بررسی اجمالی: S50400 چیست؟
S50400 یک نام ازاستاندارد ASTM A213برایدیگ بدون درز فولاد فریتی و آستنیتی، سوپرهیتر و حرارت-لوله های مبدل.
نام مشترک:بیشتر با آن شناخته می شودUNS (سیستم شماره گذاری واحد)تعیین،S50400، یا آننام تجاری رایج، درجه 502.
نوع آلیاژ:این یک استفولاد کربن متوسط-با تقریبا0.50 درصد کربنو0.50 درصد مولیبدن. یک استفولاد کروم-مولیبدن (Cr-Mo).، به طور خاص الف0.5Cr-0.5Moآلیاژ.
مشخصات کلیدی و ترکیب شیمیایی
لولههای S50400 مطابق با استانداردهای سختگیرانه برای اطمینان از عملکرد در محیطهای{1}}دما و فشار بالا{2}} تولید میشوند.
1. استانداردهای قابل اجرا:
ASTM A213:استاندارد اولیه برای لوله های بدون درز مورد استفاده در بویلرها و مبدل های حرارتی.
ASTM A335:برای لولههای فولادی آلیاژ فریت بدون درز-برای سرویسدهی با دمای بالا{1} (برای لولهها استفاده میشود، در حالی که A213 برای لولهها استفاده میشود).
ASME SA-213/SA-335:نسخه های کد ASME این استانداردها، که برای استفاده در ساخت نیروگاه در ایالات متحده و بسیاری از کشورهای دیگر اجباری هستند.
2. ترکیب شیمیایی (شرایط ASTM A213):
| عنصر | ترکیب (%) |
|---|---|
| کربن (C) | 0.10 - 0.20 |
| منگنز (Mn) | 0.30 - 0.60 |
| فسفر (P) | حداکثر 0.025 |
| گوگرد (S) | حداکثر 0.025 |
| سیلیکون (Si) | 0.10 - 0.30 |
| کروم (کروم) | 0.50 - 0.81 |
| مولیبدن (Mo) | 0.44 - 0.65 |
توجه: محتوای کربن کمتر از نام "Grade 502" است، زیرا در طول زمان برای بهبود قابلیت جوشکاری و حفظ استحکام، اصلاح شده است.
3. خواص مکانیکی (الزامات ASTM A213):
| اموال | ارزش |
|---|---|
| استحکام کششی | 415 مگاپاسکال (60000 psi) دقیقه |
| قدرت تسلیم | 205 مگاپاسکال (30000 psi) دقیقه |
| ازدیاد طول | 30٪ دقیقه (در 2 اینچ) |
ویژگی ها و مزایا
لوله بدون درز S50400 به دلیل ویژگی های خاص خود انتخاب شده است:
عالی{0}}قدرت درجه حرارت بالا:افزودن مولیبدن به طور قابل توجهی استحکام فولاد را در دماهای بالا افزایش می دهد و از خزش (تغییر شکل آهسته تحت تنش ثابت) جلوگیری می کند.
مقاومت خوب در برابر خزش:میتواند در معرض{0}مدت قرار گرفتن در معرض تنشها و دماهای بالا بدون تغییر شکل قابل توجه مقاومت کند.
بهبود مقاومت در برابر اکسیداسیون:در مقایسه با فولادهای کربنی مقاومت بهتری در برابر پوسته پوسته شدن (اکسیداسیون) در سرویس بخار ارائه می دهد.
قابلیت جوشکاری:قابلیت جوش پذیری مناسبی دارد، اگرچه برای جلوگیری از ترک خوردگی و بازیابی خواص مکانیکی در ناحیه تحت تأثیر حرارت-(HAZ) به-گرمایش و{1}}عملیات حرارتی پس از جوشکاری (PWHT) نیاز دارد.
