Кіріспе және пайдалану шарттары
Қазандық болат табақтар, сонымен қатар қысымды ыдыстың болат пластиналары ретінде белгілі, қазандықтарды, қысымды ыдыстарды және жылу алмастырғыштарды салу үшін арнайы әзірленген ыстықтай илектелген болат өнімдері. Ғимараттардағы статикалық жүктемелерді көтеруге арналған конструкциялық болаттан айырмашылығы, қазандықтың болат плиталары бір уақытта екі төтенше жағдайға төтеп беруі керек: үлкен ішкі қысым мен температураның жылдам ауытқуы . Бұл плиталар әдетте жоғары қысымда орташа температурада (350°C төмен) жұмыс істейді, сонымен бірге соққы жүктемелеріне, шаршау кернеулеріне және су мен газдардан коррозияға ұшырайды. Күрделі қызмет көрсету ортасы ерекше беріктігі, қаттылығы, дәнекерлеу қабілеті және сусылу мен шаршауға төзімділігі бар тақталарды қажет етеді. Демек, қазандықтың болат табақтары ең аз қоспалармен, әсіресе күкірт пен фосформен, жоғары тазалық пен экстремалды жағдайларда сенімді өнімділікті қамтамасыз ету үшін қатаң сапа бақылауымен дайындалады.
Материал түрі және температура қызметі бойынша классификация
Қазандық болат табақтар материалдың құрамына және жұмыс температурасының диапазонына байланысты екі негізгі санатқа жіктеледі: көміртекті болат табақтар және легирленген болат табақтар. Көміртекті болат қазандық плиталары әдетте орташа температурада қызмет көрсету үшін пайдаланылады және одан әрі көміртекті болаттың жалпы сорттарына (мысалы, 20г және 22Мнг) және жоғары температураға арналған көміртекті-марганецті сорттарға бөлінеді. Кеңінен танылған ASTM A516/ASME SA516 спецификациясы 60-сынып, 65-сынып және 70-сыныпты қоса, бірнеше беріктік санаттарында қолжетімді орташа және төмен температурада қызмет көрсетуге арналған көміртекті болат пластиналарын қамтиды. Легирленген болат қазандық пластиналары жоғары температура мен қысымға төтеп беру үшін хром мен молибденнен жасалған. ASTM A387/ASME SA387 негізінен дәнекерленген қазандықтарға және жоғары температурада қызмет көрсетуге арналған қысымды ыдыстарға арналған хром-молибден легирленген болат пластиналарын қамтиды. ASTM A204/ASME SA204 А, В және С сорттарында қолжетімді көміртекті-молибденді легирленген болат пластиналарын анықтайды. Қытай стандарты GB/T 713 қазандық болатты бөлмедегі/орта температурадағы көміртекті-марганецті болаттарға (20г, 22Мнг) және жоғары температуралы хром-5Мог-болаттарға (хром-5Мог) жіктейді. 12Cr1MoVg). Қосымша қорытпа сорттары қысымды ыдыстарды қолдану үшін 13MnNiMoR және 15CrMoR қамтиды.
Негізгі халықаралық стандарттар мен спецификация жүйелері
Қазандық болат плиталары химиялық құрамын, механикалық қасиеттерін, сынау әдістерін және өлшемдік төзімділікті анықтайтын қатаң халықаралық стандарттарға сәйкес дайындалады. Ең көп қабылданған стандарттарға американдық ASTM/ASME спецификациялары, еуропалық EN 10028 және қытайлық GB/T 713 кіреді..
ASTM /ASME жүйесі қазандық және қысымды ыдыс болаттары үшін жан-жақты негізді қамтамасыз етеді. ASTM A20/A20M қысыммен жұмыс істейтін ыдыстарға арналған болат пластиналарға қойылатын жалпы талаптар спецификациясы, сынау процедураларын, рұқсат етілген өлшемдік өзгерістерді, сапа талаптарын және таңбалауды сипаттайды. ASTM A516/ASME SA516 орташа және төмен температурадағы қызмет көрсетуге арналған көміртекті болаттың басым сипаттамасы болып табылады. ASTM A515/ASME SA515 дәнекерленген қазандықтарда аралық және жоғары температурада қызмет көрсетуге арналған көміртекті кремний болат пластиналарын қамтиды. ASTM A387/ASME SA387 жоғары температурада қызмет көрсетуге арналған хром-молибден қорытпасының пластиналарын анықтайды. ASTM A203/ASME SA203 төмен температуралы қолданбаларға арналған никель қоспасы болат пластиналарын қамтиды.
