ورق استیل ضد اسید چیست و انواع آن کدامند؟

برای پاسخگویی به نیازهای متنوع صنایع مختلف، ورق‌های استنلس استیل تحت مدل‌های مختلفی طراحی و تولید می‌شوند که یکی از آن‌ها ورق استیل ضد اسید است. این محصول همانطور که از نامش پیداست، مقاومت بالایی دربرابر مواد اسیدی و مخرب دارد. این ویژگی کلیدی باعث استفاده از آن در صنایع شیمیایی، غذایی و دارویی شده است. این مقاومت بالا نیز به‌لطف ترکیبات شیمیایی آن حاصل می‌شود. ضمنا، این ورق انواع مختلفی داشته که هرکدام مشخصات فنی خاصی دارند. حال اینکه دقیقا ورق استیل ضد اسید چیست و انواع آن کدامند؟ و چه مشخصات و ترکیبات شیمیایی دارند؟ را در ادامه مطلب به‌طور کامل توضیح داده‌ایم.

ورق استیل ضد اسید چیست؟

اگر این پرسش برای شما مطرح است که ورق استیل چیست، باید بدانید که این محصول در گریدها و انواع مختلفی تولید می‌شود که هرکدام برای کاربردهای خاصی طراحی شده‌اند. یکی از پرکاربردترین انواع آن، ورق استیل ضد اسید است که به‌دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی، زنگ‌زدگی و مواد شیمیایی خورنده در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. این محصول از آلیاژهای ویژه فولاد زنگ نزن (Stainless Steel) تولید می‌شود و با بهره‌گیری از عناصری مانند کروم، نیکل و در برخی گریدها مولیبدن، توانایی بالایی در مقابله با محیط‌های اسیدی و شرایط سخت عملیاتی دارد.

مهم‌ترین عامل مقاومت ورق استیل ضد اسید، وجود کروم در ساختار آن است. کروم با تشکیل یک لایه اکسیدی بسیار نازک، پایدار و نامرئی روی سطح فلز، از تماس مستقیم عوامل خورنده با ساختار داخلی ورق جلوگیری می‌کند. این لایه محافظ به‌صورت خودترمیم‌شونده عمل می‌کند؛ به این معنا که در صورت ایجاد خراش‌های سطحی، مجدداً تشکیل شده و از فلز دربرابر خوردگی محافظت می‌کند.

ورق‌های استیل ضد اسید در گریدهای مختلفی تولید می‌شوند که هرکدام برای شرایط کاری خاصی طراحی شده‌اند. از میان این گریدها، استیل 304، استیل 316 و استیل 321 بیشترین کاربرد را در صنایع دارند. گرید 304 به‌دلیل برخورداری از مقاومت مناسب دربرابر خوردگی و قیمت اقتصادی، در صنایع غذایی، تجهیزات آشپزخانه صنعتی و مخازن نگهداری مواد مورد استفاده قرار می‌گیرد. درمقابل، گرید 316 به‌دلیل وجود عنصر مولیبدن، مقاومت بیشتری در برابر اسیدها، کلریدها و محیط‌های خورنده دارد و به همین‌دلیل در صنایع شیمیایی، پتروشیمی، دارویی و تجهیزات دریایی کاربرد گسترده‌ای پیدا کرده است. گرید 321 نیز با داشتن عنصر تیتانیوم، در محیط‌های با دمای بالا عملکرد مطلوبی از خود نشان می‌دهد.

انواع ورق استیل ضد اسید کدامند؟

زمانی که لفظ ضد اسید در ورق استیل آورده می‌شود به گریدهای مخصوصی اشاره دارد‌. این گریدهای خاص که اغلب حاوی عناصر کروم، نیکل و مولیبدن هستند، مقاومت بالایی دربرابر خوردگی شیمیایی از خود نشان می‌دهند. در ادامه با انواع ورق استیل ضد اسید و مشخصات آن‌ها آشنا خواهید شد:

• گرید 316/316L (Low Carbon)

گریدهای 316 و L316 با ترکیب شیمیایی کروم، نیکل، مولیبدن و درصد کمی کربن مقاومت فوق‌العاده‌ای دربرابر اسیدهای معدنی و محیط‌های دارای یون کلراید مانند آب دریا دارند. این مقاومت مطلوب دربرابر خوردگی به‌دلیل وجود مولیبدن در ترکیب آن‌ها به دست آمده است. بعلاوه دربرابر خوردگی حفره‌ای و ترک‌خوردگی هم مقاومت رضایت‌آمیزی دارد. ازنظر قابلیت جوشکاری نیز گرید 316L (با کربن کم) گزینه بهتری است و به‌خوبی می‌تواند مقاومت خود را بعد از جوش حفظ کند. این دو گرید باتوجه‌به خصوصیاتی که دارند در صنایع شیمیایی، غذایی، دارویی، نساجی و تجهیزات دریایی به‌طور گسترده مورداستفاده قرار می‌گیرند.

