Если вы работаете в нефтехимической, Производство электроэнергии, или производство промышленного оборудования, необходимое надежную углеродистую сталь для сосудов под давлением, котлы, или резервуары для хранения, которые обрабатывают высокие температуры и давление -SA516 класс 70 это решение отрасли. В качестве стандартного сорта углеродной стали в коде котла ASME и сосуда давления (BPVC), его 70 KSI (483 МПА) Минимальная прочность на уравновешивает прочность, сварка, и экономическая эффективность, сделать его идеальным для критических применений, содержащих давление. Это руководство разрушает свои ключевые свойства, Реальное мир использует, Процесс производства, и материальные сравнения, Помогая вам решить проектирование оборудования и проблемы безопасности.
1. Свойства материала SA516 70
Производительность SA516 70-х годов обусловлена его оптимизированным углеродным композицией-в течение всего прочности для обслуживания высокого давления, В то время как контролируемые примеси обеспечиваютстойкость и совместимость с обычными процессами сварки. Давайте подробно рассмотрим его свойства.
1.1 Химический состав
SA516 класс 70 Придерживается строгих стандартов ASME BPVC (II Сервер II, Часть а), С композицией, адаптированным для безопасности сосудов под давлением и высокой температурной стабильности. Ниже приведен типичный химический макияж (Для тарелок ≤ 25 мм толщиной):
| Элемент | Символ | Контент диапазон (%) | Ключевая роль |
|---|---|---|---|
| Углерод (В) | В | ≤ 0.30 | Усиливает силу; остается умеренным, чтобы сохранитьсварка (критическое для изготовления сосудов под давлением) |
| Марганец (Мнжен) | Мнжен | 0.79 - 1.30 | Первичная укрепление; повышаетпредел прочности ипластичность не жертвуя стойкостью |
| Кремний (И) | И | 0.13 - 0.45 | СПИД Джакисление во время создания стали; поддерживает структурную целостность при высоких температурах |
| Фосфор (П) | П | ≤ 0.035 | Минимизирован, чтобы предотвратить хрупкий перелом в циклах давления с низким уровнем температуры |
| Сера (С) | С | ≤ 0.035 | Контролируется, чтобы избежать коррозии и дефектов сварки (НАПРИМЕР., пористость) в услуге высокого давления |
| Хром (Герметичный) | Герметичный | ≤ 0.25 | Следный элемент; Нет существенного влияния на стандартную производительность |
| Никель (В) | В | ≤ 0.25 | Следный элемент; Увеличивает низкотемпературувоздействие на выносливость (Для приложений холодного климата) |
| Ванадий (V.) | V. | ≤ 0.03 | Следный элемент; Уточняет структуру зерна для равномерной прочности |
| Молибден (МО) | МО | ≤ 0.10 | Следный элемент; Улучшает высокотемпературную сопротивление ползучести (Для приложений для котлов) |
| Медь (Кузок) | Кузок | ≤ 0.30 | Следный элемент; Добавляет легкую атмосферную коррозионную стойкость для наружных резервуаров для хранения |
1.2 Физические свойства
Эти свойства определяют, как SA516 70 Выступает в средах высокой температуры и давления:
- Плотность: 7.85 G/CM³ (в соответствии с углеродистыми сталями, Упрощение расчетов веса для конструкции сосуда давления)
- Точка плавления: 1,420 - 1,460 ° C. (2,588 - 2,660 ° F.)- Дополняется со стандартными процессами сварки (МНЕ, Тиг, ПИЛА) используется в изготовлении судна
- Теплопроводность: 45.0 W/(м · к) в 20 ° C-Exures даже распределение тепла в котлах и высокотемпературных сосудах, уменьшение теплового напряжения
- Коэффициент термического расширения: 11.7 × 10⁻⁶/° C. (20 - 100 ° C.)–Minimizes расширение/сокращение в колебаниях температуры (НАПРИМЕР., Запуск котла/циклы выключения)
- Магнитные свойства: Ферромагнитный (привлекает магниты)–Enables Неразрушающее тестирование (Непрерывный) как проверка магнитных частиц, чтобы обнаружить скрытые дефекты сварки.
