Caractéristiques, résistance à la corrosion et applications du tuyau d'acier à couture droite 09CrCuSb

Tuyau d'acier droit de la couture 09CrCuSb, En tant que type d'acier résistant à la corrosion du point de rosée de l'acide sulfurique, a une valeur d'application significative dans des industries telles que l'énergie, la chimie et la métallurgie. Le nom de cet acier provient de sa composition chimique: 09 représente une teneur en carbone ≤ 0,09%, avec Cr, Cu et Sb étant ses principaux éléments d'alliage. Ce rapport de composition unique lui confère une excellente résistance à la corrosion dans les environnements de gaz de combustion contenant du soufre. Le tuyau d'acier droit de couture de 09CrCuSb, construit utilisant le procédé droit de soudure continue, est devenu un matériel clé pour l'équipement tel que des systèmes de désulfuration de fumée et des préchauffeurs d'air de chaudière dus à sa qualité stable et relativement coût bas.

D'abord, les caractéristiques matérielles et le mécanisme de résistance à la corrosion du tuyau d'acier droit de couture de 09CrCuSb.
L'avantage principal de l'acier 09CrCuSb réside dans sa résistance spéciale à la corrosion du point de rosée de l'acide sulfurique. Lorsque le soufre dans le carburant brûle, il forme du dioxyde de soufre qui, dans les zones à basse température (telles que les cheminées et les préchauffeurs d'air), réagit avec la vapeur d'eau pour former de l'acide sulfurique, provoquant une corrosion sévère de l'acier au carbone ordinaire. L'acier 09CrCuSb forme un film de passivation dense grâce à l'effet synergique des éléments d'alliage: le cuivre favorise la formation d'une couche protectrice stable sur la surface de l'acier, le chrome améliore la résistance à la corrosion du substrat et l'antimoine inhibe davantage la corrosion localisée. Les données expérimentales montrent que dans une solution d'acide sulfurique à 50% à 60 ℃, le taux de corrosion de l'acier 09CrCuSb n'est que de 1/5 à 1/8 de celui de l'acier Q235 ordinaire, et sa durée de vie peut être prolongée de plus de 3 fois.

Deuxièmement, le processus de production et les points techniques clés de 09CrCuSb tuyaux en acier à couture droite.
Le processus de production des tuyaux soudés à couture droite comprend des processus clés tels que le refendage, le formage, le soudage et le dimensionnement des bandes. Pour l'acier 09CrCuSb, les aspects suivants nécessitent une attention particulière:
1. contrôle de dalle: Un processus de laminage et de refroidissement contrôlé (TMCP) est adopté pour assurer la distribution uniforme des éléments tels que le cuivre et l'antimoine, évitant la ségrégation. La tolérance d'épaisseur des bobines laminées à chaud doit être contrôlée à ± 0,2mm pour assurer la qualité du soudage ultérieur.
2. processus de soudage: soudage par résistance à haute fréquence (HFW) ou soudage à l'arc submergé (SAW) est couramment utilisé. Pendant le soudage, la température de la zone affectée par la chaleur doit être contrôlée entre 900 et 1100 ℃ pour éviter l'oxydation des éléments d'alliage. Un traitement thermique en ligne post-soudure, tel qu'un recuit par induction, est nécessaire pour éliminer les contraintes de soudage.
3. essai non destructif: l'essai 100% de courant de Foucault (ECT) et l'essai ultrasonique (UT) sont essentiels pour s'assurer que le corps de tuyau est sans défaut, prêtant une attention particulière aux fissures et au manque de fusion dans le secteur de soudure.

Troisièmement, les applications de l'industrie et les cas typiques de 09CrCuSb couture droite tuyaux en acier.
Dans le système de désulfuration des centrales thermiques, 09CrCuSb les tuyaux d'acier droits de couture sont principalement employés comme composants tels que la coquille de GGH (échangeur de chaleur de fumée) et les joints de dilatation de conduite. Un projet de rénovation de l'unité 600MW a montré qu'après avoir remplacé l'acier ND traditionnel par des tuyaux en acier à couture droite 9CrCuSb de 8mm d'épaisseur, la durée de vie de la cheminée est passée de 2 ans à 6 ans et les coûts de maintenance ont diminué de 40%. Dans les unités de récupération de soufre de raffinerie, les tuyaux faits de ce matériel peuvent résister à la corrosion de la fumée humide contenant H₂S et SO₂, avec une température de fonctionnement maximum de 150 ℃. Il convient de noter que sa résistance à la corrosion par les ions chlorure est relativement faible; par conséquent, il doit être utilisé conjointement avec un revêtement anti-corrosion lorsqu'il est appliqué dans des centrales électriques côtières.

Quatrièmement, statut du marché et tendances de développement des tuyaux d'acier à couture droite 09CrCuSb.
Les principaux fabricants nationaux ont atteint une capacité de production annuelle de plus de 100 000 tonnes. Selon un rapport de l'industrie 2024, le prix des tuyaux en acier à couture droite 09CrCuSb est de 20% à 30% plus élevé que celui de l'acier aux intempéries ordinaire, mais son avantage en matière de coût du cycle de vie est significatif. Les orientations actuelles en matière d'amélioration technologique comprennent:
-Processus composite: Développement de 09CrCuSb/tuyaux composites à double couche en acier au carbone pour réduire les coûts des matériaux;
-Production intelligente: Utilisation de robots de soudage guidés par vision laser pour contrôler le taux de défauts de soudure inférieur à 0,1%;
-Normes vertes: Le nouveau GB/T 29732-2024 révisé définit des exigences plus élevées pour la recyclabilité de l'acier, incitant les fabricants à optimiser les rapports d'alliage.

Cinquièmement, recommandations et précautions pour l'utilisation des tuyaux d'acier droits de la couture 09CrCuSb
1. conseils de sélection: pour les environnements de gaz de combustion avec des vitesses d'écoulement> 15 m/s, il est recommandé de sélectionner des tuyaux en acier avec une épaisseur de paroi ≥ 10mm pour empêcher la corrosion par érosion; dans les environnements à basse température (<60 ℃), la teneur en alliage peut être réduite de manière appropriée pour réduire les coûts.
2. spécifications d'installation: le fil de soudure ER55-CuSb doit être employé pour que les joints soudés évitent la corrosion électrochimique provoquée par des aciers dissemblables de soudure. L'espacement entre les supports de tuyau ne doit pas dépasser 80% de la valeur standard pour éviter l'usure des vibrations.
3. stratégie de maintenance: Pendant la maintenance annuelle d'arrêt, l'amincissement de paroi du tuyau en acier doit être inspecté avec un endoscope, en mettant l'accent sur la surveillance de la zone affectée par la chaleur de la soudure. Lorsque la profondeur de corrosion locale dépasse 30% de l'épaisseur de la paroi, une réparation par soudage par recouvrement ou un remplacement partiel est nécessaire.

La maturité technique de 09CrCuSb tuyaux d'acier à couture droite a été vérifiée par des projets d'ingénierie. Cependant, avec des normes environnementales de plus en plus strictes (telles que la réduction des limites d'émission de SO₂ à 35mg/m³), il pourrait être nécessaire de développer des variantes de matériaux haut de gamme contenant du Mo et du Ni à l'avenir. Au stade actuel, la sélection appropriée des matériaux, la construction normalisée et l'entretien scientifique restent la clé pour maximiser ses avantages de performance.