• گرید 317/317L (Low Carbon)

این گرید به‌خاطر درصد بیشتر مولیبدن مقاومت بالاتری در مقایسه با 316 دارد. بنابراین، اگر محیط‌های موردنظر شما بسیار خورنده و در معرض مواد اسیدی قوی هستند، بهتر است گرید 317 را انتخاب کنید. بعلاوه این گرید، مقاومت فوق‌العاده‌ای دربرابر سولفیدها دارد. به‌این‌ترتیب، در صنایعی که گازهای سولفیدی استفاده می‌شود نظیر صنعت نفت و گاز گزینه ایده‌آلی محسوب می‌شود. درکل، گرید 317/317L در حوزه‌های صنعتی مختلفی نظیر مبدل‌های حرارتی، سیستم‌های کنترل آلودگی هوا و دستگاه‌های پردازش شیمیایی بکار می‌روند. بنابراین، اگر پروژه هدف شما در زمینه‌های ذکرشده است با خیالی آسوده می‌توانید از این گرید ورق استیل ضد اسید استفاده کنید.

• گرید 904L

این گرید به‌واسطه ترکیب نیکل، مس و مولیبدن مقاومت عالی دربرابر اسید سولفوریک و دمای بالا دارد. همچنین، دربرابر اسید فسفریک و کلراید نیز بسیار مقاوم است. گرید 904L به‌عنوان یک ضد اسید قوی معمولا در محیط‌های دارای یون کلراید که منجر به خوردگی حفره‌ای می‌شوند، مورداستفاده قرار می‌گیرد. این گرید، قابلیت جوشکاری و فرم‌پذیری مناسبی هم دارد و آن را می‌توان به اشکال موردنظر تبدیل کرد. براساس مشخصات ذکرشده معمولا در سیستم‌های شستشوی گازهای دودکش، مبدل‌های حرارتی و دستگاه‌های فرآوری شیمیایی بکار گرفته می‌شود. ضمنا، گزینه مناسبی برای صنایع حاوی اسید سولفوریک و عملیات پالایش نفت است.

• گریدهای سوپرآستنیتی (Super Austenitic) مانند 254 (UNS S31254) SMO

عناصر موجود در ترکیب شیمیایی گریدهای سوپرآستنیتی شامل کروم، نیکل، مس، مولیبدن و نیتروژن می‌شود. این عناصر ویژگی‌های خاصی به گریدهای سوپرآستنیتی بخشیده‌اند. مقاومت عالی دربرابر خوردگی یکی از این ویژگی‌ها بوده که امکان قرارگیری در محیط‌های دریایی و دارای کلر را فراهم می‌کند. دربرابر خوردگی حفره‌ای و تنشی هم مقاومت فوق‌العاده‌ای دارند. در محیط‌های اسیدی ضعیف و متوسط هم عملکرد مناسبی از خود نشان می‌دهند. درکل، این گرید در سیستم‌های آب دریا، صنايع شیمیایی و مبدل‌های حرارتی استفاده می‌شود. شایان ذکر است، تمام ویژگی‌ها بر قیمت ورق استیل تاثیر گذاشته و نرخ نهایی آن را تعیین می‌کنند.

• گریدهای دوپلکس (Duplex Stainless Steel) مانند ۲۲۰۵ و ۲۵۰۷

گریدهای دوپلکس مانند ۲۲۰۵ و ۲۵۰۷ ترکیبی از ساختار آستنیتی و فریتی هستند. این گریدها مقاومت مکانیکی مثال‌زدنی دارند و استقامت آن‌ها دو برابر گریدهای 316 است. البته مدل‌های دوپلکس برای اسیدهای ضعیف و متوسط مناسب هستند؛ اما مقاومت اسیدی آن‌ها به اندازه گریدهای 317L و 904L نمی‌رسد. علاوه‌براین، دربرابر خوردگی حفره‌ای و تنشی هم بسیار مقاوم هستند مخصوصا عملکرد قابل‌قبولی در محیط‌های دارای کلراید دارند. درمجموع، گریدهای دوپلکس مانند ۲۲۰۵ و ۲۵۰۷ باتوجه‌به خصوصیات و عملکردشان در خطوط لوله و مخازن صنایع پتروشیمی، نفت و گاز بکار گرفته می‌شوند و از آن‌ها می‌توان در سازه‌های دریایی هم استفاده کرد.