1.3 Механические свойства
SA516 класс 70-х годов Mechanical производительность соответствует требованиям ASME BPVC для обеспечения давления оборудования. Ниже приведены типичные значения (Для тарелок ≤ 25 мм толщиной):
| Свойство | Метод измерения | Типичное значение | Минимальное требование ASME |
|---|---|---|---|
| Твердость (Роквелл) | HRB | 75 - 90 HRB | N/a (контролируется, чтобы избежать хрупки) |
| Твердость (Виккерс) | Hv. | 150 - 180 Hv. | N/a |
| Предел прочности | МПА (KSI) | 515 - 655 МПА (75 - 95 KSI) | 515 МПА (75 KSI) |
| Урожайность | МПА (KSI) | 483 - 550 МПА (70 - 80 KSI) | 483 МПА (70 KSI) |
| Удлинение | % (в 50 мм) | 22 - 28% | 20% |
| Воздействие на выносливость | Дж (в -30 ° C.) | ≥ 40 Дж | ≥ 27 Дж (за ASME BPVC для низкотемпературного обслуживания) |
| Утолочный предел | МПА (вращающийся луч) | 190 - 230 МПА | N/a (Протестировано на требования к циклу давления) |
1.4 Другие свойства
SA516 70-х клат, специфичные для оборудования, делают его идеальным для применения сосудов под давлением:
- Сварка: Отлично - модерный углерод и низкий серый/фосфор, дайте его сварным (НАПРИМЕР., 10+ бак диаметра метра) без трещин, Даже в полевых условиях.
- Формируемость: Хорошо - может быть согнутым, катился, и сформировался в изогнутые стены сосуда (распространено в котлах и резервуарах для хранения) не теряя структурной целостности.
- Коррозионная стойкость: Умеренный - резиет легкая промышленная коррозия; Для суровых сред (НАПРИМЕР., кислый газ), Требуются покрытия (НАПРИМЕР., эпоксидные лайнеры) или коррозионный сплав (CRA) облицовка.
- Пластичность: Высокий - Absorbs давление шипов (НАПРИМЕР., в нефтехимических реакторах) или незначительные воздействия без разрушения, критическое для безопасности.
- Стойкость: Надежный - укрепляет силу при температуре до -30 ° C., Подходит для применений холодного климата (НАПРИМЕР., Наружные резервуары для хранения в северных регионах).
2. Применение класса SA516 70
SA516 70-х классов 70-х. Вот его ключевое использование:
- Суда давления: Нефтехимические реакторы, Химические сосуды хранения, и газовые цилиндры высокого давления 10,000 пса, Соответствие стандартам безопасности ASME BPVC.
- Резервуары для хранения: Крупномасштабное масло, газ, and chemical storage tanks—its Формируемость allows for seamless curved walls, Пока это стойкость resists environmental stress.
- Котлы: Промышленные и электростанции котлы-его высокотемпературная стабильность (до 450 ° C.) и сопротивление ползучести (от трассировки молибдена) сделать его подходящим для генерации пара.
- Нефтехимические растения: Процесс -оборудование, такое как дистилляционные колонны и теплообменники - резисты циклические изменения температуры и легкая химическая коррозия.
- Промышленное оборудование: Компрессоры корпус, Гидравлические резервуары, и трубопроводы давления, используемые в производстве и тяжелой промышленности для надежного сдерживания давления.
- Строительство и инфраструктура: Муниципальные резервуары для давления в воде и реакторы очистки сточных вод-эффективные для общественных инфраструктурных проектов.