Еуропалық EN 10028 стандарты әртүрлі материал түрлерін қамтитын бірнеше бөліктерге бөлінген. EN 10028-2 белгіленген жоғары температуралық қасиеттері бар легирленбеген және легирленген болаттарды сипаттайды; P355GH жоғары температурада жақсы өнімділігімен және тамаша механикалық тұрақтылығымен танымал осы стандарт бойынша кеңінен қолданылатын сорт болып табылады. EN 10028-3 төмен температурада қызмет көрсетуге арналған ұсақ түйіршікті болаттарды қамтиды; EN 10028-4 никельмен легирленген болаттарды қарастырады; және EN 10028-5 және EN 10028-6 қысымды ыдыстарға арналған жоғары берік құрылымдық болаттарды қамтиды.
Қытайлық GB/T 713 стандарты Q245R, Q345R, Q370R сыныбын қамтитын қазандық пен қысымды ыдысқа арналған болат пластиналарды және қазандықтың сынға ұшырамайтын талаптары үшін әзірленген 19Mng және 22Mng сияқты жетілдірілген сорттарды анықтайды.
Маңызды материал қасиеттері және өнімділікке қойылатын талаптар
Қазандық болат тақтайшалары экстремалды жағдайларда қауіпсіз және сенімді жұмысты қамтамасыз ету үшін материалдың қатаң талаптарын қанағаттандыруы керек. жоғары беріктік қажет. Пластикалық деформацияны немесе апатты жарылысты болдырмайтын будың, газдардың немесе сұйықтықтардың үлкен ішкі қысымына төтеп беру үшін Әр сорт үшін шығымдылық пен созылу беріктігі көрсетілген, әдеттегі мәндері төменгі сорттар үшін 235 МПа-дан 70-разрядты болат үшін 485 МПа-дан жоғары.
Өте жақсы беріктік пен соққыға төзімділік , әсіресе төмен температурада өте маңызды. ASTM A516 Grade 70 қоршаған орта температурасынан төмен қызмет көрсету үшін тамаша кертік беріктігін ұсынады. Соққыға сынау талаптары -46°C төмен температуралар үшін көрсетілген ең аз әсер ету энергиясының мәндері сыныбы мен қалыңдығына қарай өзгереді.
жоғары дәнекерлеу мүмкіндігі өте маңызды. Қазандық пен қысымды ыдыстың құрамдас бөліктері әдетте дәнекерлеу арқылы жинақталатындықтан Төмен көміртекті эквивалентті мәндер жылу әсер еткен аймақта сутегі әсерінен крекинг қаупін азайтады. Хром-молибден сорттары үшін әдетте крекингтің алдын алу және тиісті механикалық қасиеттерді қамтамасыз ету үшін алдын ала қыздыру және дәнекерлеуден кейінгі термиялық өңдеу қажет.
сусымалыға төзімділік өте маңызды. Ұзақ уақыт бойы жоғары температураға ұшыраған плиталар үшін ASTM A387/A387M стандарты жоғары температурада қызмет көрсетуге арналған сусымалы беріктігі жақсартылған ферритті болаттарға арнайы бағытталған. Коррозияға төзімділік бірдей маңызды, өйткені қазандық плиталары судың, будың және ықтимал коррозиялық газдардың әсеріне ұшырайды. Күкірт пен фосфордың ең аз мөлшері бар жоғары тазалық шұңқырлар мен кернеулі коррозия крекингінің алдын алуға көмектеседі.
Өлшемдік қолжетімділік кең ауқымды қамтиды: қалыңдығы әдетте 3 мм-ден 600 мм-ге дейін, ені 1200 мм-ден 4200 мм-ге дейін және ұзындығы 18 000 мм-ге дейін.
