ข้องออลูมิเนียมกับข้องอสแตนเลส: คุณควรเลือกอันไหน? - ความรู้

วัสดุทั้งสองสร้างข้อศอกท่อที่ยอดเยี่ยม - แต่สามารถแก้ปัญหาที่แตกต่างกันได้ อลูมิเนียมชนะในด้านน้ำหนัก ราคา และสนิม-บริการทางอากาศฟรี สเตนเลสชนะอุณหภูมิ ความต้านทาน-ตัวกลางเชิงรุก และพิกัด-แรงดันผนังบาง คู่มือนี้จะเปรียบเทียบปัจจัยทั้ง 6 ประการที่ตัดสินใจซื้ออย่างแท้จริง จากนั้นจะให้ตารางการตัดสินใจที่ตรงไปตรงมาแก่คุณ

ข้องออลูมิเนียมและสแตนเลส

คุณสมบัติ	อะลูมิเนียม (6061-T6)	สแตนเลส (304/316)
ความหนาแน่น	2.70 g/cm³ - เหล็กประมาณ ⅓	7.93 ก./ซม. (304) / 7.98 ก./ซม. (316)
ความต้านทานแรงดึง	มากกว่าหรือเท่ากับ 290 MPa (6061-T6)	➤ 515 MPa (อบอ่อน 304)
อุณหภูมิการบริการระยะยาว-	สูงสุด 120 องศา (ลดค่าด้านบน)	ต่อเนื่องได้ถึง 870 องศา
จุดหลอมเหลว	660 องศา	อยู่ที่ 1,400–1,450 องศา
การกัดกร่อนในอากาศ/น้ำจืด	ฟิล์มออกไซด์ธรรมชาติที่ดีเยี่ยม -	ยอดเยี่ยม
การกัดกร่อนในน้ำทะเล/คลอไรด์	ใช้ได้กับโลหะผสม 5xxx (5083); ต้องแยกจากโลหะที่ไม่เหมือนกัน	ยอดเยี่ยมด้วย 316/ดูเพล็กซ์
โมดูลัสความยืดหยุ่น	อยู่ที่ 69 GPa (เบี่ยงเบนมากกว่า)	200 GPa (แข็งกว่า)
สนิม/สิ่งปนเปื้อนภายใน	ไม่เป็นสนิม - ช่วยให้อากาศอัดสะอาด	ไม่เป็นสนิม
ต้นทุนวัสดุสัมพันธ์	ต่ำกว่ากิโลกรัมละ	สูงกว่าต่อกก
การติดตั้งและการขนส่งสินค้า	ไฟแช็ก - เร็วขึ้น ถูกกว่า	หนักขึ้น - การสนับสนุนมากขึ้น แรงงานมากขึ้น
ความเสี่ยงจากไฟฟ้ากับโลหะที่ไม่เหมือนกัน	ขั้วบวก - จะกัดกร่อนหากจับคู่กับเหล็ก/สแตนเลสโดยไม่มีการแยกตัว	Cathodic - โดยทั่วไปปลอดภัยในฐานะพันธมิตรที่ไม่โต้ตอบ

แหล่งที่มา: คู่มือ ASM เล่มที่. 2 (คุณสมบัติทางกล), MatWeb (ความหนาแน่น / โมดูลัส), ASTM B221 (ขีดจำกัดของโลหะผสม) พิกัดความดันและอุณหภูมิต้องได้รับการยืนยันโดยการคำนวณโครงการตาม ASME B31.3 / B31.1 เสมอ

รับใบเสนอราคาภายใน 24 ชั่วโมง

1 · น้ำหนักและการจัดการ

ความหนาแน่นของอะลูมิเนียมคือ 2.70 ก./ซม. เทียบกับ 7.93 ก./ซม. สำหรับสเตนเลส 304 -ข้องออะลูมิเนียมมีน้ำหนักประมาณหนึ่งใน-ของปริมาณสเตนเลสที่เทียบเท่ากัน. ในทางปฏิบัติ: ลดต้นทุนค่าขนส่ง จัดการได้ง่ายขึ้นในพื้นที่จำกัด โครงสร้างรองรับที่เบากว่า และลดน้ำหนักด้านบนเรือและโมดูลนอกชายฝั่ง นี่เป็นเหตุผลเดียวที่ใหญ่ที่สุดที่อะลูมิเนียมถูกระบุสำหรับระบบทางทะเล อากาศอัด- และระบบโมดูลาร์

