Si vous concevez, construire, ou maintenir l'équipement contenant de la pression - comme les chaudières industrielles, Réservoirs de stockage chimique, ou réacteurs pétrochimiques - vous avez besoin d'un acier qui équilibre la résistance, sécurité, et l'abordabilité.Grade SA515 70 acier de navire à pression est le choix de confiance de l'industrie: En tant que grade en acier en carbone dans la chaudière ASME et le code de navire à pression (Bpvc), c'est 70 ksi (483 MPA) La limite d'élasticité minimale répond aux normes de sécurité mondiales, tandis que sa fabrication à faible coût et à résoudre les défis d'équipement communs. Ce guide décompose ses propriétés, Utilise du monde réel, processus de fabrication, et des comparaisons matérielles pour vous aider à prendre des décisions éclairées pour vos projets.
1. Propriétés des matériaux de la grade SA515 70 Acier de navire à pression
Les performances de la SA515 Grade 70 proviennent de sa composition en carbone-manganèse simple mais efficace - conçue pour un service de pression, avec un contrôle étroit sur les impuretés pour assurerdureté etsoudabilité. Explorons ses principales propriétés en détail.
1.1 Composition chimique
Grade SA515 70 suit les normes strictes ASME BPVC (II Server II, Partie A), avec des éléments adaptés pour éviter la défaillance sous pression et changements de température. Ci-dessous est sa composition chimique typique (Pour les assiettes ≤ 25 mm d'épaisseur):
Élément | Symbole | Plage de contenu (%) | Rôle clé |
---|---|---|---|
Carbone (C) | C | ≤ 0.30 | Stimule la force; maintenu modéré à conserversoudabilité (Critique pour rejoindre les sections des navires sous pression) |
Manganèse (MN) | MN | 0.79 - 1.30 | Fortuiteur primaire; améliorerrésistance à la traction etductilité sans rendre l'acier cassant |
Silicium (Et) | Et | 0.13 - 0.45 | Aide à éliminer l'oxygène pendant l'acier; soutient l'intégrité structurelle à des températures élevées |
Phosphore (P) | P | ≤ 0.035 | Minimisé pour empêcher la fracture fragile dans les conditions de pression froide ou cyclique |
Soufre (S) | S | ≤ 0.035 | Contrôlé pour éviter les défauts de soudure (Par exemple, fissure) et corrosion dans les environnements industriels humides |
Chrome (Croisement) | Croisement | ≤ 0.25 | Élément trace; Aucun impact majeur sur les performances standard |
Nickel (Dans) | Dans | ≤ 0.25 | Élément trace; améliore la basse températurerésistance à l'impact (Pour les réservoirs de plein air dans les régions froides) |
Vanadium (V) | V | ≤ 0.03 | Élément trace; affine la structure des grains pour une résistance plus uniforme |
Molybdène (MO) | MO | ≤ 0.10 | Élément trace; Améliore légèrement la résistance au fluage à haute température (utile pour les chaudières) |
Cuivre (Cu) | Cu | ≤ 0.30 | Élément trace; ajoute une légère résistance à la corrosion atmosphérique pour l'équipement extérieur |
1.2 Propriétés physiques
Ces traits déterminent comment la note SA515 70 fonctionne dans un équipement du monde réel:
- Densité: 7.85 g / cm³ (Identique à la plupart des aciers en carbone)—Sésigne des calculs de poids pour les grands navires (Par exemple, 20-Réservoirs de diamètre du compteur)
- Point de fusion: 1,420 - 1,460 ° C (2,588 - 2,660 ° F)—Works avec des méthodes de soudage standard (MOI, Tig, SCIE) Utilisé dans la fabrication des navires
- Conductivité thermique: 45.0 Avec(m · k) à 20 ° C - Insure même la chaleur se propage dans les chaudières, Réduire les points chauds qui causent le stress
- Coefficient de dilatation thermique: 11.7 × 10⁻⁶ / ° C (20 - 100 ° C)—Minime les dégâts d'extension / contraction pendant le démarrage / arrêt de la chaudière
- Propriétés magnétiques: Ferromagnétique (attire les aimants)—Encables des tests non destructifs (NDT) comme l'inspection des particules magnétiques pour trouver des défauts cachés.
1.3 Propriétés mécaniques
Grade SA515 70 Répond aux exigences strictes d'ASME pour la sécurité des navires sous pression. Vous trouverez ci-dessous des valeurs typiques (Pour les assiettes ≤ 25 mm d'épaisseur):
Propriété | Méthode de mesure | Valeur typique | Exigence minimale ASME |
---|---|---|---|
Dureté (Rockwell) | HRB | 75 - 90 HRB | N / A (maintenu bas pour éviter la fragilité) |
Dureté (Vickers) | HV | 150 - 180 HV | N / A |
Résistance à la traction | MPA (ksi) | 515 - 655 MPA (75 - 95 ksi) | 515 MPA (75 ksi) |
Limite d'élasticité | MPA (ksi) | 483 - 550 MPA (70 - 80 ksi) | 483 MPA (70 ksi) |
Élongation | % (dans 50 MM) | 22 - 28% | 20% |
Résistance à l'impact | J (à -30 ° C) | ≥ 40 J | ≥ 27 J (pour un service à basse température) |
Limite de fatigue | MPA (faisceau rotatif) | 190 - 230 MPA | N / A (Testé conformément aux cycles de pression du projet) |
1.4 Autres propriétés
SA515 Les traits spécifiques à l'équipement de la 70 ans le rendent idéal pour les navires sous pression:
- Soudabilité: Excellent - même les soudeurs novices peuvent le rejoindre sans se fissurer, qui accélère la fabrication de champs de grands réservoirs.
