GB 16MNR圧力容器鋼: プロパティ, 用途 & 包括的なガイド

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中国の中程度から高圧の産業プロジェクトに取り組んでいる場合 - 化学反応器のように, 大規模なストレージタンク, または温度中央ボイラー - 強度のバランスをとる鋼が必要です, 溶接性, 中国のGB基準へのコンプライアンス。GB 16MNR圧力容器鋼 業界の主力です: マンガンに合わせた炭素鋼として (現在、GB/Tに統合されています 713-2014 Q345Rとして, しかし、まだGB 16MNRと広く参照されています), それはより高いものを提供します抗張力 そして衝撃の靭性 GB 20gのような基本的な炭素鋼よりも. このガイドは、そのプロパティを分解します, 実世界のアプリケーション, 製造プロセス, 中国の産業環境での中から高圧機器の課題を解決するのに役立つ物質的な比較.

1. GB 16MNR圧力容器鋼の材料特性

GB 16MNRのパフォーマンスは、最適化されたマンガン含有量からのものです (1.20–1.60%), 犠牲にならずに強度を高めます延性 - 化学および石油化学植物の変動する圧力を処理するための批判. 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

GB 16MNRは、中国の歴史的なGB/Tに準拠しています 6654 標準 (今ではGB/Tの一部 713-2014), 圧力サービスの信頼性を確保するための要素を厳密に制御します. 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)c0.12 - 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 (厚い壁の容器に不可欠です)
マンガン (Mn)Mn1.20 - 1.60コア合金要素; ブースト抗張力 そして衝撃の靭性 低温で
シリコン (そして)そして0.20 - 0.55エイズ脱酸化; 鋼構造を300〜450°Cで安定させます
リン (p)p≤ 0.030寒い状態での脆性骨折を防ぐために最小化されます (例えば。, 中国北部 -30 °Cの冬)
硫黄 (s)s≤ 0.020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) 湿度の高い工業地域
クロム (cr)cr≤ 0.20トレース要素; 標準パフォーマンスに大きな影響はありません
ニッケル (で)≤ 0.30トレース要素; 低温を強化します衝撃の靭性 (北東中国の厳しい冬のために)
バナジウム (v)v≤ 0.05トレース要素; 厚いプレート全体に均一な強度のために穀物構造を改良します
モリブデン (MO)MO≤ 0.10トレース要素; 高温クリープ抵抗をわずかに改善します (中央温度ボイラー用)
銅 (cu)cu≤ 0.30トレース要素; 中国沿岸の屋外戦車に軽度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、GB 16MNRは、内国工場から沿岸の石油化学帯までの多様な中国の産業環境に適しています:

  • 密度: 7.85 g/cm³ (標準の炭素鋼と同じ) - 大きな容器の重量計算を補充します (例えば。, 20-メーターの直径オイルストレージタンク)
  • 融点: 1,410 - 1,450 °C (2,570 - 2,640 °F) - 家庭用溶接プロセスでは容易です (自分, ティグ, 水没したアーク溶接)
  • 熱伝導率: 44.0 w/(M・k) で 20 °C; 39.0 w/(M・k) で 400 °C-ボイラーの熱分布さえも保存します, 熱応力の減少
  • 熱膨張係数: 12.0 ×10⁻⁶/°C (20 - 400 °C) - 温度変動による損傷を最小化します (例えば。, 20 °Cに 400 反応器操作の°C)
  • 磁気特性: 強磁性 - 非破壊検査を有効にします (NDT) 隠された溶接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.

1.3 機械的特性

GB 16MNRの機械的性能は、基本的な炭素鋼を超えています, 中から高圧力サービスに最適です. 以下は典型的な値です (履歴GB/Tごとに 6654 および現在のgb/t 713-2014):

財産測定方法典型的な値GB標準最小要件
硬度 (ロックウェル)HRB75 - 90 HRBn/a (脆性を避けるために制御されます)
硬度 (ビッカーズ)HV150 - 180 HVn/a
抗張力MPA490 - 620 MPA490 MPA
降伏強度MPA325 - 410 MPA325 MPA
伸長% (で 50 mm)21 - 27%21%
衝撃の靭性j (で -40 °C)≥ 34 j≥ 34 j (低温サービス用)
疲労制限MPA (回転ビーム)190 - 230 MPAn/a (圧力サイクル要件ごとにテストされました)