3. Методы производства для оценки SA516 70
Производство SA516 класса 70 Требуется строгое соблюдение ASME BPVC для обеспечения безопасности суда под давлением. Вот типичный процесс:
- Сталь:
- SA516 класс 70 is made using an Электрическая дуговая печь (Eaf) (Для стали на основе лома, согласуется с целями устойчивого развития) или Основная кислородная печь (Боф) (Для стали на основе железной руды). Процесс фокусируется на точном контроле углерода (≤ 0.30%) и марганец (0.79–1,30%) соответствовать стандартам ASME.
- Прокатывание:
- The steel is Горячий катился (1,100 - 1,200 ° C.) в тарелки различной толщины (от 6 мм до 200+ мм) Для разных размеров судов. Горячая прокатка уточняет зерновую структуру, Усиление стойкость and high-temperature performance.
- Термическая обработка:
- Нормализация: Тарелки нагреваются до 815 - 900 ° C., удерживается в течение 30–60 минут, Затем воздушное охлаждение. Этот процесс унифицирует микроструктуру, повышает воздействие на выносливость, и уменьшает остаточный стресс от прокатки.
- Отпуск: Необязательный (for thick plates > 50 мм)- Похватить 550 - 650 ° C для дальнейшего снижения хрупкости и повышения сварки.
- Обработка & Отделка:
- Пластины разрезаются до размера, используя плазму или лазерную резку, затем просверлили и постучали для подшипников судов (НАПРИМЕР., сопла, люки). Шлифование smooths edges to ensure tight weld joints, критическая для сдерживания давления.
- Поверхностная обработка:
- Покрытие: Большая часть класса SA516 70 Оборудование получает антикоррозионные процедуры:
- Эпоксидные лайнеры: Для химических сосудов - резистов кислоты/щелочной коррозии для 15+ годы.
- Цинковое покрытие: Для наружного оборудования - атмосферная коррозия атмосферы во влажных или прибрежных районах.
- CRA Cladding: Для применения кислых газов или с высоким содержанием серы-приведен тонкий слой нержавеющей стали (НАПРИМЕР., 316Л) Чтобы предотвратить растрескивание сульфидного напряжения.
- Рисование: Для промышленных котлов и резервуаров-использует высокотемпературную краску (до 450 ° C.) защищать от окисления.
- Покрытие: Большая часть класса SA516 70 Оборудование получает антикоррозионные процедуры:
- Контроль качества:
ASME BPVC требует строгих испытаний на оценку SA516 70:- Химический анализ: Проверьте содержание сплава с помощью спектрометрии (Per ASME BPVC Раздел II).
- Механическое тестирование: Растяжение, влияние, и тесты на твердость (Per ASME BPVC Center VIII) Чтобы подтвердить силу и прочность.
- Неразрушающее тестирование (Непрерывный): Ультразвуковое тестирование (100% Пластина) для обнаружения внутренних дефектов, и рентгенографические испытания (100% сварных швов) Для обеспечения совместной целостности.
- Гидростатическое испытание: Готовые суда подвергаются давлению водой (1.5× дизайн давление) в течение 30–60 минут, чтобы не утечь (Per ASME BPVC Center VIII).
4. Тематические исследования: SA516 класс 70 в действии
Проекты в реальном мире демонстрируют надежность SA516 70-х годов в критических приложениях.
Тематическое исследование 1: Нефтехимическое судно давления (Техас, НАС.)
U.S.. Нефтехимическая компания нуждалась в 12-метровом сосуде реактора диаметра для обработки этилена высокого давления (8,000 пса). Они выбрали оценку SA516 70 тарелки (50 мм толщиной, нормализован) для ихсварка и сила. Судно было изготовлено в 3 месяцы, с 200+ сварные швы, проверенные через NDT. После 8 Годы работы, Он не показал утечек коррозии или давления, даже в циклических сдвигах температуры (200–400 ° C.). Этот проект сохранил 25% по затратам на материал по сравнению с использованием нержавеющей стали.
