ヨーロッパの高温圧力プロジェクトに取り組んでいる場合 - 発電所ボイラーのように, 石油化学反応器, または蒸気パイプライン - クリープに抵抗する鋼が必要です (熱の下でのゆっくりとした変形) 安全基準を満たします。EN 16MO3圧力容器鋼 完璧な解決策です: ENのモリブデンに合わせた炭素鋼として 10028-2, 0.25〜0.35％のモリブデンコンテンツは、例外的な高温安定性を提供します, EN P355GHのようなalloyoyedのグレードよりも優れています. このガイドは、そのプロパティを分解します, 実世界の使用, 製造プロセス, そして、高熱の機器の課題を解決するのに役立つ材料の比較.
1. EN 16MO3圧力容器鋼の材料特性
EN 16MO3のパフォーマンスは、モリブデンを強化した組成と必須の熱処理にかかっています - バランスをとることができますタフネス, 溶接性, ヨーロッパの産業環境に対するクリープ抵抗. その重要なプロパティを詳細に調べてみましょう.
1.1 化学組成
EN 16MO3は、厳密にENに付着します 10028-2, モリブデンをコア合金要素として、高温性能を高める. 以下はその典型的な構成です (プレート≤の場合 60 厚さmm):
| 要素 | シンボル | コンテンツ範囲 (%) | 重要な役割 |
|---|---|---|---|
| 炭素 (c) | c | 0.12 - 0.20 | 強度を向上させます; 保存するために低く保ちます溶接性 (厚い壁の高熱容器にとって重要です) |
| マンガン (Mn) | Mn | 0.40 - 0.80 | 減らすことなく強度をサポートします延性 高温で |
| シリコン (そして) | そして | 0.10 - 0.35 | エイズ脱酸化; 500〜550°Cで鋼構造を安定させます |
| リン (p) | p | ≤ 0.025 | 寒いまたは周期的な熱条件での脆性骨折を防ぐために最小化 |
| 硫黄 (s) | s | ≤ 0.015 | 溶接欠陥を避けるために厳密に制御されます (例えば。, ホットクラッキング) 高熱溶接で |
| クロム (cr) | cr | ≤ 0.30 | トレース要素; 蒸気環境での軽度の腐食抵抗を高めます |
| ニッケル (で) | で | ≤ 0.30 | トレース要素; 低温を上げます衝撃の靭性 (ボイラーの冬のスタートアップ用) |
| バナジウム (v) | v | ≤ 0.03 | トレース要素; 穀物構造を改善して改善します疲労制限 周期的な熱の下 |
| モリブデン (MO) | MO | 0.25 - 0.35 | コア要素; クリープ変形は500〜550°Cで減少します (長期にわたるボイラーにとって重要です) |
| 銅 (cu) | cu | ≤ 0.30 | トレース要素; 屋外高熱装置の大気腐食抵抗を追加します |
1.2 物理的特性
これらの特性により、EN 16MO3がヨーロッパの高温圧力アプリケーションに最適になります:
- 密度: 7.86 g/cm³ (モリブデンによるallowy鋼よりもわずかに高い; 容器重量を簡単に計算できます)
- 融点: 1,400 - 1,440 °C (2,552 - 2,624 °F) - 高度な溶接プロセスを備えています (ティグ, 見た) 高熱装置用
- 熱伝導率: 43.5 w/(M・k) で 20 °C; 38.0 w/(M・k) で 500 °C-ボイラーの熱分布さえも保存します, ホットスポットを減らす
- 熱膨張係数: 11.8 ×10⁻⁶/°C (20 - 500 °C) - 極端な熱サイクルによる損傷を最小化します (例えば。, 20 °Cに 500 °C)
- 磁気特性: 強磁性 - 非破壊検査を有効にします (NDT) 厚さの隠された欠陥を検出するための超音波フェーズドアレイのように, 熱暴露プレート.
1.3 機械的特性
EN 16MO3の正常化と誘惑熱処理により、高温での一貫したパフォーマンスが保証されます. 以下は典型的な値です (のために 10028-2):
| 財産 | 測定方法 | 典型的な値 (20 °C) | 典型的な値 (500 °C) | 最小要件 (20 °C) |
|---|---|---|---|---|
| 硬度 (ロックウェル) | HRB | 75 - 90 HRB | n/a | n/a (脆性を避けるために制御されます) |
| 硬度 (ビッカーズ) | HV | 150 - 180 HV | n/a | n/a |
| 抗張力 | MPA | 450 - 590 MPA | 320 - 420 MPA | 450 MPA |
| 降伏強度 | MPA | 275 - 380 MPA | 180 - 250 MPA | 275 MPA |
| 伸長 | % (で 50 mm) | 22 - 28% | n/a | 22% |
| 衝撃の靭性 | j (で -20 °C) | ≥ 40 j | n/a | ≥ 27 j |
| 疲労制限 | MPA (回転ビーム) | 190 - 230 MPA | 140 - 180 MPA | n/a (ヒートサイクルごとにテストされました) |
1.4 その他のプロパティ
EN 16MO3の特性は、高温の環境プロジェクトの重要な課題を解決します:
- 溶接性: 良い - 予熱を150〜250°Cに要求します (モリブデンが豊富な鋼にとって重要です) 低水素電極, しかし、強いものを生み出します, 耐熱性溶接.
