双相不锈钢的应用

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双相不锈钢的应用

双相不锈钢的应用日益广泛，以下进行简单概括：

纸浆和造纸

20世纪30年代双相不锈钢的首次应用之一便是在亚硫酸盐造纸工业。如今，双相不锈钢用作纸浆造纸工业的漂白设备、蒸煮器、木片储罐、黑液和白液储罐以及吸水辊外壳等。由于双相不锈钢强度高，耐腐蚀性能优越，对于同样的压力等级，允许使用壁厚较薄的板材，因此现在双相不锈钢已经取代了奥氏体不锈钢和碳钢的应用。加工制造壁厚较薄的板材，其综合材料成本较低，焊接时间较短，运输和装卸费用也较低。

海水淡化

海水淡化由于其高氯化物含量、高温的腐蚀性工艺环境，使材料经受了最严格的一种考验。海水淡化的历史基本上是材料发展的历史，因为海水淡化业的客户需要在满足耐腐蚀性要求与将投资控制在可承受范围的要求之间寻求平衡。早期的海水淡化项目中，多级闪蒸 (MSF) 和多效 (MED) 海水淡化设备的蒸发器使用碳钢制造。后来，MSF蒸发器一般用316L 奥氏体不锈钢包覆。MED蒸发室先是采用环氧树脂涂层，后来用不锈钢包覆。

使用双相不锈钢的好处是它的高强度 (是传统奥氏体不锈钢的两倍)与高耐腐蚀性能相结合。因此，双相不锈钢蒸发器可用更薄的钢板制造，所需的材料和焊接较少。其它好处包括容易处理，对环境的综合影响较少。

关于双相不锈钢的理念在2003年有了突破，2205双相不锈钢被用来制造实体双相钢蒸发器，安装在利比亚的Melittah MSF设备和Zuara MED设备中。

双相不锈钢应用于海水淡化的下一个阶段起始于2004年，两种不同类型的双相不锈钢被用于蒸发器装置：采用耐腐蚀性能好的2205制造在最恶劣条件下使用的部件，使用 2304制作不太恶劣条件下使用的部件。

采用2205和UNS S32101两种双相钢结合的理念建造了三套多级闪蒸MSF设备：Taweelah B (阿布扎比，产能69.2百万加仑/天 (MIGD))， Jebel Ali L2 (迪拜，55 MIGD) 和RAS Abu Fontas B2 (卡塔尔，30 MIGD)。

用S32101和2205双相不锈钢制造的多级闪蒸海水淡化装置 ©Outokumpu

石油和天然气

在油气工业中，双相钢在帮助抵抗恶劣条件方面发挥了至关重要的作用。这是由于其强度、耐点蚀和耐缝隙腐蚀性能优于标准的奥氏体不锈钢，双相不锈钢点蚀当量值 (PREN) 通常高于40。

双相不锈钢主要应用在流体管、工艺管线系统和设备，如分离装置、洗涤装置和泵。在海下，这些材料用于井下生产管道、管件和集合管、采气树零件、流体管和运输腐蚀性油气的管线。超级双相不锈钢 (25％Cr) 因为强度高，经常用于棒材、锻件、铸件、薄板、厚板、管材、紧固件等。超级双相钢还具有优良的抗疲劳性能以及与其他高合金不锈钢良好的电偶相容性。

使用液压线进行井口操作控制要用到脐带缆，它也用于化学品注入。自从钢脐带缆被引入市场以来，双相不锈钢一直是最常用的材料。最近几年，开发深海油气田成为趋势，这需要更长的脐带缆。提高材料的强度可降低脐带缆的重量，这样长度可以更长。目前将脐带缆用在温水中，并正在开发新概念，将立管引入脐带缆。因此，这些趋势要求更好的耐腐蚀性能和机械强度。已开发出比超级双相不锈钢耐腐蚀性更好、强度更高的新型特超级双相不锈钢用于脐带缆。

用于海上石油和天然气开采的2507脐带缆 ©Sandvik

食品和饮料

在食品和饮料工业中，经济型双相钢也证明了其价值。这种材料在西班牙的两个项目中得到应用，一个食品储存库和一个酒品储存库。在巴塞罗那港，Emypro SA建造的食品储罐全部采用S32101，取代了EN304/304L。在西班牙南部的代米耶尔，由西班牙储罐制造商Martinez Sole 为 Garcia Carrión 建造的酒品储存库，第一次使用了双相不锈钢：S32101和2304，作为304/316L低成本的替代品，用于建造所有新储罐的顶盖和最上层顶板。

高31米的2205双相不锈钢储罐的一部分 ©Outokumpu

建筑工业

双相钢不断在桥梁建造中发挥重要作用，桥梁在腐蚀和含盐环境使用, 同时要求较高的承载强度。有两个实例均来自于亚洲，分别是香港的昂船洲大桥和新加坡的双螺旋步行桥，它们均使用了2205双相不锈钢。2006年昂船洲大桥使用了2000 吨2205双相钢板材和管材，其表层部分由中国的制造厂用定制尺寸的板材建造。板材经过抛光和喷丸处理，以便在白天和晚上均能有最佳的反射性。

此外，双螺旋步行桥使用了570吨双相不锈钢。这座桥令人惊叹的设计包含了类似于DNA结构的两个螺旋形管状不锈钢部分，其双螺旋支撑结构分别使用2205双相钢管材和板材。不锈钢表面通过反射灯光来提供晚间照明，反射灯光被用来增强设计效果。

新加坡双螺旋步行桥，由2205双相不锈钢建造

位于卡塔尔多哈新国际机场的世界最大的不锈钢屋面使用含钼的经济型双相不锈钢 (S32003) 建造。航站楼最突出的特点是它的波浪形屋顶，据说是世界上最大的不锈钢屋顶。屋顶面积约为195000平方米 (210万平方英尺)，使用了约1600吨 (350万磅) 双相不锈钢。在选择不锈钢牌号时必须考虑几个因素，其中最重要的是机场离大海的距离。屋顶不仅要抵抗中东地区的高温和湿度，还必须能经受盐的腐蚀。与其他钢种相比，选择双相不锈钢材的其他因素包括成本和良好的强度重量比。