Karbonli po'lat sterjen bosim idishlari komponentlari uchun mos materialmi?

Materialning cho'zilish va og'ish kuchlanishlari ASME BPVC Bo'limi II Qism D ga mos keladi.

Bosim idishlari haqida: uglerodli po'lat sterjenlar ASME gaz va suv qurilmalari hamda bosim idishlari kodiga mos kelishi talab etiladi, ayniqsa, bosimli qismlarning mexanik xususiyatlarini tushuntiruvchi II bo'limning D qismi. Berilgan oqish chidamliligi qiymatlari bo'yicha, bu qiymat kamida 205 MPa (ya'ni taxminan 30 000 psi) bo'lishi kerak. Boshqa tomondan, cho'zilish chidamliligi bir xil emas va uning qiymati darajaga va ishlatilish haroratiga qarab 380 dan 485 MPagacha (ya'ni taxminan 55 000 dan 70 000 psigacha) o'zgarib turadi. ASTM A36 uglerodli po'lat sterjeni bosim 300 psi dan oshmaydigan ilovalar uchun standartlarda aniq ko'rsatilgan. Bu sterjenlar standartlarga mos keladi va shuningdek, yaxshi mustahkamlik-og'irlik nisbatini ta'minlaydi. Yana bir muhim xususiyat — cho'zilish. Agar u 20% dan yuqori bo'lsa, material bosim zudlikda oshganda buzulmasdan unga chidashga yetarlicha moslashuvchan bo'ladi. Qattiqлик < 200 HB darajasida saqlash ham plastiklikning yo'qotilishiga sabab bo'ladigan sindirishlarni oldini olishga yordam beradi; bu esa ahamiyati juda katta bo'lgan xavfsizlik masalasidir.

Touchstone qattiqlik texnik talablari: ASTM A516 70-darajali va past haroratli ishlatish talablarining solishtirilishi

Karbonli po'latning tabiati va uning plastiklikdan qaytishgacha bo'lgan o'tish temperaturasi, darajalar, ta'sirga chidamlilik muhim hisoblanadi. Masalan, ASTM A516 Sinf 70 ni olamiz. Bu — qo'llaniladigan paytda qo'lda yopishgan idishlar uchun ishlatiladigan materialdir. A515 Sinf 70 materiali Charpy V - kesilgan sinovda minus 30 °C atrofida faqat 20 J talab qiladi. Bu talab sovutilgan suv bilan ishlaydigan tizimlar uchun yetarli. Biroq, bu minus 45 °C atrofidagi haroratlarda ishlaydigan tizimlar uchun yetarli emas. —49 daraja. Qiziqarli jihat shundaki, ASME bo'limi VIII ma'lumotlarini va sindirish mexanikasini o'rganish natijasida karbonli po'lat austenitli zanglamaydigan po'latga nisbatan kamroq samarali ekanligi aniqlangan. Bu taxminan 40 dan 50 foizgacha kamroq. Haqiqiy dunyoda bu Arktika truboprovodlari va SNG saqlash inshootlari kamida 40 J ishlash ko'rsatkichini talab qilishini anglatadi. Bu holda, muhandislar odatda ASTM A352 LCB/LCC standartlarida belgilangan nikel qotishmalaridan foydalansalar yoki qurilishdan keyin maxsus qilinadigan qoldiq kuchlanishlarni yo'qotish usulini qo'llashlari kerak. Chunki oddiy karbonli po'lat stержenlari o'zida bunday qobiliyatga ega emas.

Bosim idishlari, ishlab chiqarish va ASTM-tasdiqlangan uglerodli po'latdan tayyorlangan sterjenlar darajalari

Qo'llaniladigan uglerodli po'latdan qilingan bosim idishlari: A516-70 dan tayyorlangan qisqichlar va biriktirish qismlari

A516-70 barcha kerakli xususiyatlarga ega, chunki boshlang'ich oqish mustahkamligi taxminan 260 MPa (38 ksi) ni tashkil qiladi. U yaxshi payvandlanish xususiyatiga ega va o'rtacha foydalanish haroratlarida qalinlik bo'ylab ishonchli payvandlangan qismning chidamliligini ta'minlaydi, shuningdek, to'g'ri uglerod miqdoriga ega (27% dan kam). Bu issiqlik ta'sir qilgan zona (HAZ) trog'larining hosil bo'lishini oldini olmoqda. Biroq, A516 faqat plastinakalarni, sterjenlarni emas qamrab oladi. Uglerodli po'lat sterjenlarini almashtirish — 'teng kuchli' sterjen darajasi ko'rsatilmaguncha — standartlarga mos kelmaydi. Bosimni saqlash uchun ishlatiladigan sterjen shakllari uchun boshqa ASTM standartlari mavjud. Ular mexanik va kimyoviy muvozanat talablarini qamrab oladi.