- 形成性: 中程度 - ボイラーシェルまたは反応器曲線に曲がることができます (制御された加熱を備えています) クリープ抵抗を失うことなく.
- 耐食性: 良い - 高温で蒸気酸化と軽度の化学物質を耐えます; 酸味ガスまたは塩水用, CRAクラッディングを追加します (EUリーチに準拠しています).
- 延性: 高 - 破壊せずに高熱反応器に圧力スパイクを吸収します, 重要な安全機能.
- タフネス: 信頼性の高い - 強度 -20 °C (コールドリージョンボイラースタートアップ用) そして 500 °C (継続的な動作用), alloyedの非斜めの鋼を上回る.
2. EN 16MO3圧力容器鋼の適用
EN 16MO3のモリブデンが強化した耐熱性は、ヨーロッパの高温圧装置の主食になります. 主要な用途は次のとおりです:
- ボイラー: 大型発電所蒸気発電機と産業プロセスボイラー - 500〜550°Cで確実に操作します, 高熱の安全性のためにEU CEマーキングに会う.
- 圧力容器: 高温反応器 (例えば。, 化学合成用, オイル精製) 450〜550°Cおよび10,000〜15,000 psiで動作します 13445.
- 石油化学植物: 熱交換器, 蒸気パイプライン, および触媒クラッカー - 長期の高熱サービスでのクリープと蒸気酸化耐性.
- ストレージタンク: 熱い油または溶融材料の高温保管 - 耐熱性は連続下での変形を防ぎます 400+ °C暴露.
- 産業用具: 高圧蒸気バルブ, タービンケース, ヨーロッパの製造業で使用される熱加工容器 (例えば。, 自動車, 航空宇宙) 熱クリティカルなプロセス用.
- 建設とインフラストラクチャ: 地区暖房パイプライン (120〜180°Cの水を運ぶ) - 耐食性と熱安定性は、公益事業のメンテナンスを減らします.
3. EN 16MO3圧力容器鋼の製造技術
EN 16MO3を生成するには、モリブデン含有量を正確に制御し、高温性能を確保するために熱処理が必要です. これが段階的なプロセスです:
- スチール製造:
- EN 16Mo3 is made using an 電気弧炉 (EAF) (EUの持続可能性の目標と一致します, スクラップスチールのリサイクル) または 基本的な酸素炉 (bof). モリブデンは、融解中に0.25〜0.35％の範囲に達するために添加されます。.
- ローリング:
- The steel is ホットロール (1,150 - 1,250 °C) さまざまな厚さのプレートに (6 mm to 100+ mm). ホットローリングは、モリブデンの穀物安定効果を維持するためにゆっくりした冷却を使用します.
- 熱処理 (必須の正規化 + 焼き戻し):
- 正規化: プレートは加熱されます 890 - 950 °C, 45〜90分間開催されます (厚さに基づいています), その後、空冷. これにより、微細構造が均一になります.
- 焼き戻し: 正規化直後, プレートは再加熱されます 580 - 650 °C, 60〜120分間開催されます, その後、空冷. これにより、高温のクリープ抵抗で脆性が低下し、ロックされます.
- 機械加工 & 仕上げ:
- プレートは、プラズマまたはレーザーツールで切断されます (モリブデン分布の変化を避けるための低熱入力) 容器のサイズに合うように. ノズル用の穴が掘削されます, そして、エッジは狭い溶接のために滑らかです.
- 表面処理:
- コーティング: 高熱腐食から保護するため:
- アルミニウム拡散コーティング: ボイラーの場合 - で蒸気酸化を耐えます 500+ °C for 20+ 年.
- エポキシライナー: 化学反応器の場合 - 高温酸を耐えます (まで 180 °C) EUリーチに会います.
- CRAクラッディング: 酸味ガス装置の場合 - 硫化物ストレスの割れを防ぐための316Lステンレス鋼.
- 絵画: 屋外パイプラインの場合 - 高温塗料 (まで 200 °C) 大気腐食を停止します.
- コーティング: 高熱腐食から保護するため:
- 品質管理:
- 化学分析: 質量分析を使用して、モリブデンの含有量を検証します (0.25–0.35％) - クリープ抵抗のために批判的.
- 機械的テスト: 張力を実施します, インパクト (で -20 °C), クリープテスト (で 500 °C) 鋼のすべての熱に (で 10028-2 要件).
- NDT: 超音波フェーズドアレイテスト (100% プレート領域の) 内部欠陥を検出します; X線撮影テストは、熱による亀裂の溶接をチェックします.