هزینه-اثربخشی:برای محدوده عملکرد خود، در مقایسه با آلیاژهای{0} درجه بالاتر مانند T11 (1.25Cr-0.5Mo) یا T22 (2.25Cr-1Mo) انتخاب اقتصادی تری است.
برنامه های کاربردی رایج
لولههای بدون درز S50400 عمدتاً در محیطهای{1}}در دمای بالا و فشار{2} بالا استفاده میشوند. کاربردهای اولیه آنها عبارتند از:
بویلرهای تولید برق:برای لوله های سوپرهیتر و بخاری، که در آن بخار تا بالاترین دمای خود گرم می شود.
مبدل های حرارتی:در سیستم هایی که حرارت را بین سیالات در فشار و دمای بالا انتقال می دهند.
نیروگاه های سوخت فسیلی:یک ماده استاندارد برای سیستمهای لولهکشی و لولههای مختلف-در دمای بالا.
صنعت پتروشیمی:در لولههای فرآیند و لولههای بخاری که دما بالاست اما به اندازه کافی زیاد نیست که به فولادهای ضد زنگ یا آلیاژهای نیکل گرانتر نیاز داشته باشد.
خطوط لوله برای سیالات با دمای بالا-:انتقال روغن داغ، بخار، یا سایر سیالات فرآیند.
مقایسه با سایر نمرات رایج
این مفید است که ببینید S50400 کجا در میان سایر درجات محبوب Cr-Mo قرار میگیرد:
| درجه / UNS | نام مشترک | ترکیب معمولی | ویژگی کلیدی |
|---|---|---|---|
| S50400 | T5 / درجه 502 | 0.5Cr-0.5Mo | تعادل خوب هزینه، قدرت و دما. مقاومت |
| K11597 | T11 | 1.25Cr-0.5Mo | مقاومت در برابر اکسیداسیون و خوردگی بهتر از T5. |
| K21590 | T22 | 2.25Cr-1Mo | مقاومت برتر و مقاومت در برابر خوردگی؛ استاندارد صنعت برای بسیاری از خدمات{0}}دمای بالا. |
| S30400 | 304H | 18Cr-8Ni | فولاد ضد زنگ آستنیتی برای مقاومت در برابر خوردگی و دمای بالاتر. قدرت |
چه زمانی S50400 را نسبت به T22 انتخاب کنیم؟S50400 اغلب زمانی انتخاب می شود که شرایط سرویس برای فولاد کربنی سخت باشد اما به اندازه کافی شدید نباشد که هزینه بالاتر T22 را توجیه کند. این یک گزینه میانه-است.
ملاحظات ساخت و ساخت
عملیات حرارتی:لوله های S50400 درنرمال و معتدل شدهشرایط برای دستیابی به ریزساختار و خواص مکانیکی مورد نیاز.
جوشکاری:نیاز به روش دقیق دارد.
پیش گرم کردن:برای جلوگیری از ترک خوردن ناشی از هیدروژن- ضروری است.
الکترودها:از فلزات پرکننده شیمیایی منطبق استفاده کنید (به عنوان مثال، E505-XX برای SMAW).
پست-تصفیه حرارتی جوش (PWHT):اجباری برای کاهش تنش ها و تعدیل HAZ. دمای معمولی PWHT در حدود است1250 درجه فارنهایت (677 درجه).
نتیجه گیری
لوله فولادی بدون درز S50400 (گرید 502).قابل اعتماد و{0}}تثبیت شده استآلیاژ مولیبدن کم-کرومبه طور خاص برای خدمات دمای{0}بالا طراحی شده است. استحکام خزشی عالی و مقاومت در برابر اکسیداسیون خوب آن را به یک ماده اساسی در صنایع تولید برق و پتروشیمی برای اجزای حیاتی مانند لولههای سوپرهیتر و لولههای{2}در دمای بالا تبدیل میکند که تعادل کاملی از عملکرد و هزینه را برای محدوده کاربرد مورد نظر ارائه میدهد.
