Principais métricas técnicas & Atributos principais
Fornece o dobro da resistência ao escoamento mecânico em comparação com classes austeníticas padrão como 316L.
A alta tensão de prova permite uma redução significativa da espessura da parede e projetos de tubulação estrutural mais leves.
O número equivalente de resistência à corrosão garante imunidade à corrosão localizada e em fendas.
Padrão universal super duplex para serviços ácidos severos, campo petrolífero offshore, e manuseio de produtos químicos.
Visão geral abrangente do material: Cotovelos Super Duplex ASTM A815 WPS UNS S32750
ASTM A815 WPS UNS S32750 representa a referência suprema para conexões de tubulação de aço inoxidável super duplex ferrítico/austenítico forjado. Projetado especificamente para atender às exigentes demandas de ambientes marítimos extremos, petroquímica, Subsea, e ambientes agressivos de processamento químico, EUA S32750 (comumente conhecido como 2507 Super Duplex ou PT 1.4410) oferece um equilíbrio 50/50 microestrutura bifásica consistindo em proporções aproximadamente iguais de austenita e ferrita. Este projeto metalúrgico sinérgico concede ao material uma resistência ao escoamento mecânico excepcionalmente alta - quase o dobro dos graus austeníticos convencionais, como 316L ou 317L - juntamente com imunidade virtualmente completa à corrosão sob tensão induzida por cloreto (SCC).
A designação WPS na ASTM A815 indica acessórios para tubulação sem costura de grau forjado fabricados de acordo com os rigorosos requisitos ASME B16.9 e MSS SP-43. Esses cotovelos, disponível em ambos longo Radius (LR, R = 1.5D) e curto Radius (SR, R=1.0 D) configurações, servem como componentes cruciais que alteram a direção do fluxo em redes de tubulação de alta pressão. Seja utilizado em plataformas de petróleo offshore em águas profundas, usinas de dessalinização de água do mar por osmose reversa, purificadores agressivos de gases ácidos, ou reatores químicos de alta pureza, Os cotovelos ASTM A815 WPS UNS S32750 apresentam desempenho confiável sob fadiga mecânica extrema, choques térmicos, e meios corrosivos altamente oxidantes.
Principais classificações de materiais cobertas pela especificação ASTM A815:
- Classe WP-S: Acessórios forjados sem costura fabricados a partir de tubos sem costura, Tubo, ou estoque forjado.
- Classe WP-W: Acessórios forjados contendo soldas onde o metal de adição foi adicionado e inspecionado de forma não destrutiva por meio de radiografia (RT).
- Classe WP-WX: Acessórios soldados forjados onde todas as soldas são 100% radiografado de acordo com o código ASME para caldeiras e vasos de pressão.
- Classe WP-WU: Acessórios forjados onde todas as soldas são 100% examinado usando testes ultrassônicos (OUT).
Limites de composição química (%) — UNS S32750 vs Família Duplex
O controle elementar rigoroso garante máxima resistência à corrosão, prevenção de precipitação prejudicial de fase intermetálica (como fases Sigma σ e Chi χ), e integridade estrutural.
| Grau / EU | carbono (C) | Cr | Ni | Mo | n | Cu | MN (máx) | Si (máx) | P / S (máx) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| WPS S32750 (2507) | ≤ 0.030 | 24.0 - 26.0 | 6.0 - 8.0 | 3.0 - 5.0 | 0.24 - 0.32 | ≤ 0.50 | 1.20 | 0.80 | 0.035 / 0.020 |
| WPS S31803 (2205) | ≤ 0.030 | 21.0 - 23.0 | 4.5 - 6.5 | 2.5 - 3.5 | 0.08 - 0.20 | - | 2.00 | 1.00 | 0.030 / 0.020 |
| WPS S32202 (2202) | ≤ 0.030 | 21.5 - 24.0 | 1.0 - 2.8 | 0.45 máx | 0.18 - 0.26 | - | 2.00 | 1.00 | 0.040 / 0.010 |
| WPS S32760 (zero 100) | ≤ 0.030 | 24.0 - 26.0 | 6.0 - 8.0 | 3.0 - 4.0 | 0.20 - 0.30 | 0.50 - 1.00 | 1.00 | 1.00 | 0.030 / 0.010 |
* Nota: UNS S32750 contém adições deliberadas de nitrogênio (0.24–0,32%) para aumentar significativamente a resistência à corrosão, promover rápida reaustenitização intergranular durante o tratamento térmico, e aumentar a resistência ao escoamento mecânico.