2 · ความต้านทานการกัดกร่อน

อะลูมิเนียมปกป้องตัวเองด้วย-ฟิล์มออกไซด์ที่รักษาตัวเองได้ - ดีเยี่ยมในการบริการน้ำในชั้นบรรยากาศ ความชื้น และน้ำจืด- และไม่เคยเกิดสนิมภายในซึ่งช่วยให้อากาศอัดและสายอุปกรณ์สะอาด สแตนเลสทนทานต่อสารเคมีและคลอไรด์ ด้วยเหตุนี้ 316/duplex จึงถูกกำหนดไว้สำหรับท่อน้ำทะเล สารเคมีที่มีฤทธิ์กัดกร่อน และท่อส่งอาหารที่ถูกสุขลักษณะ ในน้ำเกลือ ให้ใช้อลูมิเนียมอัลลอยด์ 5xxx (5083/5086) โดยแยกออกจากกันอย่างเหมาะสม ไม่ต้องพึ่ง 6061

3 · ขีดจำกัดอุณหภูมิ

นี่คือจุดที่วัสดุทั้งสองแยกจากกันอลูมิเนียมละลายที่ 660 องศา และสูญเสียความแข็งแรงต่ำกว่านั้นเพดานระยะยาวในทางปฏิบัติคือประมาณ 120 องศา โดยต้องมีการลดพิกัดข้างต้น สแตนเลสเสิร์ฟได้ต่อเนื่องประมาณ 870 องศา กฎง่ายๆ:หากสายการผลิตของคุณมีอุณหภูมิสูงกว่า 120 องศา - ไอน้ำ น้ำมันร้อน ไอเสีย ความร้อนในกระบวนการ - อลูมิเนียมอยู่นอกขอบเขตที่อุณหภูมิต่ำกว่า 120 องศา อลูมิเนียมมีน้ำหนักเบาและต้นทุนที่ต่ำกว่าทำให้ซื้อได้อย่างชาญฉลาดยิ่งขึ้น

4 · ระดับความดัน

สำหรับความหนาของผนังเท่ากัน สเตนเลสจะแข็งแกร่งกว่า (µ515 MPa เทียบกับ µ290 MPa สำหรับ 6061-T6) แต่ข้องออะลูมิเนียมมีจำหน่ายในผนังที่หนากว่า และพิกัดจะคำนวณตามโค้ด (สูตรของ Barlow P=2St/D ภายใต้ ASME B31.3) การจับ:โมดูลัสยืดหยุ่นด้านล่างของอะลูมิเนียม (69 GPa เทียบกับ 200 GPa) ทำให้เกิดการโก่งตัวมากขึ้นดังนั้นการวิ่งที่ไม่รองรับเป็นเวลานานจึงต้องมีระยะห่างการรองรับที่ใกล้ยิ่งขึ้น สำหรับบริการแรงดันต่ำ-ถึง-ทั่วไปทั่วไป (อากาศอัดที่ PN16 / 16 บาร์ น้ำ และ HVAC) ความหนาของผนังอะลูมิเนียมก็เพียงพอแล้วอย่างสมบูรณ์ - และโดยรวมแล้วยังคงเบากว่า

5 · ความสามารถในการเชื่อมและการติดตั้ง

เชื่อมได้ดีทั้งคู่แต่ต่างกัน อะลูมิเนียมต้องการ TIG ที่มีพื้นผิวปราศจากออกไซด์-ที่สะอาด (ER4043 สำหรับ 6061, ER5356 สำหรับ 5083) และการปนเปื้อนด้วยแปรงสแตนเลส-โดยเฉพาะ - เป็นสาเหตุ #1 ของความล้มเหลวในการเชื่อมอะลูมิเนียม โปรดทราบว่าการเชื่อมเทมเปอร์ T6 จะลดความแรงในพื้นที่-ที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนข้อต่ออลูมิเนียมที่เชื่อมจึงถูกคำนวณโดยลดคุณสมบัติการออกแบบลง การเชื่อมสแตนเลสช่วยให้ผู้รับเหมาสะดวกกว่าแต่จะรับมือได้หนักกว่า สำหรับ-การประกอบแบบไม่ต้องใช้เครื่องมือ ระบบดัน-อะลูมิเนียม (ซีล NBR + แหวนแคลมป์สแตนเลส) จะติดตั้งโดยใช้เวลาเพียงเสี้ยววินาทีของเหล็กเชื่อม