ویژگی‌های فولاد ضد اسید

مهم‌ترین ویژگی فولاد ضد اسید، مقاومت بالا دربرابر مواد شیمیایی و خورنده است. این گروه از فولادها، استقامت بالایی دربرابر اسیدهای قوی ازجمله نیتریک، سولفوریک، فسفریک و کلرید دارند. درعین مقاوم بودن هم قابلیت کشش و برش مطلوبی داشته و قابل تبدیل به اشکال مختلف هستند‌. بعلاوه قابلیت جوشکاری مناسبی دارند و در حین جوش‌دهی مقاومت خود را از دست نمی‌دهند. لازم به ذکر است، برای جوشکاری فولاد ضد اسید می‌توان از روش‌های جوش MIG، SMAW و TIG استفاده کرد. افزون‌براین، ضد زنگ و ضد لکه هستند و در صورت قرارگیری در محیط‌های مرطوب و خورنده کیفیت خود را حفظ می‌کنند.

کاربردهای ورق ضد اسید

ورق‌های ضد اسید به‌دلیل مقاومت بالایی که در محیط‌های اسیدی و قلیایی دارند در بسیاری از حوزه‌های صنعتی بکار گرفته می‌شوند. در ادامه مهم‌ترین کاربردهای ورق ضد اسید را برشمرده‌ایم:

• صنایع دریایی (قطعات در معرض رطوبت، نمک و کلر)
• صنایع نفت و گاز (خطوط لوله و مخازن در معرض مواد خورنده)

• صنایع شیمیایی (مبدل حرارتی، ستون تقطیر، خطوط و مخازن انتقال اسید)
• صنایع غذایی و دارویی (تجهیزات ساخت و بسته‌بندی مواد غذایی و تانک‌های استریل)
• صنایع معماری و دکوراسیون داخلی (نماهای نیازمند به مقاومت دربرابر رطوبت و مواد خورنده)

ترکیبات شیمیایی ورق استیل ضد اسید

ترکیب شیمیایی ورق استیل ضد اسید بسته به گرید آن متفاوت است؛ ازاین‌رو، ترکیب هر گرید را به‌صورت جداگانه ذکر کرده‌ایم:

ترکیب شیمیایی گرید 316/316L

• مولیبدن: ۲ الی ۳ درصد
• نیکل: ۱۰ الی ۱۴ درصد
• کروم: ۱۶ الی ۱۸ درصد
• کربن: حداکثر 0.08 درصد برای گرید ۳۱۶ و حداکثر 0.03 درصد برای گرید 316L

ترکیب شیمیایی گرید 317/317L

• مولیبدن: 3 الی 4 درصد
• نیکل: 11 الی 15 درصد
• کروم: 18 الی 20 درصد
• کربن: حداکثر 0.08 درصد برای گرید 317 و حداکثر 0.03 درصد برای گرید 317L

ترکیب شیمیایی گرید 904L

• مس: ۱ الی ۲ درصد
• مولیبدن: ۴ الی ۵ درصد
• نیکل: ۲۳ الی ۲۸ درصد
• کروم: ۱۹ الی ۲۳ درصد
• کربن: حداکثر 0.02 درصد

ترکیب شیمیایی گریدهای  ۲۲۰۵ و ۲۵۰۷

• گرید ۲۲۰۵: حدود ۵.۵ درصد نیکل، ۲۲ درصد کروم، ۳ درصد مولیبدن
• گرید ۲۵۰۷: حدود ۷ درصد نیکل، ۲۵ درصد کروم، ۳.۵ درصد مولیبدن، ۰.۳ درصد نیتروژن

ترکیب شیمیایی گرید سوپرآستنیتی ۲۵۴

• مس: ۰.۷ درصد
• نیکل: ۱۸ درصد
• کروم: ۲۰ درصد
• مولیبدن: ۶ درصد
• نیتروژن: 0.2 درصد

ورق استیل ضد اسید؛ از شناخت تا انتخاب صحیح

انتخاب ورق استیل ضد اسید باید باتوجه‌به شرایط و نیازهای پروژه صورت بگیرد. بررسی‌های ارائه‌شده در راهنمای خرید ورق استیل نشان می‌دهد که هر یک از گریدهای این محصول از نظر ترکیب آلیاژی، مقاومت و عملکرد تفاوت‌هایی دارند؛ به همین‌دلیل انتخاب گرید مناسب باید متناسب با نوع کاربرد و شرایط بهره‌برداری انجام شود. در ادامه با مهم‌ترین نکات در زمان انتخاب آن آشنا می‌شوید:

• گرید 316L رایج‌ترین و اقتصادی‌ترین انتخاب است که مقاومت بالایی دربرابر اکثر اسیدها دارد.
• برای محیط‌های در معرض مواد خورنده زیاد یا اسید سولفوریک بهتر است گریدهای 317L و 904L را انتخاب کنید.
• برای پروژه‌های دریایی و حاوی کلرید زیاد هم گریدهای دوپلکس و سوپرآستنیتی پیشنهاد می‌شود؛ چراکه مقاومت بالاتری دربرابر کلریدی شدید دارند.