Тематическое исследование 2: Силовая установка котел (Германия)
Немецкая электростанция требовала 50 Паровой котел MW для производства электроэнергии. Они выбрали оценку SA516 70 тарелки (30 мм толщиной, закален) для их высокотемпературной стабильности исопротивление ползучести. Котел работает на 420 ° C и 5,000 пса, поставка пар на турбины. После 10 Годы ежедневного запуска/циклов выключения, Котел сохранил структурную целостность с нулевыми проблемами технического обслуживания-обеспечивая долговечность 70-х годов SA516 в долгосрочной высокотемпературной услуге.
5. SA516 класс 70 против. Другие материалы
Как занимается SA516 70 Сравните с другими материалами сосуда под давлением? Таблица ниже разбивает его:
| Материал | Сходство с классом SA516 70 | Ключевые различия | Лучше всего для |
|---|---|---|---|
| SA516 класс 60 | Углеродная сталь ASME для сосудов под давлением | Более низкая сила урожая (414 MPA/60 кв.дюйм); дешевле; Менее высокотемпературное сопротивление | Сосуды низкого давления (≤ 5,000 пса) Как резервуары для воды |
| 316L из нержавеющей стали | Использование сосудов давления | Отличная коррозионная стойкость; 3× дороже; более низкая сила | Кислый газ, химический, или с высокой коррозийной сосудами |
| SA387 Grade 11 Сорт 2 | Сплавная сталь для сосудов под давлением | Более высокая температурная сопротивление (до 593 ° C.); 2× дороже; Лучше сопротивления ползучести | Высокотемпературные котлы или нагреватели нефтеперерабатывающих заводов |
| Составные материалы (Углеродное волокно) | Сдерживание давления | Легкий вес (1/5 Вес стали); 5× дороже; более низкое воздействие сопротивления | Аэрокосмические или портативные сосуды давления (НАПРИМЕР., водородные цилиндры) |
| Пластик (HDPE) | Хранение низкого давления | Коррозионная защита; Очень низкая сила; дешевый | Химическое хранение низкого давления (≤ 100 пса) |
Перспектива Yigu Technology на класс SA516 70
В Yigu Technology, SA516 класс 70 Наша главная рекомендация для судов давления, котлы, и резервуары для хранения. Его соответствие ASME BPVC обеспечивает глобальную совместимость безопасности, В то время как его баланс силы и затрат делает его доступным как для промышленных, так и для инфраструктурных проектов. Мы поставляем SA516 Grade 70 Тарелки в толщине пользовательских (6–200 мм) с дополнительными процедурами (нормализация, эпоксидное покрытие, CRA Cladding) адаптирован к потребностям клиентов. Для клиентов, переходящих из более низких классов (НАПРИМЕР., SA516 класс 60), SA516 класс 70 Предлагает дополнительную прочность, необходимую для обслуживания высокого давления без премиальной стоимости сплавных сталей.
FAQ о классе SA516 70
- CAN SA516 Grade 70 использоваться для кислых сосудов давления газа?
Да - с правильной защитой от коррозии. Соедините его с облицовками CRA (НАПРИМЕР., 316L из нержавеющей стали) или эпоксидные лайнеры, чтобы противостоять растрескиванию сульфидного напряжения. Убедитесь, что материал соответствует ASME BPVC “Кислый сервис” требования (НАПРИМЕР., низкое содержание серы ≤ 0.015%). - Какова максимальная температура SA516 70 может справиться?
SA516 класс 70 безопасно работает при температуре до 450 ° C. (842 ° F.) Для долгосрочного обслуживания. Для температуры выше 450 ° C. (НАПРИМЕР., высокотемпературные котлы), Выберите SA387 Сплав Сталь, который предлагает лучшую сопротивление ползучести. - Это SA516 класс 70 Совместим с компонентами сварки с нержавеющей стали?
Да, используйте наполнитель на основе никеля (НАПРИМЕР., Ernichrmo-3) Чтобы избежать гальванической коррозии между углеродистой сталью (SA516 класс 70) и нержавеющая сталь. Следуйте процедурам сварки ASME BPVC (НАПРИМЕР., предварительное нагрев до 150–200 ° C) чтобы обеспечить сильное, Без трещин суставы.