- 静水圧テスト: 完成した容器は、1.8×設計圧力で圧力テストされています (水が加熱されています 80 °C) のために 60 議事録 - 漏れはありません.
4. ケーススタディ: EN 16MO3アクション
実際のヨーロッパのプロジェクトは、EN 16MO3の高温信頼性を紹介します.
ケーススタディ 1: 発電所蒸気発電機 (スペイン)
アンダルシアの複合サイクル発電所は、で動作する蒸気発電機を必要としていました 530 °Cおよび 14,000 psi. 彼らはEN 16MO3プレートを選びました (45 厚さmm, 正規化 + 気性) クリープ抵抗のために. 発電機は継続的に実行されています 9 年 - モリブデンの含有量は変形を妨げました, 中でも 100+ 毎日の熱サイクル. このプロジェクトは、プラントを300,000ユーロと節約しました. SA387グレードのような高価な合金鋼を使用します 11.
ケーススタディ 2: 石油化学反応器 (オランダ)
ロッテルダムの石油化学プラントは、高温ナフサ亀裂のための原子炉を必要としていました (520 °C, 12,000 psi). EN 16MO3溶接プレート (35 厚さmm, Cra-Clad) 彼らのために選ばれましたタフネス 熱安定性. 原子炉が取り付けられました 2018 メンテナンスなしで動作しています。蒸気酸化に対する耐性は、頻繁なチューブの交換の必要性を排除しました, 年間費用を50,000ユーロ削減します.
5. 16M3対. その他の材料
EN 16mo3は他の高温圧鋼と比較してどうですか?
| 材料 | EN 16mo3との類似性 | 重要な違い | に最適です |
|---|---|---|---|
| P355GH | で 10028-2 圧力容器用の鋼 | モリブデンはありません; 上記のクリープ抵抗が悪い 450 °C; 安く | 中程度のプロジェクト (≤ 450 °C) 小さなボイラーのように |
| SA516グレード 70 | ASME炭素鋼 | モリブデンはありません; 上に脆い 480 °C; ASME標準 | 暖かい気候, 低熱圧容器 |
| SA387グレード 11 | 高温の合金鋼 | より高いモリブデン (0.90–1.10％); より良いクリープ抵抗; 2×より高価 | 超高温プロジェクト (＞ 550°C) 超臨界ボイラーのように |
| EN 13CRMO4-5 | モリブデンに挿入されたen鋼 | より高いクロム (0.70–1.10％); より良い腐食抵抗; 15% 価格 | 沿岸高温プロジェクト (例えば。, 英国, ポルトガル) |
| 316Lステンレス鋼 | 高温使用 | 優れた腐食抵抗; 上記のクリープ抵抗が悪い 500 °C; 3×より高価 | 沿岸の中程度の加熱容器 (≤ 500 °C) |
| プラスチック (ピーク) | 高温プラスチック | 耐熱性 250 °C; 弱い; 5×より高価 | 小さい, 低圧高熱コンポーネント (≤ 1,000 psi) |
EN 16MO3に関するYiguテクノロジーの視点
Yiguテクノロジーで, EN 16MO3は、ヨーロッパの高温圧力プロジェクトに対する私たちの一番の推奨事項です (450–550°C). そのモリブデンコンテンツは、合金鋼のプレミアムコストなしでクリープ抵抗を提供します, 権力と石油化学クライアントの最大の問題点を解決する. カスタム厚のプレートを提供します (6–100 mm) アルミニウム拡散コーティングまたはCRAクラッディングを使用して、ニーズに合わせて使用されます (例えば。, スペインの発電所は、蒸気抵抗のためにアルミニウムコーティングされたプレートを取得します). 合金化されていない鋼から高熱サービスに移行するクライアント向け, EN 16MO3は費用対効果を高めます, パフォーマンスと予算のバランスをとる環境に準拠したアップグレード.
EN 16MO3圧力容器鋼についてのFAQ
- EN 16MO3は、上記のプロジェクトに使用できます 550 °C?
いいえ - クリープ抵抗は大幅に上に低下します 550 °C. までの気温のため 600 °C, SA387グレードを選択してください 11 (より高いモリブデン) またはEN 13CRMO4-5. プロジェクトの最高温度で常にクリープ性能をテストしてください. - EN 16mo3は、en p355ghよりも溶接が困難です?
はい - slightly. 150〜250°Cに予熱する必要があります (モリブデン誘発溶接亀裂を避けるため) 低水素電極 (例えば。, E8018-B2). しかし、適切な溶接手順で, それは強い生産を生み出します, 耐熱性ジョイント - ヨーロッパの高熱プロジェクトの標準. - EN 16MO3は、高温圧力容器のためにEU CEマーキングを満たしていますか?
はい - enに生産されている場合 10028-2 クリープ抵抗についてテストしました (のために 13445). 16M3のプレートには、この認証が含まれています, クリープテストレポート, および材料のトレーサビリティ, したがって、EUの安全規制に簡単に準拠できます.