Mecânica & Dados de desempenho estrutural
O equilíbrio único entre as fases de ferrita e austenita confere aos cotovelos UNS S32750 uma resistência à tração excepcional, resistência ao impacto severo até temperaturas abaixo de zero (-50° C), e resistência notavelmente alta à erosão-corrosão mecânica. Quando comparado ao padrão 300 série de aço inoxidável ou ligas Lean Duplex convencionais, S32750 permite que engenheiros especifiquem programações de paredes mais finas (v.g., SCH 10S vs SCH 40S) sem sacrificar as margens de segurança estrutural.
Maior tensão de projeto admissível sob os códigos de tubulação ASME B31.3 permite até 40% redução no peso geral do sistema para topsides offshore de alta pressão.
Limites Mecânicos ASTM A815 S32750
| Parâmetro Mecânico | Limite padrão ASTM A815 |
|---|---|
| Resistência à tração, min (MPa / Ksi) | 800 - 965 / [116 - 140] |
| Força de rendimento (0.2% compensar), min | 550 MPa / [80 Ksi] |
| alongamento em 2 no. (50 mm), min % | 15.0 % |
| Dureza, Brinell (HBW), máx | 310 PNQ máx. |
| Dureza, Rockwell C. (HRC), máx | 32 HRC máx. |
| Energia de impacto Charpy V-Notch (-40° C) | ≥ 80 Joules (média) |
Física de Resistência à Corrosão & Cálculos da fórmula PREN
O excepcional desempenho de corrosão por pites e frestas do Super Duplex UNS S32750 é quantificado diretamente usando o Número equivalente de resistência ao pitting (MADEIRA). Números mais elevados de PREN denotam uma resistência significativamente maior contra a quebra localizada do filme passivo em ambientes hostis ricos em cloreto, como a água do oceano, ácidos, e salmouras.
corrosão & corrosão intersticial
Com um PREN mínimo de 42, Os cotovelos S32750 permanecem completamente imunes à corrosão por pite em sistemas de água do mar clorada, mesmo sob condições de temperatura elevada de até 45°C.
corrosão sob tensão (SCC)
Aços austeníticos (como 304L / 316L) são vulneráveis ao cloreto SCC acima de 60°C. A estrutura duplex do S32750 resiste ao SCC em ambientes com níveis extremamente elevados de H2S e íons cloreto.
Erosão-corrosão
A alta dureza do material combinada com a regeneração dinâmica superior do filme passivo garante aos cotovelos UNS S32750 uma resistência excepcional à erosão por lama de areia em coletores submarinos.
longo Radius (LR) vs raio curto (SR) Cotovelos Duplex
Selecionando entre raio longo (R = 1,5D) e raio curto (R = 1,0D) depende das limitações de perda de carga hidráulica, velocidade do fluido, requisitos de pigging, e restrições de espaço.
longo Radius (LR) COTOVELO (R = 1,5D)
- Distância centro-a-fim: 1.5 vezes o diâmetro nominal do tubo (UMA = 1.5 ×NPS).
- Perda de carga por fricção: Turbulência mínima do fluido e baixa queda de pressão na curva.
- Capacidade de pigging: Ideal para sistemas de tubulações que exigem pigging de inspeção em linha inteligente.
- Resistência à Erosão: A menor velocidade de impacto do fluxo reduz o adelgaçamento da parede dentro do extradorso.
- Aplicativos primários: Oleodutos de longa distância entre países, risers submarinos offshore, processar linhas químicas.
curto Radius (SR) COTOVELO (R = 1,0D)
- Distância centro-a-fim: Igual ao diâmetro nominal do tubo (UMA = 1.0 ×NPS).
- Perda de carga por fricção: Maior resistência à mudança direcional e turbulência ligeiramente elevada.
- Capacidade de pigging: Não é adequado para operações de pigging inteligentes rígidas padrão.
- Layout compacto: Usado onde o espaço físico apertado impede a instalação de cotovelos LR.
- Aplicativos primários: Pacotes de skid submarinos, módulos FPSO compactos na parte superior, salas de máquinas marítimas, sistemas de derrapagem.
