfamilie hergestellt und jede Produktform hat ihren eigenen maßgeblichen Standard. Ein Käufer sollte bei der Anfrage sowohl die UNS-Nummer als auch die Produktnorm angeben, da Stangen, Platten, Rohre und Schmiedeteile aus 316LN durch unterschiedliche ASTM-Dokumente abgedeckt sind.

 

Produktform	Maßgebender Standard	Typischer Größenbereich im Lieferumfang enthalten
Nahtloses Rohr	ASTM A312 TP316LN	NPS 1/8 bis NPS 12 (DN 6 bis DN 300), Wand SCH 5S bis SCH 80S
Geschweißtes Rohr (EFW/ERW)	ASTM A312 TP316LN / A358 Güteklasse 316LN	NPS 6 bis NPS 24 (DN 150 bis DN 600) für Leitungen mit großem Durchmesser
Rohr (Wärmetauscher)	ASTM A269 / A213	Außendurchmesser 6,0 bis 60,0 mm, Wandstärke 0,8 bis 4,0 mm
Platte und Blatt	ASTM A240 UNS S31653	Dicke 0,5 bis 80 mm, Breite bis 2500 mm
Bar und Billet	ASTM A479 / A276	Rundstab Ø 10 bis 300 mm

 

Für Rohroberflächen gelten die gleichen Konventionen wie für 316L: Nahtlose Rohre werden normalerweise mit einer walzblanken Oberfläche geliefert, die für die meisten Prozessaufgaben geeignet ist, während geschweißte und polierte Produkte für Sanitär- und hochreine Leitungen erhältlich sind. Das Blech ist in den Ausführungen Nr. 1 (warmgewalzt, geglüht und gebeizt) und 2B erhältlich, mit BA- oder Hochglanzpolitur auf dünnem Blech. Für kryogene Dienste und Dienste mit hoher{6}}Integrität geben Sie die Anforderung an die Auswirkungsprüfung in der Bestellung an, anstatt davon auszugehen, dass die Norm sie enthält.

 

Herstellungs- und Schweißverhalten

316LN schweißt mit denselben Füllstofffamilien wie 316L, und der Stickstoffgehalt erfordert keine Änderung des Verfahrens. Der passende Füller ist für die meisten Fugen ER316L/E316L; Wenn die Schweißnaht mit der Streckgrenze des Grundmetalls übereinstimmen muss, verwenden Sie 316LN-entworfenes Füllmaterial oder einen 316L-Füllstoff und nehmen Sie in Kauf, dass das Schweißgut etwas weicher ist als das stickstoffverstärkte Grundrohr.

 

Die Sorte ist in der Schweißzone vollständig austenitisch, was bedeutet, dass keine Vorwärmung und keine Wärmebehandlung nach dem Schweißen für den Korrosionsschutz erforderlich sind. Der niedrige Kohlenstoffgehalt und die Stickstoffzugabe schützen beide vor der Ausfällung von Chromkarbid an den Korngrenzen, sodass die HAZ auch bei mehrlagigen Schweißungen beständig gegen interkristalline Korrosion bleibt.

 

Es gelten zwei Vorsichtsmaßnahmen bei der Herstellung. Erstens härten stickstoffverstärkte austenitische Sorten-etwas schneller aus als 316L, daher sollten Kaltbiege- und Gesenkwerkzeuge auf etwas mehr Rückfederung und etwas mehr Kraft eingestellt werden.

 

Zweitens: Wenn die fertige Spule nach dem Formen geglüht wird, um einen vollständig erweichten Zustand zu erreichen, müssen die Wärmebehandlungstemperatur und das Abschrecken der A312/A240-Glühpraxis für diese Sorte entsprechen; Die übliche Lösungsbehandlung bei 1060–1120 Grad mit Wasserabschreckung stellt sowohl die Festigkeit als auch die Korrosionsbeständigkeit wieder her.

 

Anwendungen, die 316LN gegenüber 316L rechtfertigen

Nicht jede 316L-Linie muss zu 316LN werden. Die Sorte erhält ihre Spezifikation, wenn eine von drei Bedingungen gegeben ist: Betrieb bei niedrigen Temperaturen, bei dem die Gutschrift der Streckgrenze die Wandstärke verringert, Einsatz bei hohem Druck, bei dem die Konstruktion von der Festigkeit-bestimmt wird und nicht von der Korrosion-, oder Chloridbelastung, bei der die Gutschrift von Stickstofflochfraß sinnvoll ist. In der folgenden Tabelle sind die Serviceklassen und die jeweilige Begründung aufgeführt.