Негізгі өнеркәсіптік қолданбалар және түпкілікті пайдалану секторлары
Қазандық болат тақтайшалары жоғары қысымды, жоғары температураны сақтауды қажет ететін көптеген ауыр өнеркәсіптер үшін таптырмас материал болып табылады. бұл Электр қуатын өндіру секторында плиталар қазандық барабандарын, бу барабандарын, аса қыздырғыштың бағандарын және жылу электр станцияларына, ядролық реакторларға және қалдықтарды энергияға айналдыратын қондырғыларға арналған қысым бөліктерін жасау үшін қолданылады. Асқын критикалық және аса жоғары критикалық қазандықтардың талаптары 19Mng және 22Mng сияқты жоғары деңгейлерді талап етеді.
қазандық Мұнай-химия және химия өнеркәсібінде плиталары реакторларды, жылу алмастырғыштарды, айдау колонналарын, сепараторларды, сақтау цистерналарын (СКГ және СТГ үшін сфералық резервуарларды қоса алғанда) және аммиак синтезі мұнараларын өндіру үшін өте қажет. 15CrMoR және 13MnNiMoR сияқты хром-молибден сорттары мұнай өңдеу зауытында жоғары температурадағы сутегі қызметі үшін белгіленген.
Мұнай -газ секторы сепараторларды, нокаут барабандарын және газ өңдеу жабдықтарын қоса алғанда, жоғары, орта және төменгі ағындағы қысымды ыдыстар үшін қазандық болат плиталарына сүйенеді. Бұл пластиналар сонымен қатар гидроэнергетикада қызмет етеді. жоғары қысымды штоктар мен турбиналық спираль корпустары үшін
Осы негізгі секторлардан басқа, қазандық плиталары санитарлық қысымды ыдыстарды қажет ететін кеңінен қолданылады . фармацевтикалық және тамақ өңдеу жабдықтарында, сондай-ақ кеме жасауда қосалқы қазандықтар мен қысымы бар компоненттерге арналған Атом өнеркәсібі реакторлық қысымды ыдыстар мен қоршау құрылымдары үшін 9% никельді легирленген болат пластиналарды қоса алғанда, мамандандырылған сорттарды анықтайды.
Материалды таңдау бойынша нұсқаулар және үздік тәжірибелер
Тиісті қазандық болат пластинасын таңдау қызмет көрсету температурасын, есептік қысымды, коррозия ортасын және дайындау талаптарын мұқият ескеруді талап етеді. Орташа және төмен температурада (шамамен 350°C төмен) қызмет көрсету үшін әдетте ASTM A516 Grade 70 немесе Қытай Q245R сияқты көміртекті болат тақталар жеткілікті. Жоғары температурада қызмет көрсету үшін ASTM A387 11, 22 немесе 91 сорттары сияқты хром-молибденді легирленген болаттар көрсетілген. Сусымалы беріктігі жоғарылатылған ферритті болаттар (CSEF) әсіресе температура 600°C-тан асатын ультра аса критикалық қазандық қолданбалары үшін қолайлы.
Төмен температуралық қолданбалар үшін (-20°C төмен) ASTM A203 немесе 9% никельді болат сияқты никельді легирленген болаттар қажетті қаттылық пен сынғыш сынуға төзімділікті қамтамасыз етеді. Дәнекерлеу кезінде сенсибилизация мен түйіршік аралық коррозияны болдырмау үшін аустениттік баспайтын болаттан жасалған пластиналарға төмен көміртекті нұсқалар (мысалы, 304L, 316L) ұсынылады. Қажет болса, алдын ала қыздыру және дәнекерлеуден кейінгі термиялық өңдеуді қоса, дұрыс дәнекерлеу процедуралары материалдың қасиеттерін сақтау үшін өте маңызды. Сапаны қамтамасыз ету диірменді сынау есептерін, бұзбайтын сараптаманы және егер көрсетілген болса, үшінші тараптың тексеруін қамтуы керек.