Struktural va silindrik qo'llanishlar uchun ASTM A106 va A29 sterjenlaridan qachon foydalanish kerak emas

ASTM A106 standart bo‘yicha ishlab chiqarilgan qo‘shilmasiz naylar nozullar va shunga o‘xshash mahsulotlarda uchraydigan yuqori haroratli silindrsimon tarkibiy qismlar uchun juda samarali bo‘lishi mumkin, lekin bu mahsulotning past va noaniq kimyoviy tarkibi hamda talab qilinadigan ta’sir sinovlarining yo‘qligi uning birinchi darajali bosimni saqlovchi qo‘llanishlarda struktural simlarni almashtirish uchun ishlatilishini qilmaslikka sabab bo‘ladi. Masalan, A29 darajasi 1045 ni ko‘ring. Bu daraja odatdagi struktural qo‘llanishlar uchun mo‘ljallangan, lekin bu darajaning belgilangan minimal plastiklik chegarasi yo‘q va natijada plastiklik sohasida uning plastiklik chegarasi juda past bo‘lishi mumkin, bu esa eng yomon vaqtida struktural vayron bo‘lishga olib keladi. Shu ikkita standartda ASME BPVC Bo‘lim VIII talablari bilan mos keladigan kimyoviy tarkib, ta’sir sinovlari va hujjatlarni saqlash talablari ham yo‘q. Shuning uchun silindrsimon bo‘lmagan bosimni saqlovchi tarkibiy qismlar uchun ASTM A696 uglerodli po‘lat simlari ishlatilishi kerak. Bu simlarning kimyoviy tarkibiga qo‘yiladigan talablar oshirilgan, ularning ta’sirga chidamliligi dalillangan va simlarning bizning dunyomizda shunchalik muhim bo‘lgan zarur armaturaga ishlab chiqarilishi mumkinligini ko‘rsatuvchi sinov natijalari mavjud.

Karbonli po'latdan tayyorlangan sterjenning korroziya xatti-harakati va atrof-muhit cheklovlari

Nam H₂S singari sharoitlarga, xloridli pittingga chidamsizlik va ularga qarshi choralarning ko'rsatilishi

Nam vodorod sulfid (H₂S) va xlorid tutuvchi bosimli idishlar karbonli poʻlat sterjenlarga juda katta zarar yetkazadi va metallning tez yemirilishiga sabab boʻladi. Ishlatilayotganda poʻlat sulfidli qiziqish singari hodisaga uchraydi. Sulfidli qiziqish paytida vodorod (H) metallga va poʻlat tuzilishiga singib ketadi. Bu muammo poʻlat qattikligi ortgan sari (Rokvell qattiklik shkalasida 22 HRC dan yuqori) yanada keskinroq namoyon boʻladi. Xloridlarning mavjudligi sirtga elektrokimyoviy elementlar (yoki mayda chukur korroziya) va kuchlanishni toʻplanish nuqtalari hosil qiladi, bu esa troshik tarqalish tezligini sezilarli darajada oshiradi. Shuning uchun muhandislar NACE MR0175 va ISO 15156 standartlarida belgilangan 22 HRC qiymatidan past qattiklikka ega materiallarni tanlashlari kerak. Shuningdek, himoya qoplamalari (masalan, issiqlik bilan pishirilgan aluminiy va epoksid) ham qoʻllanilishi kerak. Katod himoya tizimlariga ham eʼtibor berilishi kerak. H₂S ni yoʻq qilish, pH darajasini pasaytirish va korroziyaga qarshi moddalardan foydalanish — barchasi muhitni nazorat qilish usullaridir. Loyihalash jihatidan korroziyaga bogʻliq nosozliklarni oldini olish uchun suv saqlanadigan «oʻlik oyoqlar» va boʻshliqlarni yoʻq qilish ahamiyatli hisoblanadi.

