Tuyau en acier inoxydable duplex ASTM A790 S31803 pour le pétrole et le gaz
Présentation du produit
Le tuyau en acier inoxydable duplex ASTM A790 S31803 est fabriqué à partir de l'UNS S31803, un acier inoxydable ferritique-austénitique communément associé au Duplex 2205. Sa microstructure biphasique combine des structures austénitiques et ferritiques, offrant un équilibre entre résistance mécanique et résistance à la corrosion.
Avec environ 22 % de chrome, 5 % de nickel et 3 % de molybdène, le S31803 offre une bonne résistance à la corrosion générale, à la piqûration, à la corrosion caverneuse et à la fissuration par corrosion sous contrainte induite par les chlorures.
L'ASTM A790/A790M couvre les tuyaux en acier inoxydable ferritique/austénitique sans soudure et soudés à joint droit destinés aux services corrosifs généraux. Le S31803 est couramment utilisé dans les installations pétrolières et gazières, les usines de traitement chimique, l'ingénierie marine et les systèmes de tuyauterie industriels.
Spécifications techniques
| Article |
Description |
| Nom du produit |
Tuyau en acier inoxydable duplex |
| Nuance du matériau |
S31803 |
| UNS |
S31803 |
| Nom commun de la nuance |
Duplex 2205 |
| Classification du matériau |
Acier inoxydable duplex |
| Norme |
ASTM A790/A790M |
| Norme ASME |
ASME SA790/SA790M, si spécifié |
| Type de fabrication |
Sans soudure ou soudé à joint droit |
| Procédé de fabrication |
Laminé à chaud ou à froid, selon le cas |
| Taille |
Selon les exigences du client |
| Diamètre extérieur |
Selon les dimensions de tuyau applicables |
| Épaisseur de paroi |
Selon le programme ou les exigences du client |
| Longueur |
Longueur aléatoire ou spécifiée |
| Traitement thermique |
Recuit de mise en solution |
| Finition de surface |
Décapé ou convenu |
| Inspection |
Essais mécaniques, dimensionnels et non destructifs applicables |
| Documentation |
Certificat d'essai de matériau (MTC) |
Composition chimique de l'UNS S31803
La composition chimique de l'ASTM A790 S31803 est contrôlée pour maintenir sa structure duplex et ses propriétés de résistance à la corrosion.
| Élément |
Composition (%) |
| Carbone (C) |
≤ 0.030 |
| Manganèse (Mn) |
≤ 2.00 |
| Silicium (Si) |
≤ 1.00 |
| Phosphore (P) |
≤ 0.030 |
| Soufre (S) |
≤ 0.020 |
| Chrome (Cr) |
21.0–23.0 |
| Nickel (Ni) |
4.5–6.5 |
| Molybdène (Mo) |
2.5–3.5 |
| Azote (N) |
0.08–0.20 |
Propriétés mécaniques
Les exigences typiques minimales en matière de propriétés mécaniques pour les tuyaux ASTM A790 S31803 sont indiquées ci-dessous.
| Propriété |
Exigence |
| Résistance à la traction |
≥ 620 MPa |
| Limite d'élasticité (décalage de 0,2 %) |
≥ 450 MPa |
| Allongement |
≥ 25 % |
| Dureté |
≤ 290 HBW |
| Dureté |
≤ 30 HRC |
Caractéristiques clés de l'ASTM A790 S31803
Le S31803 offre une limite d'élasticité supérieure à celle des nuances d'acier inoxydable austénitique conventionnelles telles que les 304L et 316L. Cette propriété peut offrir une flexibilité de conception dans les applications où la résistance mécanique et les exigences de pression sont importantes.
La combinaison des phases ferritique et austénitique contribue à la résistance à la fissuration par corrosion sous contrainte induite par les chlorures. Cela fait du S31803 un matériau candidat pour certains environnements industriels et marins.
Le chrome, le molybdène et l'azote améliorent la résistance à la corrosion localisée. Le S31803 est couramment choisi pour les applications impliquant des fluides de procédé contenant des chlorures, bien que son aptitude dépende des conditions de fonctionnement réelles.