1.4 その他のプロパティ

GB 16MNRの特性は、中国の産業プロジェクトの重要な問題ポイントを解決します:

  • 溶接性: 優れています - 最小限の予熱を必要とします (100濃いプレートの–150°C) 一般的な国内電極で動作します (例えば。, E5015), オンサイトの製造時間を短縮します.
  • 形成性: 良い - 湾曲した反応器シェルまたはタンクの壁に曲がることができます (中国の化学プラントで一般的です) 力を失うことなく.
  • 耐食性: 中程度 - 水を耐えます, 油, および軽度の化学物質; 過酷な条件の場合 (例えば。, 沿岸広東省の塩気), エポキシコーティングまたは亜鉛メッキを追加します.
  • 延性: 高 - 突然の圧力スパイクを吸収します (例えば。, 石油化学反応器で) 破壊せずに, 中国の産業サイトの重要な安全機能.
  • タフネス: 優れた - 強度 -40 °C, インナーモンゴルやヘイロンジャンなどの極寒の地域に適しています.

2. GB 16MNR圧力容器鋼の適用

GB 16MNRの強度と手頃な価格のバランスは、それを中国の化学物質の定番となっています, 石油化学, エネルギーセクター. 主要な用途は次のとおりです:

  • 圧力容器: 中から高圧化学反応器 (8,000–12,000 psi) ガス分離容器 - 中国のGBと統合 150 圧力容器標準.
  • ストレージタンク: 大きなオイル, 液化ガス (lng), and chemical storage tanks—its タフネス handles seismic activity (例えば。, 四川で) および温度変動.
  • ボイラー: 温度産業用ボイラー (350–450°C) - 蒸気生成のために発電所や工場で使用, 高圧システムでGB 20Gを置き換えます.
  • 石油化学植物: 蒸留柱, 熱交換器, およびハイドロクラッキングユニット - 周期的圧力と軽度の化学腐食.
  • 産業用具: 高圧油圧リザーバーとコンプレッサーハウジング - 中国の製造ハブで使用 (例えば。, 広東, 江蘇) 頑丈なサービスのため.
  • 建設とインフラストラクチャ: 地方自治体の天然ガスパイプラインと水処理圧力容器 - 中規模の都市の公共プロジェクトに手頃な価格.

3. GB 16MNR圧力容器鋼の製造技術

GB 16MNRの生産には、国内の産業プロセスとの互換性を確保するために、中国の基準を厳密に遵守する必要があります. これが段階的なプロセスです:

  1. スチール製造:
    • GB 16MnR is made using an 電気弧炉 (EAF) (中国の「二重炭素」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). マンガンは、1.20〜1.60%の範囲に到達するために追加されます。.
  2. 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 120+ mm). ホットローリングは穀物構造を改良します, enhancing タフネス 低温サービス用.
  3. 熱処理 (正規化, オプションの強化):
    • 正規化: プレートは加熱されます 890 - 950 °C, 30〜90分間開催されます (厚さに基づいています), その後、空冷. This uniformizes the microstructure and boosts 衝撃の靭性.
    • 焼き戻し (オプション): 超厚のプレート用 (> 60 mm), に再加熱 550 - 650 °Cは残留応力を減らします, 改善 溶接性.
  4. 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 (マンガ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. ノズル用の穴は、炭化物ツールで掘削されています, そして、エッジは狭い溶接のために滑らかです.
  5. 表面処理:
    • コーティング: 中国の環境条件から保護する:
      • エポキシライナー: 化学タンクの場合 - 酸とアルカリの耐性 20+ 年, 中国の環境規制に準拠しています.
      • 亜鉛メッキ: 沿岸プロジェクト向け (例えば。, Zhijiang, 福建省) - 東中国海からの塩水腐食.
      • CRAクラッディング: 酸っぱいガス装置の場合 - 硫化物ストレスの亀裂を防ぐために、薄い316Lステンレス鋼層を添加します.
    • 絵画: 屋外ボイラーとタンクの場合 - で耐久性のある冷たい柔軟性のない塗料を使用します -40 °C (中国北部).
  6. 品質管理:
    • 化学分析: 分光測定を使用します (GB/Tの場合 223) マンガンの内容を検証する (1.20–1.60%) - パフォーマンスのために批判的.
    • 機械的テスト: 引張, インパクト (-40 °C), 鋼のすべての熱での硬度テスト (GB/Tの場合 228.1, GB/T 229).
    • NDT: 超音波検査 (100% プレート領域の) 内部欠陥を見つけます; X線撮影テストはすべての溶接をチェックします (GB/Tの場合 11345).
    • 静水圧テスト: 完成した容器には水で満たされ、1.5×設計圧力になります 60 議事録 - 漏れはありませんGBへのコンプライアンスを意味します 150.