- Formabilité: Bon - peut être plié dans des formes incurvées (Par exemple, coquilles de chaudière) sans perdre de force, Économiser du temps sur les pièces personnalisées.
- Résistance à la corrosion: Modéré - Résistations d'eau et de produits chimiques légers; Pour les conditions difficiles (Par exemple, gaz aigre), Ajouter des revêtements époxy ou un revêtement de l'ARC.
- Ductilité: Haute - Absorbe les pointes de pression soudaine (Par exemple, dans les réacteurs chimiques) sans rupture, une caractéristique de sécurité clé.
- Dureté: Fiable - fait des températures jusqu'à -30 ° C, Il convient donc aux réservoirs de plein air au Canada, Europe du Nord, ou le nord-est de la Chine.
2. Applications de la note SA515 70 Acier de navire à pression
La polyvalence et la sécurité de SA515 Grade 70 en font un choix supérieur pour les équipements contenant de la pression dans le monde entier. Voici ses utilisations les plus courantes:
- Vaisseaux de pression: Réacteurs chimiques, Cylindres à gaz à haute pression, et les navires de raffinage d'huile - les pressions sur les pressions 10,000 psi, conforme à l'ASME BPVC.
- Réservoirs de stockage: Grande huile, eau, and chemical tanks—its Formabilité allows for seamless, murs à l'épreuve des fuites, Et son faible coût correspond aux budgets de gros projets.
- Chaudières: Chaudières industrielles et générateurs de vapeur électriques - tolérant des températures jusqu'à 450 ° C, Parfait pour la production de vapeur.
- Plantes pétrochimiques: Colonnes de distillation et échangeurs de chaleur - Résistations changent la température cyclique (depuis 20 ° C à 400 ° C) sans dommage.
- Équipement industriel: Réservoirs hydrauliques et boîtiers de compresseur - utilisés dans les usines pour un confinement de pression fiable.
- Construction et infrastructure: Les réservoirs de pression d'eau municipaux et les navires de traitement des eaux usées - affectables pour les projets publics qui ont besoin d'une durabilité à long terme.
3. Techniques de fabrication pour Grade SA515 70 Acier de navire à pression
Faire une note SA515 70 nécessite de suivre les normes ASME pour assurer la sécurité. Voici le processus étape par étape:
- Acier:
- Produced using an Fournaise à arc électrique (EAF) (recycle l'acier de ferraille, écologique) ou Fournaise de base à l'oxygène (BOF) (utilise du minerai de fer). Les travailleurs contrôlent soigneusement le carbone (≤ 0.30%) et manganèse (0.79–1,30%) Pour respecter les règles ASME.
- Roulement:
- The steel is Chaud roulé (1,100 - 1,200 ° C) en plaques de différentes épaisseurs (6 mm à 200+ MM). Le roulement chaud rend la structure des grains bien, renforcement dureté for pressure service.
- Traitement thermique:
- Normalisation: Les plaques sont chauffées à 815 - 900 ° C, tenu pendant 30 à 60 minutes, puis refroidi à l'air. Cela évoque la microstructure, réduit le stress, et améliore résistance à l'impact.
- Tremper: Facultatif (for thick plates > 50 MM)- rythmé à 550 - 650 ° C pour rendre l'acier moins fragile et plus facile à souder.
- Usinage & Finition:
- Les plaques sont coupées avec des outils de plasma ou de laser pour s'adapter aux tailles de navires. Les travailleurs permettent des trous pour les buses et les trous d'homme, puis moudre les bords lisses pour les soudures serrées (Aucune fuite autorisée!).
- Traitement de surface:
- Revêtement: Pour protéger contre la corrosion:
- Revêtements époxy: Pour les réservoirs chimiques - résistants aux acides et aux alcalis pour 15+ années.
- Placage de zinc: Pour l'équipement extérieur - vous rouille de la pluie et de l'humidité.
- Crampon de l'ARC: Pour les navires à gaz acide - Ajoute une fine couche en acier inoxydable pour éviter les dommages au sulfure.
- Peinture: Pour les chaudières - peinture haute température (jusqu'à 450 ° C) Arrête l'oxydation de la vapeur chaude.
- Revêtement: Pour protéger contre la corrosion:
- Contrôle de qualité:
- Analyse chimique: Utiliser la spectrométrie (Pour ASME BPVC) Pour vérifier les niveaux d'élément.
- Tests mécaniques: Faire la traction, impact, et des tests de dureté pour confirmer la force (Asme bpvccce a viii).
