Développement et application de l'acier inoxydable NSSC2120 utilisé dans l'unité de dessalement d'eau de mer
Afin de résoudre le problème des ressources mondiales en eau, la demande d'équipements de dessalement d'eau de mer augmente. Cependant, afin de contrôler le coût de construction des équipements de dessalement d'eau de mer et d'augmenter la capacité de production des équipements de dessalement d'eau de mer, un dessalement d'eau de mer par évaporation à grande échelle avec une grande quantité de fonction de production d'eau L'appareil utilise divers matériaux résistants à la corrosion.
Le principal matériau résistant à la corrosion utilisé est l'acier inoxydable duplex. Afin d'élargir le choix de matériaux résistants à la corrosion de l'utilisateur et de pouvoir choisir des matériaux résistants à la corrosion plus raisonnables, Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Co., Ltd. a développé un acier biphasé faiblement allié avec une bonne soudabilité, à savoir NSSC2120 . Cet article présente les caractéristiques et les applications de l'acier inoxydable NSSC2120 nouvellement développé pour les équipements de dessalement.
1. Acier inoxydable pour dispositif de dessalement d'eau de mer
Les matériaux métalliques utilisés dans le dispositif de dessalement flash d'eau de mer à plusieurs étages qui peuvent efficacement dessaler l'eau de mer en grande quantité sont présentés dans le tableau 1. Selon l'évolution de la concentration en sel et des conditions de température du processus de dessalement de l'eau de mer, les aciers inoxydables avec une résistance à la corrosion différente sont combinés et utilisés. Pour l'acier inoxydable austénitique, le 316L à haute résistance aux piqûres est utilisé, et l'acier inoxydable duplex est utilisé pour les pièces à forte concentration en sel et dans un environnement corrosif sévère.
La caractéristique de acier inoxydable duplex est que, du point de vue de la composition du métal, sa résistance à la fissuration par corrosion sous contrainte causée par les ions chlorure est plus forte que celle de l'acier inoxydable austénitique, mais sa résistance à la corrosion dépend de l'ajout d'alliages résistants à la corrosion efficaces tels que Ni et Mo. Mais différent. Par rapport à la norme d'acier inoxydable duplex ASTMS31803 (22 % Cr-5 % Ni-3 % Mo), les nuances d'acier telles que S32101 (21 % Cr-1.5 % Ni-N) avec moins d'éléments d'alliage sont appelées aciers duplex faiblement alliés. .
2. Développement et caractéristiques du NSSC2120
L'avènement des aciers biphasés faiblement alliés avec le moins possible d'ajouts de métaux précieux tels que Ni et Mo a encore élargi le champ d'application des aciers inoxydables duplex. L'acier biphasé faiblement allié présente trois avantages : ①La résistance à la corrosion est la même que celle de l'acier inoxydable austénitique ordinaire utilisé dans un environnement salin modéré ; ②Le coût de l'alliage est faible et le changement de prix est faible ; ③La limite d'élasticité est à peu près la même que celle du système austénitique. C'est deux fois la qualité de l'acier, de sorte que l'acier biphasé faiblement allié peut être utilisé comme acier biphasé économique pour étendre son application pour remplacer l'acier inoxydable austénitique ordinaire.
Cependant, l'acier biphasé faiblement allié représenté par le S32101 dans le passé a le problème de la détérioration de la résistance à la corrosion et de la ténacité lors du soudage à apport de chaleur élevé, et il est difficile d'appliquer le soudage à l'arc submergé au soudage à haut rendement des pièces structurelles. La composition chimique principale du NSSC2120 est de 21 % Cr-2 % Ni-N. En équilibrant le rapport de distribution, le problème de soudage est résolu et il peut être appliqué au soudage à apport de chaleur élevé.