ASME B16.9 Raio Longo de 90° (LR) Dimensões do cotovelo & Gráfico de peso
Guia dimensional abrangente para cotovelos LR de 90 graus com solda de topo ASTM A815 WPS UNS S32750 (1/2″ para 24″).
| Tamanho nominal (NPS) | Diâmetro externo (OD) [mm] | Centro de Final (A) [mm] | Espessura de parede (SCH 10S) [mm] | Espessura de parede (Skew 40s) [mm] | Espessura de parede (Sch 80s) [mm] | aprox. Peso (Skew 40s) [kg] |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1/2″ (DN15) | 21.3 | 38.0 | 2.11 | 2.77 | 3.73 | 0.08 |
| 3/4″ (DN20) | 26.7 | 38.0 | 2.11 | 2.87 | 3.91 | 0.11 |
| 1″ (DN25) | 33.4 | 38.0 | 2.77 | 3.38 | 4.55 | 0.16 |
| 1-1/2″ (DN40) | 48.3 | 57.0 | 2.77 | 3.68 | 5.08 | 0.42 |
| 2″ (DN50) | 60.3 | 76.0 | 2.77 | 3.91 | 5.54 | 0.78 |
| 3″ (DN80) | 88.9 | 114.0 | 3.05 | 5.49 | 7.62 | 2.15 |
| 4″ (DN100) | 114.3 | 152.0 | 3.05 | 6.02 | 8.56 | 4.12 |
| 6″ (DN150) | 168.3 | 229.0 | 3.40 | 7.11 | 10.97 | 11.20 |
| 8″ (DN200) | 219.1 | 305.0 | 3.76 | 8.18 | 12.70 | 23.50 |
| 10″ (DN250) | 273.0 | 381.0 | 4.19 | 9.27 | 12.70 | 41.80 |
| 12″ (DN300) | 323.8 | 457.0 | 4.57 | 9.52 | 12.70 | 64.50 |
B16.9 ASME / MSS SP-43 90° Raio Curto (SR) Dimensões do cotovelo
Dimensões e pesos para Super Duplex de raio compacto 2507 Cotovelos (R = 1,0D).
| Tamanho do NPS | Diâmetro externo (OD) [mm] | SR centro a fim (A) [mm] | Parede SCH 10S [mm] | Parede SCH 40S [mm] | aprox. Peso (Sch 80s) [kg] |
|---|---|---|---|---|---|
| 1″ (DN25) | 33.4 | 25.4 | 2.77 | 3.38 | 0.14 |
| 1-1/2″ (DN40) | 48.3 | 38.1 | 2.77 | 3.68 | 0.35 |
| 2″ (DN50) | 60.3 | 50.8 | 2.77 | 3.91 | 0.65 |
| 3″ (DN80) | 88.9 | 76.2 | 3.05 | 5.49 | 1.80 |
| 4″ (DN100) | 114.3 | 101.6 | 3.05 | 6.02 | 3.40 |
| 6″ (DN150) | 168.3 | 152.4 | 3.40 | 7.11 | 9.80 |
| 8″ (DN200) | 219.1 | 203.2 | 3.76 | 8.18 | 19.50 |
Tratamento térmico crítico & Balanço de fase microestrutural
As propriedades físicas e a resistência à corrosão dos cotovelos ASTM A815 WPS UNS S32750 dependem fortemente de alcançar um equilíbrio 40%–60% Ferrita / 60%–40% Austenitas relação de fase. O tratamento térmico inadequado pode desencadear precipitação intermetálica perigosa, especificamente a fragilização Fase Sigma (um) e Fase Chi (h), que destroem rapidamente a resistência ao impacto e a resistência à corrosão em ambientes ácidos.
| Grau / ASTM | temperatura de recozimento da solução | Resfriamento / Método de têmpera | Conteúdo alvo de ferrite |
|---|---|---|---|
| WPS S32750 (2507) | 1025°C – 1125°C [1920°F – 2060°F] | Têmpera Rápida com Água (abaixo de 300°C em segundos) | 40% - 60% ferrita (Contagem de pontos E562) |
| WPS S31803 (2205) | 1020°C – 1100°C [1870°F – 2010°F] | Resfriamento rápido com água ou resfriamento rápido com ar | 40% - 60% ferrita |
| WPS S32202 (2202) | 1020°C – 1080°C [1870°F – 1975°F] | Têmpera com água ou têmpera com ar forçado | 45% - 55% ferrita |
Importância da taxa de extinção: O resfriamento lento entre 600°C e 1000°C permite que o cromo e o molibdênio segreguem rapidamente, causando formação de fase intermetálica em menos de dois minutos. A têmpera em água garante que os elementos permaneçam em solução sólida, preservando a resistência ideal até -50°C.
