لوله فولادی دیگ بخار کربنی SA671 CH100
مقدمه
ASTM A671 CH100 یک استلوله ورق فولادی کربنی جوش داده شده-با استحکام بالا-در حرارت-الکتریکی-همجوشی-طراحی شده برایسرویس{0}}فشار و دمای بالا-. این یک درجه خاص در مشخصات ASTM A671 است.
رانامگذاریکلید است:
SA671:مشخصات پایه برای لولههای جوشی-همجوشی- الکتریکی.
C:نشان می دهد که لوله از آن ساخته شده استصفحه فولاد کربنی.
H:یک پسوند اجباری که بیانگر این است که خواص مکانیکی مشخص شده باید درشرایط گرما-درمان شدهبرایکل بدنه لوله(نه فقط ناحیه جوش).
100:نشان دهندهحداقل قدرت تسلیم مشخص شده 100 ksi (690 مگاپاسکال).
تعیین "H" بسیار مهم است. این بدان معناست که لوله تمامشده پس از ساخت تحت یک عملیات حرارتی کامل-بدن (مانند نرمالسازی و تلطیف) قرار میگیرد و از خواص مکانیکی یکنواخت و بهبود یافته در سراسر آن اطمینان حاصل میکند.
ویژگی های کلیدی
مواد:فولاد کربنی-با استحکام بالا.
فرآیند تولید:الکتریک-همجوشی-جوش داده شده (EFW) از صفحات فولادی، به دنبال آنعملیات حرارتی کامل-بدن.
ویژگی کلید: استحکام تسلیم/کششی فوق العاده بالا و یکنواخت با چقرمگی بهبود یافتهبه دلیل عملیات حرارتی
وضعیت عملیات حرارتی: اجباری- لولهها در شرایط گرمایی-تامین میشوند.
دمای سرویس معمولی:مناسب برای دماهای بالا، با تنش های مجاز که توسط کدهایی مانند ASME BPVC بخش II، قسمت D تعریف شده است.
کاربرد اصلی:لوله کشی بحرانی-فشار و دمای بالا- در نیروگاه ها و صنایع سنگین که در آن حداکثر استحکام و قابلیت اطمینان بسیار مهم است.
استانداردها:ASTM A671.
ترکیب شیمیایی (معمولی / مورد نیاز، %)
ترکیب شیمیایی برای دستیابی به استحکام مشخص شده پس از عملیات حرارتی حیاتی است. این شبیه به C100 است اما با کنترل های دقیق تر.
| عنصر | حداکثر درصد (%) | یادداشت ها |
|---|---|---|
| کربن (C) | 0.20 - 0.25 | برای استحکام (سختی پذیری) و جوش پذیری به دقت متعادل شده است. |
| منگنز (Mn) | 1.15 - 1.50 | عنصر تقویت کننده اولیه؛ محدوده بهینه شده برای عملیات حرارتی |
| فسفر (P) | کمتر یا مساوی 0.025 | برای حفظ چقرمگی بسیار پایین نگه داشته می شود. |
| گوگرد (S) | کمتر یا مساوی 0.025 | برای جلوگیری از کوتاهی گرم و بهبود جوش پذیری بسیار پایین نگه داشته می شود. |
| سیلیکون (Si) | 0.15 - 0.40 | ضد اکسید کننده و تقویت کننده محلول جامد. |
| معادل کربن (CE) | ~0.40 - 0.48 (فرمول IIW) | یک مقدار محاسبهشده (C + Mn/6 + ...) که باید برای اطمینان از جوشپذیری بدون مشکلات قبل/بعد{2}}حرارت کنترل شود. |
*توجه: مواد صفحه واقعی معمولاً با مشخصاتی مانند ASTM A537 کلاس 2 یا نمرات مشابه قابل عملیات حرارتی{2} مطابقت دارد. مشخصات خریدار اغلب محدودیتهای دقیقی را تعیین میکند.*
خواص مکانیکی (وضعیت حرارتی-درمان شده)
| اموال | ارزش (امپریال) | مقدار (متریک) | شرایط / توجه |
|---|---|---|---|
| قدرت تسلیم (دقیقه) | 100 ksi | 690 مگاپاسکال | در دمای اتاق. |
| مقاومت کششی (دقیقه) | 115 ksi | 795 مگاپاسکال | در دمای اتاق. |
| ازدیاد طول (دقیقه، %) | 16 | 16 | در طول سنج 2 اینچ (50 میلی متر). |
| سختی (حداکثر) | 225 HBWیا235 HV | 225 HBWیا235 HV | اغلب برای اطمینان از جوشپذیری خوب و مقاومت در برابر ترکخوردگی ناشی از هیدروژن- (HIC) مشخص میشود. |
*استحکام ضربه: برای CH100، Charpy V{1}}تست ضربه بریدگی اغلب انجام می شودتوسط خریدار مشخص شده است. انرژی جذب شده مورد نیاز (مثلاً 20 فوت- پوند / میانگین 27 J) و دمای آزمایش (مثلاً 32 درجه فارنهایت / 0 درجه یا بالاتر) بر اساس الزامات طراحی در سفارش خرید تعریف میشوند.*
عملیات حرارتی اجباری
فرآیند:راکل لوله تمام شدهباید تحت یک فرآیند عملیات حرارتی مانندعادی سازییاعادی سازی و معتدل کردن.