6 · ต้นทุนการเป็นเจ้าของ

สเตนเลสมีราคาต่อกิโลกรัมสูงกว่าและต้องการวัสดุมากขึ้นเพื่อให้ได้พิกัดที่เท่ากัน แต่ความสามารถของผนังที่บาง-ก็ช่วยชดเชยบางส่วนได้ เปรียบเทียบต้นทุนการติดตั้งทั้งหมด: อะลูมิเนียมชนะในการขนส่งสินค้า การขนย้าย แรงงานติดตั้ง และโครงสร้างสนับสนุน สเตนเลสชนะในกรณีที่ผนังบางและเรตติ้งสูง หรือในกรณีที่สื่อต้องการ สำหรับระบบเสริมอากาศอัดหรือทางทะเลทั่วไป- ต้นทุนการติดตั้งอะลูมิเนียมมักจะเป็นตัวเลขที่ต่ำกว่า

Elbows

การใช้ข้อศอกอลูมิเนียม

ระบบที่มีความกดดันต่ำ-ถึง-ปานกลาง อุณหภูมิปกติ น้ำหนัก- หรือต้นทุน-ที่ละเอียดอ่อน

เหมาะสมที่สุด:

เครือข่ายอากาศอัดและไนโตรเจน (คลาส PN16)

ท่อเสริมทางทะเลและนอกชายฝั่ง (5083 ลดน้ำหนัก)

HVAC, การบำบัดน้ำ, ลูปการทำความเย็น

ยานยนต์ / เทอร์โบอินเตอร์คูลเลอร์และท่อไอดี

งานท่อทางสถาปัตยกรรมและที่มองเห็นได้พร้อมผิวเคลือบอโนไดซ์

โครงการที่ให้ความสำคัญกับค่าแรงในการขนส่งสินค้าและการติดตั้ง

การใช้ข้อศอกสแตนเลส

อุณหภูมิสูง ตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อน หน้าที่ด้านสุขอนามัย หรือแรงดันสูง-ผนังบาง

เหมาะสมที่สุด:

ท่อไอน้ำ ร้อน-ของน้ำมันและไอเสียสูงกว่า 120 องศา

บริการน้ำทะเลและคลอไรด์-เคมีหนัก (316/ดูเพล็กซ์)

สายการผลิตอาหาร เครื่องดื่ม และยา

ระบบไฮดรอลิกแรงดันสูง-พร้อมผนังบาง-

กรด/ด่างที่มีฤทธิ์กัดกร่อนโดยที่อะลูมิเนียมไม่สามารถผ่านได้

การวิ่งระยะไกลต้องใช้ความแข็งสูงโดยไม่ต้องมีการรองรับเพิ่มเติม

Aluminum Elbows

คำเตือนการกัดกร่อนของกัลวานิก:อลูมิเนียมเป็นขั้วบวกกับสแตนเลส หากข้อศอกอะลูมิเนียมถูกยึดหรือต่อเข้ากับส่วนประกอบสเตนเลสโดยตรงโดยไม่มีการแยกด้านอะลูมิเนียมจะสึกกร่อนเป็นพิเศษ - โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพเปียกหรือเค็ม ใช้ปะเก็นไดอิเล็กทริก ปลอกฉนวน ตัวยึดแบบเคลือบ และการระบายน้ำแบบควบคุมที่ส่วนต่อประสานระหว่างอลูมิเนียม-ถึง-สแตนเลส เมื่อมีข้อสงสัยให้แยกออก

สื่อคือไอน้ำ น้ำมันร้อน ท่อไอเสีย?

→ สแตนเลส

อุณหภูมิสาย > 120 องศา ?

→ สแตนเลส

น้ำทะเลหรือคลอไรด์เข้มข้น?

→ สแตนเลส (316) หรือ 5083 Al พร้อมตัวแยก

อากาศอัด / ไนโตรเจน / สุญญากาศ?

→ อะลูมิเนียม

น้ำหนักหรือค่าขนส่งมีความสำคัญหรือไม่?