 

Service	Warum 316LN angegeben ist	Designhinweis
LNG- und Kryo-Rohrleitungen	Hohe Ausbeute bei -196 Grad mit hervorragender Schlagenergie	Die Wand wird oft durch die zulässige Spannung des Codes festgelegt; 316LN spart Gewicht
Kühlboxen mit Luftzerlegung	Zähigkeit und Schweißbarkeit bei niedrigen Temperaturen	Überprüfen Sie die Charpy-Anforderungen in der Bestellung
Chemische und petrochemische Prozesslinien	Höhere Beanspruchung bei gleicher Wand wie 316L	Nützlich, wenn die Druckkonstruktion B31.3 die Wand bestimmt
Meerwasser- und Chloridservice	Stickstoff verbessert die Lochfraßbeständigkeit gegenüber 316L	Immer noch kein Ersatz für Duplex in heißem Meerwasser; Verwendung mit Designprüfung
Nukleare und hochintegrierte -Integritätsschiffe	Kontrollierter Stickstoff, kohlenstoffarm, gleichmäßige Eigenschaften	Erfordert möglicherweise zusätzliche NDE und Rückverfolgbarkeit je nach Projektspezifikation
Pharma- und Lebensmittellinien	Reinigbarkeit und Schweißbarkeit entsprechen denen von 316L	Bei Produktkontakt eine polierte Bohrung angeben

 

Größenbereich, Längen und Lieferform

Nahtlose 316LN-Rohre werden am häufigsten im Bereich von NPS 1/8 bis NPS 12 mit Wänden von SCH 5S bis SCH 80S, sowohl in zufälligen Längen (normalerweise 5 bis 7 m) als auch auf -zugeschnittene -Längen geliefert. Größere Durchmesser sind als geschweißtes-und-geglühtes Produkt gemäß A312 oder A358 erhältlich. Die folgende Tabelle zeigt die Standard-Außendurchmesser für die am häufigsten bestellten Größen; Die Wandstärke für einen bestimmten Zeitplan folgt der ASME B36.19M-Edelstahl-Zeitplantabelle, und der Innendurchmesser ist der Außendurchmesser minus dem Doppelten der Wand.

 

NPS	DN	Außendurchmesser (mm)	Typische Wände im Lieferumfang enthalten
1/2	15	21.3	SCH 5S, 10S, 40S, 80S
3/4	20	26.7	SCH 5S, 10S, 40S, 80S
1	25	33.4	SCH 5S, 10S, 40S, 80S
1 1/2	40	48.3	SCH 5S, 10S, 40S, 80S
2	50	60.3	SCH 5S, 10S, 40S, 80S
3	80	88.9	SCH 5S, 10S, 40S, 80S
4	100	114.3	SCH 5S, 10S, 40S, 80S
6	150	168.3	SCH 5S, 10S, 40S, 80S
8	200	219.1	SCH 5S, 10S, 40S, 80S
10	250	273.1	SCH 5S, 10S, 40S, 80S
12	300	323.9	SCH 5S, 10S, 40S, 80S

 

Was ist bei der Anfrage anzugeben?

Um ein 316LN-Rohrangebot zu erhalten, das der Entwurfsabsicht entspricht, sollte die Anfrage die folgenden Informationen enthalten: Eine kurze Liste vermeidet die beiden häufigsten Lieferfehler, nämlich den Erhalt von 316L anstelle von 316LN und den Erhalt eines geschweißten Produkts, bei dem nahtlos vorgesehen war.

 

• Bezeichnung: 316LN, UNS S31653, EN 1.4429, gemäß ASTM A312 TP316LN
• Produktform und Standard: nahtloses Rohr gemäß A312 oder geschweißtes-und-geglühtes Rohr gemäß A312/A358 für große Bohrungen
• Größe: NPS oder DN, Außendurchmesser und Angabe oder explizite Wandstärke in mm
• Mengen- und Längenbasis: zufällige Längen, Schnittlängen oder genaue Meterzahl
• Zustand: Standardmäßig geglüht (Lösung bei 1060–1120 Grad behandelt und abgeschreckt).
• Prüfung: Mühlenzertifikat EN 10204 3.1 und ob Charpy-Schlagzähigkeit bei -196 Grad oder Raumtemperatur erforderlich ist
• Finish: walzblank für Prozesslinien; polierte Bohrung für hygienischen Betrieb
• Rückverfolgbarkeit: Vollständige Wärmerückverfolgbarkeit und Kennzeichnung gemäß A999/A530, wenn die Projektspezifikation dies erfordert

 

Das mitgelieferte 316LN-Rohr ist normalerweise mit der Norm, der Güteklasse, der Chargennummer und der Größe gekennzeichnet und wird durch ein 3,1-Mill-Zertifikat mit Angaben über die tatsächliche Chemie und die Zugfestigkeitsergebnisse der Charge gestützt. Da 316LN und 316L die gleiche Korrosionsbeständigkeit aufweisen, wird die Sorte gelegentlich vor Ort ausgetauscht; In der Anfrage sollte ausdrücklich angegeben werden, dass 316LN eine Vertragsanforderung ist und dass ein Ersatz durch 316L ohne Genehmigung nicht akzeptabel ist.

 

 

 

Beliebte label: 316LN-Rohr, 316LN-nahtloses Rohr, ASTM A312 TP316LN, UNS S31653, 1.4429-Edelstahlrohr, stickstoffverstärkter Edelstahl, 316LN-Edelstahlrohr, 316LN-Druckrohr