هدف:
برای اصلاح ساختار دانه هم صفحه پایه و هم ناحیه متاثر از جوش/گرم- (HAZ).
برای دستیابی به یک ریزساختار یکنواخت (مثلاً پرلیت/فریت ریز) در سراسر بدنه لوله.
برای به دست آوردن خواص مکانیکی مشخص شده.
برای کاهش تنش های پسماند ناشی از فرآیندهای شکل دهی و جوشکاری.
بهبه طور قابل توجهی چقرمگی و مقاومت در برابر شکست شکننده را بهبود می بخشد.
آزمون غیر مخرب (NDE)
به دلیل خدمات حیاتی آن، سطوح بالای NDE استاندارد هستند:
رادیوگرافی (RT):جوش درز طولی است100% رادیوگرافی شده(معمولا مطابق با ASTM A671 استکلاس 12).
تست اولتراسونیک (UT):اغلب برای درز جوش و گاهی اوقات صفحه پایه برای تشخیص عیوب مسطح مشخص می شود.
تست هیدرواستاتیک:هر لوله تا سطحی که توسط استاندارد یا خریدار مشخص شده است تست فشار می شود.
برنامه های کاربردی معمولی
خطوط بخار با فشار{0} بحرانی(بخار اصلی، گرم کردن مجدد داغ) در نیروگاههای-فوق بحرانی (USC) زغالسنگ-.
پوستهها و لولههای-گرمکن آب تغذیه با فشار بالا.
کشتیهای رآکتور دیواری سنگین-و اجزای هیدروکراکر در صنعت پتروشیمی
نیروگاه هسته ایسیستمهای کمکی{0}فشار بالا (غیر-سمت هستهای).
هر کاربرد که به ترکیب بهینه از استحکام بالا، چقرمگی و یکپارچگی فشار نیاز دارد.
مقایسه: C100 در مقابل CH100
| ویژگی | SA671 C100 | SA671 CH100 |
|---|---|---|
| عملیات حرارتی | کاهش تنش درز جوشمورد نیاز است. عملیات حرارتی کامل- بدن استاختیاریمگر اینکه مشخص شود | عملیات حرارتی کامل-بدن (مثلاً نرمال کردن و مزاج) اجباری است. |
| یکنواختی اموال | خواص در درجه اول برای صفحه پایه تضمین شده است. خواص جوش/HAZ ممکن است متفاوت باشد. | خواص مکانیکی یکنواختتضمین شده برایکل بدنه لولهاز جمله جوش و HAZ. |
| چقرمگی و ریزساختار | خوب بستگی به کیفیت ورق و روش جوش دارد. | برتر.عملیات حرارتی ساختار دانه را اصلاح می کند و منجر بهچقرمگی بهتر و مقاومت در برابر شکست. |
| هزینه و زمان سرب | هزینه کمتر و زمان تحویل کمتر از CH100. | هزینه بیشتر و زمان طولانیتر به دلیل اجباری-چرخه عملیات حرارتی بدن. |
| مورد استفاده معمولی | سرویس فشار بالا{0}در جایی که کد اجازه میدهد. | حیاتی ترین سرویسدر جایی که حداکثر قابلیت اطمینان، یکنواختی و چقرمگی قابل مذاکره نیست-. |
استانداردها و گواهینامه
استاندارد اولیه: ASTM A671- مشخصات استاندارد برای خدمات لولههای فولادی برقی-فوژن-در فشار بالا{3}}در دماهای متوسط.
کد حاکم:در درجه اول در زیر استفاده می شودکد ASME بویلر و مخزن تحت فشار (BPVC)، بخش I و بخش VIII.
صدور گواهینامه:نیاز به یک گسترده استگواهی آزمایش آسیاب (MTC) - EN 10204 3.2، از جمله:
گواهی مواد بشقاب با شیمی و آزمایش کامل.
گزارشات آزمایش شیمیایی و مکانیکی لوله از نمونه های لوله تصفیه شده.
گزارش تست ضربه (در صورت مشخص شدن).
رکورد عملیات حرارتی دقیق(دما، زمان، سیکل).
100٪ گزارش NDE(RT، UT).
گزارش تست هیدرواستاتیک
نکته انتقادی:SA671 CH100 نشان دهندهردیف برترلوله های فولادی کربنی جوش داده شده ساخت آن، به ویژه جوشکاری و عملیات حرارتی بعدی، نیازمند صلاحیت روش بسیار دقیق (PQR/WPQ) و کنترل کیفیت برای حفظ خواص برتر آن است. این ماده ای است که برای سخت ترین کاربردها مشخص شده است.