→ อะลูมิเนียม

งบประมาณ-ละเอียดอ่อน น้อยกว่าหรือเท่ากับ 120 องศา แรงกดดันปานกลาง?

→ อะลูมิเนียม

คำถามที่พบบ่อย

ถาม: ข้องออลูมิเนียมหรือสแตนเลสตัวไหนแข็งแกร่งกว่า?

ตอบ: สแตนเลสจะแข็งแรงกว่าสำหรับผนังที่มีความหนาเท่ากัน. 304 สแตนเลสมีความต้านทานแรงดึงประมาณ 515 MPa เทียบกับประมาณ 290 MPa สำหรับอะลูมิเนียม 6061-T6 อะลูมิเนียมสามารถรับแรงดันได้เฉพาะกับผนังที่หนากว่าเท่านั้น ซึ่งจะทำให้ข้อได้เปรียบด้านน้ำหนักลดลง

ถาม: อะลูมิเนียมหรือสเตนเลสดีกว่าสำหรับอากาศอัดหรือไม่

ตอบ: สำหรับเครือข่ายระบบอัดอากาศส่วนใหญ่ อะลูมิเนียมคุ้มค่ากว่า เนื่องจากมีน้ำหนักเบากว่า ไม่เป็นสนิมภายใน ช่วยให้อากาศสะอาด และติดตั้งได้รวดเร็ว เหล็กกล้าไร้สนิมถูกเลือกเฉพาะสำหรับสาย-เกรดอาหาร สารก่อมะเร็ง- หรือสายอัดที่อุณหภูมิสูง-

ถาม: ข้องออลูมิเนียมและสแตนเลสสามารถใช้ร่วมกันเป็นเส้นเดียวได้หรือไม่

ตอบ: สามารถต่อเข้าด้วยกันได้ แต่หน้าสัมผัสระหว่างอะลูมิเนียม-กับ- สเตนเลสโดยตรงจะสร้างเซลล์กัลวานิกที่เร่งการกัดกร่อนของอะลูมิเนียม ใช้ปะเก็นไดอิเล็กทริก ปลอกฉนวน และตัวยึดแบบเคลือบ และรักษาการเชื่อมต่อให้แห้งหากเป็นไปได้

ถาม: เหตุใดข้อศอกอลูมิเนียมจึงไม่สามารถใช้กับอุณหภูมิสูงได้

ตอบ: อลูมิเนียมละลายที่ 660 องศา และสูญเสียความแข็งแรงต่ำกว่านั้น การบริการระยะยาว-ที่สูงกว่าประมาณ 120 องศาต้องมีการคำนวณการลดพิกัด ดังนั้นไอน้ำและสายการผลิตที่อุณหภูมิสูง-จึงไม่อยู่ในขอบเขตสำหรับอะลูมิเนียม สแตนเลสสตีลสามารถให้บริการได้ต่อเนื่องถึงประมาณ 870 องศา

ถาม: ข้องออลูมิเนียมหรือสแตนเลสอันไหนแพงกว่ากัน?

ตอบ: โดยทั่วไปแล้ว สแตนเลสจะมีราคาแพงกว่าอลูมิเนียมต่อกิโลกรัม แต่สแตนเลสต้องใช้วัสดุน้อยกว่าเพื่อให้ได้แรงดันเท่ากัน เปรียบเทียบต้นทุนการติดตั้งทั้งหมด: อะลูมิเนียมชนะด้านค่าขนส่ง ค่าขนย้าย และค่าแรงในการติดตั้ง สแตนเลสชนะโดยที่ผนังบางและเรตติ้งสูงมีความสำคัญ

ถาม: เมื่อใดที่ฉันควรเลือกข้อศอกสแตนเลสทับอะลูมิเนียม

ตอบ: เลือกสแตนเลสสำหรับอุณหภูมิสูง (สูงกว่า 120 องศา) น้ำทะเลหรือสารเคมีที่มีฤทธิ์กัดกร่อน ท่ออาหารที่ถูกสุขอนามัย หรือระบบผนังบาง-แรงดันสูง อะลูมิเนียมเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับการติดตั้งที่มีแรงดันต่ำ-ถึง-แรงดันปานกลาง-อุณหภูมิปกติ น้ำหนัก-ที่มีความละเอียดอ่อน และคำนึงถึงต้นทุน-