З обох матеріалів виходять чудові трубні коліна -, але вони вирішують різні проблеми. Алюміній виграє за вагою, вартістю та-повітряним сполученням без корозії; нержавіюча сталь перемагає за показниками температури, -стійкості до агресивних середовищ і тиску з тонкою{4}}стінкою. Цей посібник порівнює їх за шістьма факторами, які насправді вирішують покупку, а потім дає вам пряму таблицю рішень.
Коліно з алюмінію та нержавіючої сталі
| Власність | Алюміній (6061-T6) | Нержавіюча сталь (304/316) |
|---|---|---|
| Щільність | 2,70 г/см³ - приблизно ⅓ сталі | 7,93 г/см³ (304) / 7,98 г/см³ (316) |
| Міцність на розрив | Більше або дорівнює 290 МПа (6061-T6) | ≈ 515 МПа (304 відпалених) |
| Довго{0}}температура експлуатації | ≈ макс. 120 градусів (зменшити вище) | До ≈ 870 градусів безперервно |
| Температура плавлення | 660 градусів | ≈ 1400–1450 градусів |
| Корозія на повітрі / прісній воді | Чудова природна оксидна плівка - | Чудово |
| Корозія в морській воді / хлоридах | Добре підходить для сплавів 5xxx (5083); вимагає ізоляції від різнорідних металів | Відмінно з 316/дуплексом |
| Модуль пружності | ≈ 69 ГПа (відхиляє більше) | ≈ 200 ГПа (жорсткіший) |
| Іржа / внутрішнє забруднення | Відсутність іржі - зберігає стиснене повітря чистим | Без іржі |
| Відносна матеріальна вартість | Нижче за кг | Вища за кг |
| Встановлення та транспортування | Запальничка - швидше, дешевше | Важче - більше підтримки, більше праці |
| Гальванічний ризик з різнорідними металами | Анодний - піддається корозії, якщо його з’єднати зі сталлю/нержавіючою без ізоляції | Катодний - загалом безпечний як пасивний партнер |
Джерела: ASM Handbook Vol. 2 (механічні властивості), MatWeb (щільність/модуль), ASTM B221 (ліміти сплаву). Значення тиску та температури завжди повинні бути підтверджені проектним розрахунком відповідно до ASME B31.3 / B31.1.
1 · Вага та транспортування
Щільність алюмінію становить 2,70 г/см³ проти 7,93 г/см³ для нержавіючої сталі 304 -алюмінієві коліна важать приблизно одну-третину еквівалента з нержавіючої сталі. На практиці: нижча вартість транспортування, легше транспортування в обмеженому просторі, легші опорні конструкції та менша вага верхнього борту на кораблях і морських модулях. Це головна причина, чому алюміній вказується для морських,-повітряних і модульних систем.
2 · Стійкість до корозії
Алюміній захищає себе за допомогою самовідновлюваної оксидної плівки -, яка чудово підходить для атмосферної, вологої та прісної-води, а такожніколи не іржавіє всередині, який підтримує чистоту стисненого повітря та ліній інструментів. Нержавіюча сталь стійка до впливу хімічних речовин і хлоридів, тому 316/дуплекс призначений для трубопроводів морської води, агресивних хімікатів і гігієнічних харчових ліній. У солоній воді використовуйте алюмінієві сплави 5xxx (5083/5086) з належною ізоляцією; не покладайтеся на 6061.
3 · Температурні обмеження
Тут обидва матеріали розходяться.Алюміній плавиться при 660 градусах і втрачає міцність значно нижче;практична довгострокова стеля становить близько 120 градусів, причому вище необхідно знизити номінальну потужність. Нержавіюча сталь служить безперервно приблизно до 870 градусів. Емпіричне правило:якщо ваша лінія проходить вище 120 градусів - пара, гаряча олія, вихлоп, технологічне тепло - алюміній виходить за рамки.Нижче 120 градусів, легка вага алюмінію та нижча вартість роблять його вигіднішою покупкою.
4 · Номінальний тиск
За такої ж товщини стінки нержавіюча сталь міцніша (≈515 МПа проти ≈290 МПа для 6061-T6). Але алюмінієві коліна доступні з більш товстими стінками, і рейтинг розраховується за кодом (формула Барлоу P=2St/D відповідно до ASME B31.3). Заковика:нижчий модуль пружності алюмінію (69 ГПа проти 200 ГПа) означає більший прогин, тому довгі непідтримувані траси потребують більшої відстані між опорами. Для типових установок із низьким --середнім тиском (стиснене повітря PN16 / 16 бар, вода, HVAC) товщина алюмінієвих стінок цілком достатня - та все ще легша загалом.