Le matériau se compose de phases ferritique et austénitique. Un traitement thermique de mise en solution approprié et une fabrication contrôlée sont importants pour maintenir la microstructure et les propriétés mécaniques prévues.
Procédé de fabrication
Les tuyaux ASTM A790 S31803 peuvent être fabriqués par des procédés sans soudure ou soudés à joint droit.
Les étapes typiques de production et de contrôle qualité comprennent :
-
Sélection des matières premières et vérification de la composition chimique.
-
Formation du tuyau par le procédé de fabrication applicable.
-
Traitement thermique de mise en solution conformément à la spécification applicable.
-
Décapage ou autre traitement de surface convenu.
-
Inspection dimensionnelle et essais mécaniques.
-
Examen non destructif et essai hydrostatique applicables.
-
Inspection finale, marquage et préparation de la documentation du matériau.
Les procédés de fabrication réels et les capacités d'inspection doivent être confirmés auprès du fournisseur avant d'être déclarés comme services garantis.
Applications des tuyaux en acier inoxydable duplex S31803
-
Pétrole et gaz : Tuyauterie de procédé, installations de production et environnements de service corrosifs sélectionnés.
-
Traitement chimique : Pipelines et équipements manipulant des produits chimiques corrosifs compatibles.
-
Ingénierie marine : Systèmes de tuyauterie sélectionnés exposés à des environnements contenant des chlorures.
-
Traitement de l'eau : Traitement de l'eau industrielle et systèmes sélectionnés liés au dessalement.
-
Pâte et papier : Équipements de procédé et pipelines exposés à des produits chimiques corrosifs.
-
Production d'énergie : Systèmes de procédé et utilitaires industriels sélectionnés.
La sélection des matériaux doit tenir compte de la température, de la pression, de la concentration de chlorures, de la composition chimique et des autres conditions de fonctionnement.
ASTM A790 S31803 vs. S32205
Les S31803 et S32205 sont des nuances d'acier inoxydable duplex étroitement liées, communément associées au Duplex 2205. Cependant, leurs limites de composition chimique spécifiées diffèrent.
| Comparaison |
S31803 |
S32205 |
| Famille de matériaux |
Acier inoxydable duplex |
Acier inoxydable duplex |
| Nom commun |
Duplex 2205 |
Duplex 2205 |
| Chrome |
21.0–23.0% |
22.0–23.0% |
| Nickel |
4.5–6.5% |
4.5–6.5% |
| Molybdène |
2.5–3.5% |
3.0–3.5% |
| Azote |
0.08–0.20% |
0.14–0.20% |
| Résistance à la traction minimale |
620 MPa |
655 MPa |
| Limite d'élasticité minimale |
450 MPa |
450 MPa |
Le S32205 a des exigences minimales plus strictes pour le chrome, le molybdène et l'azote, ainsi qu'une résistance à la traction minimale plus élevée. Bien que les deux nuances soient communément appelées Duplex 2205, elles ne doivent pas être considérées comme automatiquement interchangeables. La nuance UNS spécifiée et le certificat d'essai de matériau doivent être vérifiés par rapport aux exigences du projet.
S31803 vs. S32750 Super Duplex Stainless Steel
| Comparaison |
S31803 |
S32750 |
| Catégorie de matériau |
Duplex |
Super Duplex |
| Nom commun |
2205 |
2507 |
| Chrome |
21.0–23.0% |
24.0–26.0% |
| Nickel |
4.5–6.5% |
6.0–8.0% |
| Molybdène |
2.5–3.5% |
3.0–5.0% |
| Azote |
0.08–0.20% |
0.24–0.32% |
| Limite d'élasticité minimale |
450 MPa |
550 MPa |
| Sélection typique |
Applications duplex générales |
Environnements à chlorures plus exigeants |
Le S32750 offre généralement une résistance plus élevée et une meilleure résistance à la corrosion localisée que le S31803. La nuance appropriée dépend de l'environnement de service réel, des exigences de conception et du coût du matériau.
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