D'après la comparaison de la résistance à la corrosion de l'acier inoxydable NSSC2120, d'autres aciers duplex et des aciers austénitiques dans le test CCT à l'eau de mer artificielle, on peut voir que le NSSC2120 a la même résistance à la corrosion par piqûres que le TY304. De plus, en termes de résistance à la fissuration par corrosion sous contrainte, en raison de la structure mixte et de la haute résistance de l'acier biphasé, sa résistance à la fissuration par corrosion sous contrainte est meilleure que celle du TY304.
3. Application dans une unité de dessalement d'eau de mer
Selon les caractéristiques de l'acier inoxydable NSSC2120, ses caractéristiques en tant que matériau pour les équipements de dessalement d'eau de mer ont été évaluées, et le résultat est qu'il peut être utilisé dans le plus grand équipement de dessalement d'eau de mer du Qatar. L'unité de dessalement d'eau de mer utilise un total de 3200 t d'acier inoxydable duplex, dont 700 t de NSSC2120. Parce qu'il peut grandement améliorer l'opérabilité du soudage, il peut remplacer le S32101. À l'avenir, le NSSC2120 pourra être étendu pour être utilisé dans des usines de dessalement à grande échelle au Moyen-Orient.
4. Application dans d'autres industries
NSSC2120 a commencé à être largement utilisé dans d'autres industries. L'industrie japonaise de la construction navale a largement utilisé NSSC2120 lors de la fabrication de pétroliers offshore au lieu de TY304 et de plaques d'acier au carbone revêtues, ce qui non seulement garantit la résistance à la corrosion, mais a également une bonne maniabilité et soudabilité, et peut également simplifier la maintenance pendant la navigation.
À l'avenir, NSSC2120 pourra être appliqué aux pétroliers océaniques. De plus, le NSSC2120 peut également être utilisé dans les vannes de réservoir et les équipements de traitement de l'eau. Affectées par le tremblement de terre et le tsunami du Grand Est du Japon, les infrastructures le long de la côte nord-est du Japon ont été gravement endommagées, et de nombreuses vannes et équipements de traitement de l'eau nécessitent un entretien et une reconstruction à moyen et long terme.
Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Co., Ltd. a demandé l'enregistrement technique de l'acier biphasé faiblement allié à haute résistance auprès de l'Agence d'information sur les nouvelles technologies du ministère des Terres, des Infrastructures, des Transports et du Tourisme afin d'accélérer son application dans la construction de projets d'infrastructures publiques tels que des vannes, des réservoirs et des installations de digues qui adoptent de nouvelles technologies.
5. Conclusion
Étant donné que le NSSC2120 présente les mêmes avantages de résistance à la corrosion et de haute résistance que le TY304 dans un environnement à faible teneur en carbone, on estime qu'il peut être utilisé non seulement dans les équipements énergétiques, mais également dans d'autres industries à l'avenir. Dans l'industrie de la construction, le NSSC2120 présente les avantages d'être léger et sans entretien, de sorte qu'il peut remplacer les pièces structurelles et accessoires précédents en acier galvanisé.
Étant donné que les propriétés élastoplastiques correspondant à la contrainte de traction sont plus proches de l'acier au carbone que de l'austénite ordinaire, il peut être utilisé comme composant structurel à l'avenir. Récemment, l'acier inoxydable NSSC2120 a été utilisé pour remplacer les tôles d'acier galvanisées en acier pour les stents solaires à grande échelle. En plus de ses fonctionnalités sans maintenance, le NSSC2120 présente également les avantages de la légèreté et de la réduction des coûts, ce qui est la principale raison de son adoption.
Avec l'expansion continue de la gamme d'applications de l'acier inoxydable NSSC2120, les produits sont passés des produits de plaques épaisses d'origine à des produits de plaques minces et de fil de tige. De plus, en termes de production de composants, en coopération avec des sociétés liées, nous avons préparé une variété de produits de transformation secondaire tels que des tubes soudés, des joints, des aciers profilés, des pièces moulées et des pièces forgées pour répondre aux divers besoins des utilisateurs.