Fluxos de trabalho de fabricação contínuos & Cotovelos Soldados
Combinando flexão de mandril a quente, empurrão hidráulico a frio, biselamento de precisão, e testes não destrutivos para conexões super duplex sem falhas.
Formação de Mandril a Quente
O estoque de tubo sem costura é aquecido por meio de bobinas de indução e empurrado sobre uma matriz de mandril em forma de chifre para obter um raio de curvatura preciso, uniformidade da parede, e redondeza.
Prensagem de Placa & De soldagem
Para acessórios de grande diâmetro (>24″), placas superduplex (ASTM A240 UNS S32750) são prensados em meias conchas, chanfrado, e soldado usando metal de adição ER2594 correspondente.
Recozimento de solução completa
Os cotovelos formados passam por recozimento completo em solução a 1100°C, seguido de têmpera com jato de água de alto volume para eliminar o estresse interno e restaurar a resistência. 50/50 Balanço de fase.
Chanfro & Decapagem de superfície
As extremidades dos cotovelos são usinadas em CNC em chanfros de soldagem padrão ASME B16.25. Todas as superfícies externas e internas são decapadas com ácido e passivadas para uma pureza de superfície imaculada.
Especificação de soldagem & Diretrizes de consumíveis para S32750
A soldagem de cotovelos ASTM A815 WPS S32750 requer rigoroso controle de entrada de calor para evitar a formação excessiva de ferrita na zona afetada pelo calor (HAZ) (causado pelo resfriamento muito rápido) e precipitação de fase intermetálica (causada pela entrada excessiva de calor).
| Processo de Soldagem | Especificação de metal de enchimento AWS | Entrada de calor recomendada | Blindagem / Gás de apoio |
|---|---|---|---|
| GTAW (TIG) | AWSA5.9ER2594 (Ni superligado ~ 9%) | 0.2 - 1.5 KJ/mm | Ar puro ou Ar + 2% N2 / Ar + 30% Ele + 2% N2 |
| SMAW (Grudar) | AWS A5.4 E2594-16 / E2594-17 | 0.5 - 1.5 KJ/mm | N/A (Fluxo revestido) |
| GMAW (MEU) | Fio AWS A5.9 ER2594 | 0.5 - 1.2 KJ/mm | Ar + 2% N2 ou Ar + 30% Ele + 2% N2 |
| VIU (Arco Submerso) | Fio AWS A5.9 ER2594 + Fluxo Básico | 0.8 - 1.8 KJ/mm | Neutro / Fluxo Básico de Soldagem |
A temperatura máxima entre passes deve ser estritamente limitada a 100° C (212° F) durante todas as sequências de passagem para evitar a precipitação de fases secundárias de austenita e fragilização.
CONTROLE DE QUALIDADE & Protocolos de teste
Cada cotovelo ASTM A815 WPS UNS S32750 passa por testes abrangentes não destrutivos e destrutivos antes do lançamento.
1. PMI Testing
100% identificação positiva de materiais (PMI) usando fluorescência de raios X (Xrf) ou espectrometria OES para verificar Cr, Ni, Mo, e conteúdo N.
2. Teste de corrosão
Método ASTM G48 Um teste de corrosão por picada de cloreto férrico realizado a 50°C para 24 horas (exigência de perda de peso zero).
3. Microestrutura & ferrita
Exame metalográfico de acordo com ASTM E562 para garantir 40% a 60% de fração de ferrita e zero precipitados de fase intermetálica prejudiciais.
4. radiográfico (RT) / OUT
As conexões das classes WP-W e WP-WX são submetidas 100% Exame Radiográfico (RT) em todas as costuras soldadas de acordo com a Seção VIII da ASME.