5 · Зварюваність і встановлення
Обидва зварюють добре, але по-різному. Алюміній потребує TIG з чистою поверхнею без оксидів (ER4043 для 6061, ER5356 для 5083) і спеціальної щітки з-нержавіючої сталі -. Забруднення є причиною №1 невдалого зварювання алюмінію. Зауважте, щозварювання загартом Т6 знижує міцність у зоні-термічного впливу, тому зварні з’єднання алюмінію розраховуються зі зниженими розрахунковими властивостями. Зварні шви з нержавіючої сталі є більш простими для підрядників, але важчими для обробки. Для монтажу без-інструментів алюмінієві системи -підгонки (ущільнювачі NBR + затискні кільця з нержавіючої сталі) встановлюються за частку часу, ніж зварна сталь.
6 · Вартість володіння
Нержавіюча сталь коштує дорожче за кілограм і потребує більше матеріалу для однакових показників, але її тонкостінні-здібності дещо компенсують це. Порівняйтезагальна встановлена вартість: алюміній виграє у транспортуванні, вантажно-розвантажувальних роботах, монтажних роботах і опорній конструкції; нержавіюча сталь виграє там, де важливі тонкі стінки та високі рейтинги, або там, де цього вимагають ЗМІ. Для типової допоміжної-системи зі стисненим повітрям або морської допоміжної системи вартість встановлення алюмінію зазвичай нижча.
Застосування алюмінієвих колін
Системи, чутливі до низького- та -середнього тиску, нормальної температури, ваги- або-вартості.
Найкраще підходить:
Мережі стисненого повітря та азоту (клас PN16)
Морські та морські допоміжні трубопроводи (5083, економія ваги)
ОВК, водопідготовка, контури охолодження
Автомобільний / турбо інтеркулер і впускний трубопровод
Архітектурні та видимі труби з анодованим покриттям
Проекти, де важлива робота з перевезення та монтажу
Застосування ліктя з нержавіючої сталі
Висока температура, агресивне середовище, гігієнічний режим або тонко{0}}високий тиск.
Найкраще підходить:
Парові, гаряча-масла та вихлопні лінії вище 120 градусів
Морська вода та хлорид-важка хімічна служба (316/дуплекс)
Лінії виробництва продуктів харчування, напоїв і фармацевтичних препаратів
Гідравлічні-системи високого тиску з вимогами до тонких{1}}стінок
Перенесення корозійних кислот/лугів там, де алюміній не може пройти
Довгі пробіги потребують високої жорсткості без додаткових опор
Попередження щодо гальванічної корозії:алюміній анодний до нержавіючої сталі. Якщо алюмінієве коліно кріпиться болтами або фланцями безпосередньо до нержавіючого компонентабез ізоляції, алюмінієва сторона переважно кородує -, особливо у вологому або солоному середовищі. Використовуйте діелектричні прокладки, ізоляційні муфти, кріпильні елементи з покриттям і контрольований дренаж на кожному з’єднанні між алюмінієм--нержавіючою. Якщо сумніваєтеся, ізолюйте.
Середовищем є пара, гаряче масло, вихлоп?
→ Нержавіюча стальТемпература лінії > 120 градусів ?
→ Нержавіюча стальМорська вода чи сильні хлориди?
→ Нержавіюча сталь (316) або 5083 Al з ізоляцієюСтиснене повітря/азот/вакуум?
→ АлюмінійКритична вага чи вартість транспортування?
→ АлюмінійБюджет-чутливий, менше або дорівнює 120 градусам, середній тиск?
→ Алюміній
FAQ
Супутні продукти та посібники
Алюмінієве коліно 90 градусів- Сторінка продуктуСпецифікації, таблиця розмірів і форма пропозиції для алюмінієвих колін GNEE.
Керівництво зі сплаву 6061 проти 6063Який сплав відповідає вашим вимогам під тиском, судном чи обробкою.
Номінальний тиск і посібник з розрахункуЯк перевірити рейтинги за ASME B31.3 і формулою Барлоу.
Надішліть нам свої умови роботи
Повідомте нам середовище, тиск, температуру та розмір - наші інженери порекомендують потрібний матеріал і надішлють цінову пропозицію з таблицею даних.
Отримайте інженерну консультаціюАлюміній GNEE
Виробник алюмінієвої трубної арматури
gneealuminium.com
Порівняйте
Керівництво NPT проти BSP
Температурні обмеження