Karbonli po'lat sterjenidagi karbon miqdorini kamaytirish va uning payvandlanish qobiliyati, ishlab chiqarish hamda payvanddan keyingi issiqlikni qayta ishlashga ta'siri

Karbon miqdorini kamaytirish va uning Issiqlik ta'sir qilgan zona (HAZ) hamda payvanddan keyingi issiqlikni qayta ishlash (PWHT) talablariiga ta'siri qanday?

Bosim idishlarini qurishda uglerodli po'latni boshqa elementlar bilan integratsiya qilganda, uglerod (C) miqdori payvandlash qilishning osonligini aniqlashda muhim ahamiyatga ega. Agar C miqdori 0,25% dan yuqori bo'lsa, issiqlik ta'sir qilgan zona (HAZ) noqulay xususiyatlarga ega bo'lish xavfi ortadi va bu zona sovuq trog'lanishga moyillikka ega bo'ladi. Uglerod miqdorini 0,25% dan kam saqlash odatda payvandlash uchun afzal hisoblanadi, chunki bu yaxshiroq arka barqoqlikni, oldindan isitish talablarini kamaytirishni va payvandlash usullari sertifikatlash bo'yicha kengroq moslashuvchanlikni ta'minlaydi. ASME BPVC Sektsiya VIII Bo'lim 1 ga ko'ra, agar istalgan qismning qalinligi 38 mm yoki undan ortiq bo'lsa, Payvandlashdan keyingi issiqlikni qayta ishlash (PWHT) amalga oshirish majburiydir. Bu — payvandlash jarayonidan kelib chiqqan qoldiq ichki kuchlanishlarni yo'q qilish va siklik yuklamalarga duch keladigan komponentlar yoki yuqori ishonchlilik talab qiladigan ish sharoitlarida zarur bo'lgan plastiklik darajasini tiklash maqsadida amalga oshiriladigan jarayondir. Odatda PWHT namuna qalinligining har bir 25 mm uchun 600–700 °C gacha isitish va 1 soat ushlab turish orqali amalga oshiriladi; shuningdek, PWHT dan oldin termik shokka yo'l qo'ymaslik uchun oldindan isitish talab qilinadi.

Ushbu qadamlarga to'g'ri amal qilish hamma narsani o'lchovlar doirasida saqlaydi va strukturaning ishonchliligini vaqt o'tishi bilan saqlaydi, shu bilan birga ishlab chiqarish tezligiga katta ta'sir ko'rsatmaydi.

Bosim idishlarida ishlatiladigan uglerodli po'lat sterjenlari uchun minimal plastiklik chegarasi qanday?

Talab qilinadigan minimal plastiklik chegarasi 205 MPa yoki 30 000 PSI.

Qanday sababdan ASTMA516 70-darajali po'lat payvandlangan uglerodli po'lat idish qismlari uchun afzal tanlov hisoblanadi?

Chunki u taxminan 260 MPa lik minimal plastiklik chegarasiga ega, yaxshi payvandlanuvchanlik va yaxshi chidamlilik kabi muvozanatli xususiyatlarga ega.

Uglerodli po'latning urilishga chidamliligiga harorat ta'siri qanday?

Past haroratlar uglerodli po'latning urilishga chidamliligini pasaytiradi va uning austenitli zanglamaydigan po'latlardan yomonroq ishlashiga sabab bo'ladi.

Uglerodli po'lat sterjenlarida korroziyani boshqarishning usullari nimalardir?

22 HRC dan past qattiqlikdagi materiallardan foydalanish, himoya qoplamalari, katod himoyasi va nazorat qilinadigan muhit.

Karbonli po'lat sterjenlarni qo'llab-quvvatlashda karbon miqdorining ahamiyati nima?

Agar karbon miqdori 0,25% dan past bo'lsa, bu qo'llab-quvvatlash paytida barqaror yoy hosil bo'lishini ta'minlaydi, oldindan isitish zarurati kamayadi va po'lat sovuq trog'likka kamroq moyillikka ega bo'ladi.