padrões internacionais & Matriz de Designações Equivalentes
| Organização Padrão | Código Padrão | Descrição / Tipo de montagem |
|---|---|---|
| Padrão ASTM | ASTM A815 / A815M | Especificação padrão para ferrítico forjado, Ferrítico / austenítico, e acessórios para tubulação de aço inoxidável martensítico |
| Padrão ASME | B16.9 ASME | Acessórios para soldagem de topo forjados feitos na fábrica (NPS 1/2 através do NPS 48) |
| Padrão de MSS | MSS SP-43 | Conexões de solda de topo forjadas e fabricadas para baixa pressão, Aplicações Resistentes À Corrosão |
| Padrão de MSS | MSS SP-97 | Conexões de saída de ramificação forjadas integralmente reforçadas - Soldagem de soquete, Rosca, e extremidades soldadas |
| Norma Europeia | PT-BR 10253-4 / PT-BR 10088-3 | BUTT-WELDING ENCAIXES DE TUBULAÇÃO – Austenítico forjado e austenítico-ferrítico (duplex) Aços Inoxidáveis |
| Norma NACE | Nace Mr0175 / ISO 15156 | Indústrias de petróleo e gás natural — Materiais para uso em ambientes contendo H2S na produção de petróleo e gás |
Principais aplicações industriais para cotovelos Super Duplex S32750
Histórico comprovado em situações de alto estresse, ambientes industriais corrosivos altamente agressivos em todo o mundo.
Petróleo offshore & Partes superiores de gás
Amplamente utilizado em coletores submarinos, Árvores de natal, linhas de fluxo, Tirantes, e sistemas de água para combate a incêndio de alta pressão onde a névoa salina e o óleo/gás ácido exigem imunidade à corrosão por pites e corrosão sob tensão.
Plantas de dessalinização de água do mar
Escolha padrão para osmose reversa de alta pressão (RO) coletores de bomba, coletores de descarga de salmoura, e sistemas de recuperação de energia que lidam com soluções salinas concentradas em velocidades extremas.
Processamento químico & Plantas Ácidas
Crucial para trocadores de calor, refervedores, redes de tubulação de ácido orgânico e inorgânico (como nítrico, fosfórico, e ácidos orgânicos) onde as ligas austeníticas padrão sofrem rápida degradação da parede.
Tolerâncias Dimensionais conforme ASME B16.9 / MSS SP-43
| Tamanho Nominal Do Tubo (NPS) | Tolerância fora do ângulo (Q) | Tolerância fora do plano (P) | Tolerância centro-a-fim | Diâmetro interno no final |
|---|---|---|---|---|
| 1/2″ para 2-1/2″ | ± 1 mm | ± 2 mm | ± 2.0 mm | +0.8 mm / -0.8 mm |
| 3″ para 3-1/2″ | ± 2 mm | ± 3 mm | ± 2.0 mm | +1.6 mm / -1.6 mm |
| 4″ | ± 2 mm | ± 3 mm | ± 2.0 mm | +1.6 mm / -1.6 mm |
| 5″ para 8″ | ± 3 mm | ± 5 mm | ± 2.0 mm | +1.6 mm / -1.6 mm |
| 10″ para 18″ | ± 4 mm | ± 6 mm | ± 3.0 mm | +3.2 mm / -1.6 mm |
| 20″ para 24″ | ± 5 mm | ± 10 mm | ± 3.0 mm | +4.8 mm / -1.6 mm |
Embalagem de exportação, Marcação do produto & Certificação de Qualidade
Garantir contaminação zero e proteção física durante o transporte marítimo internacional de carga, todos os cotovelos ASTM A815 WPS UNS S32750 aderem a rigorosas embalagens de exportação e diretrizes claras de rastreabilidade de estampagem.
Especificação de marcação padrão
A marcação contínua estampada em cada cotovelo inclui: Nome/logotipo do fabricante, Código Padrão (ASTM A815 WPS S32750), Tamanho Do Tubo, Espessura/Programação da Parede, Número de calor para 100% rastreabilidade do moinho.
Caixas de madeira livres de fumigação em condições de navegar
As conexões são protegidas com tampas plásticas nas extremidades, embalado individualmente em filme plástico à prova de umidade, e embalado em caixas de madeira compensada resistentes à fumigação com reforço de cinta de aço.
PT-BR 10204 3.1 & 3.2 Certificados de moinho
Fornecido com relatórios de teste de materiais certificados (mtr) de acordo com EN 10204 3.1. Inspeção independente de terceiros (TPI do Lloyd's Register, Bureau Veritas, SGS, ou TÜV) disponível mediante solicitação.
Referência Rápida de Aquisições
Cartão de dados de cotovelo super duplex ASTM A815 WPS UNS S32750
Pesquisa técnica instantânea para engenheiros, oficiais de compras, e projetistas de tubulação.
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