4. ケーススタディ: GB 16MNRアクション

実際の中国のプロジェクトは、中から高圧アプリケーションでGB 16MNRの信頼性を示しています.

ケーススタディ 1: 化学反応器 (山東, 中国)

ジボの大規模な化学プラントは、エチレン生産のための原子炉を必要としていました, で動作します 10,000 psiと 400 °C. 彼らはGB 16MNRプレートを選択しました (30 厚さmm, 正規化) そのため強さ そして溶接性. 原子炉はオンサイトで製造されました 3 数週間と継続的に実行されています 8 年 - 亀裂や腐食はありません, 毎日の圧力サイクルでも. このプロジェクトは、プラントを800,000円と節約しました. 合金鋼の使用.

ケーススタディ 2: LNGストレージタンク (heilongjiang, 中国)

Daqingの天然ガス会社は、耐えるために直径15メートルのLNG貯蔵タンクを必要としていました -30 °Cの冬. 彼らはGB 16MNRプレートを使用しました (20 厚さmm) 低温のためにタフネス. それ以来、タンクは動作しています 2019 ゼロの問題で - 極寒の温度を処理する能力は、高価な断熱材のアップグレードの必要性を排除しました, によるコストの削減 30%.

5. GB 16MNR対. その他の材料

GB 16MNRは他の圧力船鋼と比較してどうですか, 中国および国際的な成績を含む?

材料GB 16MNRとの類似性重要な違いに最適です
GB 20g中国の炭素鋼下部マンガン (0.35–0.65%); 弱い (410 MPA引張強度); 20% 安く低から中程度の圧力プロジェクト (≤ 8,000 psi)
SA516グレード 70ASME炭素鋼同様の引張強度 (485–620 MPa); ASME標準; 15% 価格ASMEコンプライアンスを必要とするグローバルプロジェクト
P355GHおよび合金鋼同様の強さ; 標準; ヨーロッパのプロジェクトに適していますEUに整合した中圧プロジェクト
GB 15crmor中国の合金鋼より高いクロム/モリブデン; より良い高テンプ抵抗; 40% 価格中国の高温ボイラー (>450°C)
316Lステンレス鋼耐性耐性優れた錆耐性; 3×より高価; 強度が低い沿岸高腐食プロジェクト (例えば。, 海南)

GB 16MNRに関するYiguテクノロジーの視点

Yiguテクノロジーで, GB 16MNR (Q345R) 中国の中間から高圧産業プロジェクトの最大の選択肢のままです. そのマンガンが強化した強度は、GB 20gを上回ります, その手頃な価格は合金鋼を打ち負かしますが、「強度vs」を解決します. 化学的および石油化学的クライアントのためのコスト」の問題. カスタム厚のプレートを提供します (6–120 mm) エポキシ/亜鉛コーティング付き, 地域に合わせた (例えば。, heilongjiangプロジェクトが得られます -40 °C衝撃テスト済みプレート). 基本的な炭素鋼からアップグレードするクライアント用, GB 16MNRは、シームレスな移行を提供します, GBに完全に準拠しています 150 および国内の製造慣行.

GB 16MNR圧力容器鋼に関するFAQ

  1. GB 16MNRはQ345Rと同じです?
    はい - GB 16MNRはGB/Tに再分類されました 713-2014 Q345Rとして (より広いグレード), しかし、化学的および機械的特性はほぼ同一のままです. ほとんどの中国の製造業者は、レガシープロジェクトのためにまだそれをGB 16MNRと呼んでいます.
  2. GB 16MNRは、上記の高温ボイラーに使用できます 450 °C?
    いいえ - クリープ抵抗は上に落ちます 450 °C. 高温サービス用 (例えば。, 500+ °C), GB 15crmorを選択します (合金鋼) またはEN 16MO3, より良い熱安定性を提供します.
  3. 中国のGB 16MNRで最適に機能する溶接電極?
    国内E5015 (低水素) 電極は理想的です。彼らはGB 16MNRの強度に一致し、亀裂のない溶接を確保する. 低温サービス用 (-40 °C), use E5015-G electrodes to enhance 衝撃の靭性.
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