- NDT: Tests ultrasoniques (chèques 100% de l'assiette) trouve des défauts internes; Les tests radiographiques vérifient toutes les soudures.
- Tests hydrostatiques: Les navires finis sont remplis d'eau et pressés à 1,5 × leur pression de conception pendant 30 à 60 minutes - aucune fuite signifie qu'ils passent!
4. Études de cas: Grade SA515 70 en action
De vrais projets montrent pourquoi SA515 Grade 70 est fiable pour l'équipement de pression.
Étude de cas 1: Réservoir de stockage chimique (Inde)
Une entreprise de produits chimiques au Gujarat avait besoin d'un réservoir de 15 mètres de diamètre pour stocker 500,000 litres d'acide sulfurique (faible concentration). Ils ont choisi la note SA515 70 assiettes (12 mm d'épaisseur, normalisé) pour leursoudabilité et faible coût. Les travailleurs ont soudé le réservoir sur place dans 2 semaines. Après 5 années, Le réservoir n'a pas de corrosion (Merci à une doublure époxy) et n'a jamais divulgué - économe de l'entreprise $100,000 contre. Utilisation de l'acier inoxydable.
Étude de cas 2: Chaudière industrielle (Canada)
Une papeterie en Ontario avait besoin d'une chaudière pour faire de la vapeur pour la production de papier. Ils ont utilisé la note SA515 70 assiettes (30 mm d'épaisseur, tempéré) pour la coquille de chaudière. La chaudière fonctionne à 400 ° C et 4,000 Psi tous les jours. Après 8 années d'utilisation sans arrêt, il n'a pas de fissures ni de dégâts de stress - même au Canada -30 ° C hivers. Le moulin sauvé 30% sur les coûts des matériaux vs. acier en alliage.
5. Grade SA515 70 contre. Autres matériaux
Comment est la note SA515 70 Comparez aux autres matériaux des récipients sous pression?
Matériel | Similitudes avec la note SA515 70 | Différences clés | Mieux pour |
---|---|---|---|
Grade SA516 60 | Asme en acier au carbone pour les récipients sous pression | Limite d'élasticité plus faible (414 MPA / 60 KSI); moins cher; moins fort | Réservoirs à basse pression (≤ 5,000 psi) comme le stockage d'eau |
Grade SA516 70 | Asme en acier au carbone, Même limite d'élasticité | SA516 a des règles de ténacité plus strictes; Mieux pour les basses températures | Navires de pression à froid (Par exemple, Europe du Nord) |
316L en acier inoxydable | Utilisation du navire sous pression | Grande résistance à la corrosion; 3× plus cher; faible force | Gaz acide ou navires chimiques élevés |
Grade SA387 11 | Acier en alliage pour le service de pression | Gère les températures plus élevées (jusqu'à 593 ° C); 2× plus cher | Chaudières électriques (vapeur surchauffée) |
Matériaux composites | Confinement de la pression | Léger (1/5 poids en acier); 5× plus cher | Cylindres de gaz aérospatiale ou portable |
Plastique (HDPE) | Stockage à basse pression | Résistant à la corrosion; faible; bon marché | Petits réservoirs chimiques (≤ 100 psi) |
Perspective de la technologie Yigu sur la note SA515 70
À la technologie Yigu, Grade SA515 70 est notre go-to pour rentable, équipement de pression sûre. Il répond aux normes ASME à l'échelle mondiale, Nos clients l'utilisent donc dans des projets de l'Inde à la Canada. Nous fournissons des plaques d'épaisseur personnalisées (6–200 mm) avec époxy, zinc, ou des traitements de l'ARC - couverts à leurs besoins (Par exemple, Les réservoirs de climat froid obtiennent des plaques normalisées). Pour les clients qui passent de la note SA516 60, Grade SA515 70 offre plus de force sans coût supplémentaire, Le rendre parfait pour les projets à mi-pression.
FAQ sur Grade SA515 70 Acier de navire à pression
- CAN SA515 GRADE 70 être utilisé pour les navires de pression de gaz acide?
Oui - si vous ajoutez une protection. Utiliser CRA Cladding (Par exemple, 316L en acier inoxydable) ou une doublure époxy épaisse pour arrêter la fissuration du stress sulfure. Assurez-vous que la teneur en soufre de l'acier est ≤ 0.015% (répond aux règles de service Sour ASME). - Quelle est la température maximale SA515 70 peut gérer?
Il fonctionne en toute sécurité jusqu'à 450 ° C (842 ° F) Pour une utilisation à long terme. Pour les températures au-dessus (Par exemple, chaudières à vapeur surchauffées), Utiliser l'acier en alliage SA387 - son molybdène résiste au fluage (Déformation lente de la chaleur / de la pression). - Est SA515 Grade 70 plus facile à souder que SA516 Grade 70?
Oui - légèrement. SA515 a des règles de ténacité à impact plus lâche, il faut donc moins de préchauffage pendant le soudage (Gagnez du temps sur place). Les deux fonctionnent avec des charges standard, Mais SA515 est meilleur pour les projets où la vitesse de soudage compte (Par exemple, Grands réservoirs sur place).