PREN Objasnjeno: Rangiranje razreda od nehrđajućeg čelika prema otpornosti na otpad

Broj ekvivalenta otpora na otpad, ili PREN, rangira razine nehrđajućeg čelika prema njihovoj otpornosti na otpad klorida pomoću formule PREN = %Cr + 3.3 x %Mo + 16 x %N. Na toj skali standard 304 nalazi se blizu 18, 316L blizu 24, duplex 2205 blizu 35 Ako je PREN veći, legura toleriše toplije i bogatije okruženja s hloridima prije nego što počne lokalno ispuštanje. Kao indeks za usporedbu ocjena, to je najkorisniji broj, ako znate njegove granice.

Što zapravo teži formula
Svaki izraz u PREN jednačini odražava ono što element radi kako bi se pasivni film spriječio razgradnju. Hrom je temelj nehrđajućeg ponašanja; potrebno je najmanje oko 10,5 posto da se formira zaštitni sloj hrom-oksida, a svaki dodatni postotak ga jača. Molibden ima težinu od 3,3 jer je, po jedinici, mnogo učinkovitiji od hroma u repasivaciji i stabilizaciji jama kada kloridi napadnu. Dušik ima najveći koeficijent, 16, jer čak i mali dodatak dramatično povećava otpornost na udubljenje, a istovremeno povećava snagu; zato su moderne visokokvalitetne vrste namjerno legirane dušikom. Varijanta formule, ponekad nazvana PREN16 ili PREW, dodaje termin za volfram, ali oblik s tri elementa industrijska je norma. U nekim referencijama za visoki legirani materijal koristi se koeficijent dušika od 30 umjesto 16, pa provjerite koji se koeficijent koristi u objavljenoj vrijednosti PREN-a prije nego što donesete zaključke.

Razvrstavanje zajedničkih ocjena
Primjenite formuli na tipične kemijske vrste srednjeg raspona i jasno se pojavljuje hijerarhija. 304. razina, sa oko 18 do 20 posto hroma i bez namjernog molibdena, pada na 18 do 20. Razred 316L, s otprilike 16 do 18 posto hroma i 2 do 3 posto molibdena, doseže oko 24 do 26; taj molibden je razlog zašto je 316L podrazumijevan izbor za blage morskog i mnoge kemijske primjene. Duplex 2205, s oko 22 posto hroma, 3 posto molibdena i 0,17 posto dušika, raste na otprilike 35. Super duplex 2507, s oko 25 posto hroma, 4 posto molibdena i 0,28 posto dušika, dostiže otprilike 43 i postavlja prag super duplex PREN-a iznad 40.

Tablica: Kemija i približni PREN

Kad je PREN stvarno bitan
PREN postaje odlučujući gdje god kloridi i lokalizirana korozija izazivaju kvar, a ne jednaki gubitak metala. Morska voda, slana voda, proizvedena voda, soli za odmrzavanje, bjeljivač i klorirani procesni tokovi te obalna atmosfera sve napadaju pasivni film u različitim točkama, otvarajući jame koje mogu probiti zid dok okolna površina još uvijek izgleda svijetlo. Dvije povezane ideje pretvaraju PREN u ograničenja usluga. Kritska temperatura u šupljini, ili CPT, najniža je temperatura na kojoj se stabilne šupljine formiraju u definiranom rastvoru hlorida, a ona pomno prati PREN: 316L može pokazati CPT blizu 15 do 25 stupnjeva Celzijusa u standardnim testovima, 2205 blizu 35 do 45, a 2507 Kada dizajner zna radnu temperaturu i razinu hlorida, uspoređivanje PREN-a i CPT-a među kandidatnim razredima brzo sužava područje i zadržava leguru koja bi bila u upotrebi na crtežu. Ulozi su stvarni: jedna rupnja u cijevi pod pritiskom može zaustaviti proces, kontaminirati proizvod i koštati mnogo više od razlike u cijenama između razreda, zbog čega se izbor vođen PREN-om tretira kao upravljanje rizikom, a ne detalj nabave.

Ograničenja jednog broja
PREN je alat za rangiranje, a ne potpuni prediktor korozije, a tretiranje ga kao jamstvo poziva na neuspjeh. Izračunava se na temelju nominalne ili kemijske kemije i ignorira mikrostrukturu koju zapravo primate. Dupleksna razina s ispravnim PREN-om još uvijek može loše funkcionirati ako je izgaranje rastvora bilo neadekvatno i sigma faza je oborena, jer intermetalici oduzimaju hrom i molibden iz okolne matrice bez obzira na prosječnu sastav. Svajanje je još jedna slijepa točka: zone pogođene toplinom i nemješani metal za zavarivanje mogu imati lokalnu kemiju i strukture koje se razbijaju prije roditeljskog metala, zbog čega se testiranje korozije prema ASTM A923 ili G48 izvodi na proizvedenoj proizvodini. PREN ne govori ništa o koroziji pukotina, koja počinje pri nižim temperaturama od otvorenih rupa, niti o puktanju korozije pod stresom, općem napadu kiseline ili eroziji. Ne može uhvatiti površinu, ugrađenu kontaminaciju željezom, ili naslage koje koncentrišu hloride ispod stupnjeva.

Upotreba PREN-a odgovorno u odabiru
Praktični tok rada je korištenje PREN-a za prvi rez, a zatim potvrda s servisnim podacima i testiranjem. Za početak, PREN se može prilagoditi okolišu: za rad u zatvorenom prostoru s niskim udjelom hlora 304 je ekonomičan; za blage pomorske i opće kemijske usluge 316L je najbolji; za toplije ili koncentriranije hloride korak do 2205; za morsku vodu ili ekstremne obalne hlor U slučaju da je primjena kritična, potrebno je provjeriti laboratorijsko testiranje korozije u rupi ili pukotine na stvarnom postupku topline i zavarivanja. U specifikaciji treba dokumentirati pretpostavljenu koncentraciju hlorida i vrhunsku temperaturu metala, jer razina koja je udobna na razini hromnog hlorida još uvijek može propasti kada isparavanje, naslage ili pukotine koncentrišu hloride lokalno. Ako se koristi na ovaj način, PREN je učinkovit, zasnovan na fizici ekran koji upućuje kupce prema pravom razredu dok testni dokazi potvrđuju da će određena cijev preživjeti uslugu.

Često postavljana pitanja
P: Je li veći PREN uvijek bolji?
Odgovor: Za otpornost na klorid, da, ali više PREN razreda koštaju više i teže su za proizvodnju, tako da se podudaraju PREN stvarnom klorid i izloženost temperaturi umjesto pre-specificiranje.
P: Je li PREN odgovoran za koroziju pukotina ili pukotine korozije stresom?
A: Ne. PREN rangira otpornost na otvorenu površinu samo; korozija pukotina, pukotina korozije stresom i opći napad kiselinom zahtijevaju zasebnu evaluaciju i testiranje.

Ne znate koja je PREN klasa za vaše kloridno okruženje? Zhejiang Wenqiang nehrđajući čelik Co., Ltd. može savjetovati i isporučiti od 304 do 2507. Telefoni: +86 577 8922 2595 / https://www.chinawqsteel.com/