Επιλογή ελασμάτων δοχείων πίεσης: Άνθρακας, P355GH και ποιότητες Cr-Mo

Ξεκινήστε με το παράθυρο λειτουργίας

Η επιλογή ελάσματος δοχείων πίεσης καθοδηγείται από το εύρος θερμοκρασίας σχεδιασμού, την πίεση και τη χημεία του ρευστού, σύμφωνα με κώδικες όπως ASME Section VIII ή EN 13445. Τρεις οικογένειες ελασμάτων καλύπτουν τις περισσότερες χρήσεις.

Ανθρακούχος χάλυβας: A516 Grade 70

Ο βασικός εργάτης. Ο A516 Gr.70 (εφελκυσμός 485–620 MPa) είναι λεπτόκοκκος, παρέχεται κανονικά εξομαλυμένος για παχύτερη εργασία ή εργασία χαμηλότερης θερμοκρασίας, και καλύπτει θερμοκρασίες περιβάλλοντος και μέτριες. Η δυσθραυστότητα σε χαμηλή θερμοκρασία δεν είναι αυτόματη: η δοκιμή κρούσης είναι συμπληρωματική απαίτηση που πρέπει να παραγγελθεί — δοχεία για ψυχρή λειτουργία προδιαγράφονται συνήθως με δοκιμές Charpy πολύ κάτω από 0 °C (συχνά περίπου −46 °C στην πρακτική τύπου LPG). Παραλλαγές ελεγμένες με HIC προδιαγράφονται για υγρή υπηρεσία H₂S (όξινη).

Αυξημένη θερμοκρασία: P355GH

Η ποιότητα EN 10028-2 P355GH είναι εξομαλυμένος χάλυβας άνθρακα-μαγγανίου με προδιαγεγραμμένη αντοχή διαρροής σε αυξημένη θερμοκρασία, που προορίζεται για λέβητες και δοχεία που λειτουργούν θερμότερα από ό,τι επιτρέπει η πρακτική απλού άνθρακα. Καλύπτει τη ζώνη μεταξύ συνηθισμένης χρήσης τύπου A516 και περιοχής κραμάτων, περίπου το εύρος λίγων εκατοντάδων °C όπου τα δεδομένα ερπυσμού αρχίζουν να διέπουν τον σχεδιασμό.

Υψηλή θερμοκρασία και υδρογόνο: A387 Cr-Mo

Τα ελάσματα χρωμίου-μολυβδαινίου — A387 Grade 11 (1.25Cr-0.5Mo) και Grade 22 (2.25Cr-1Mo) — εξυπηρετούν όπου ο ανθρακούχος χάλυβας χάνει αντοχή ή προσβάλλεται:

• Υπηρεσία ερπυσμού σε εξοπλισμό διυλιστηρίων και ηλεκτροπαραγωγής σε θερμοκρασίες πέραν της ικανότητας C-Mn.
• Υπηρεσία υδρογόνου, όπου το χρώμιο δεσμεύει τον άνθρακα και αντιστέκεται στην προσβολή υδρογόνου υψηλής θερμοκρασίας (η επιλογή ακολουθεί τη λογική καμπύλης Nelson/API RP 941).

Το έλασμα Cr-Mo παρέχεται εξομαλυμένο και επαναφερμένο, και οι συγκολλημένες κατασκευές λαμβάνουν σχεδόν πάντα θερμική κατεργασία μετά τη συγκόλληση (PWHT) — επίσης κοινή για παχιά δοχεία ανθρακούχου χάλυβα για ανακούφιση τάσεων και αποκατάσταση δυσθραυστότητας.

Διατομεακές απαιτήσεις

Όποια κι αν είναι η οικογένεια: επιβεβαιώστε τη θερμοκρασία δοκιμής κρούσης έναντι της ελάχιστης θερμοκρασίας μετάλλου σχεδιασμού, ελέγξτε εάν η PWHT βρίσκεται στο σχέδιο υλικών (μπορεί να μετατοπίσει τις ιδιότητες), και αντιμετωπίστε την προδιαγραφή ελάσματος, την κατάσταση παράδοσης και τα πρόσθετα δοκιμών ως ένα πακέτο — το όνομα της ποιότητας μόνο του δεν αγοράζει κανένα από αυτά.

Δυσθραυστότητα, πάχος και MDMT

Ο διέπων αριθμός χαμηλής θερμοκρασίας είναι η ελάχιστη θερμοκρασία μετάλλου σχεδιασμού (MDMT), και οι κώδικες συνδέουν τα επιτρεπόμενα υλικά με αυτήν μέσω καμπυλών δυσθραυστότητας και πάχους: το παχύτερο έλασμα χρειάζεται καλύτερη αποδεδειγμένη δυσθραυστότητα στην ίδια θερμοκρασία, επειδή οι παχιές διατομές καταπονούνται σε τριαξονικό περιορισμό και ψύχουν τις συγκολλήσεις πιο αργά. Γι' αυτό δύο δοχεία σε «A516 Gr.70» μπορούν νόμιμα να φέρουν διαφορετικές θερμοκρασίες δοκιμής κρούσης στα φύλλα δεδομένων τους — η θερμοκρασία δοκιμής είναι μία μηχανική επιλογή, τεκμηριωμένη στο πιστοποιητικό εργοστασίου, όχι ιδιότητα ενσωματωμένη στο όνομα της ποιότητας.

Μία πρακτική λίστα ελέγχου παραγγελίας

1. Ποιότητα και κατάσταση παράδοσης (ως έχει μετά την έλαση, εξομαλυμένη, ή εξομαλυμένη και επαναφερμένη).
2. Θερμοκρασία δοκιμής κρούσης και κριτήρια μέσης/μονής τιμής, εάν τα χρειάζεται η υπηρεσία.
3. Κουπόνια δοκιμής προσομοιωμένης PWHT όπου το δοχείο θα υποβληθεί σε θερμική κατεργασία μετά τη συγκόλληση, ώστε οι πιστοποιημένες ιδιότητες να αντικατοπτρίζουν το τελειωμένο δοχείο, όχι το έλασμα όπως αποστάλθηκε.
4. Κατηγορία υπερηχητικής εξέτασης για παχιά ή κρίσιμα ελάσματα, και δοκιμές HIC/SSC για όξινη υπηρεσία.
5. Η έκδοση του κώδικα κατασκευής στην οποία πρέπει να αναφέρονται τα πιστοποιητικά — τα έγγραφα ASME και EN δεν είναι εναλλάξιμα, ακόμη και για σχεδόν ισοδύναμες ποιότητες.