Paip Keluli Aloi ASTM A335
Analisis Mendalam Paip Keluli Aloi ASTM A335
pengenalan
ASTM A335 ialah spesifikasi untuk paip aloi-keluli ferit lancar yang digunakan terutamanya dalam perkhidmatan suhu tinggi. Paip ini adalah penting dalam industri yang beroperasi dalam keadaan yang melampau seperti penjanaan kuasa, pemprosesan petrokimia, dan pengekstrakan minyak dan gas. Unsur pengaloian dalam paip ini memberikan sifat mekanikal yang dipertingkatkan, rintangan kakisan, dan keupayaan untuk menahan suhu dan tekanan yang tinggi.
Komposisi dan Gred Terperinci
Komposisi Kimia
Komposisi kimia paip ASTM A335 disesuaikan untuk memberikan sifat khusus seperti kekuatan suhu tinggi, rintangan kakisan, dan ketahanan. Berikut ialah gubahan terperinci untuk beberapa gred yang paling penting:
Spesifikasi | Julat |
Diameter Keluar | 1/4″- 48″ |
Ketebalan Dinding | Jadual 40 melalui 160, STD, XS, XXS. |
Standard: ASME SA 335 Masyarakat jurutera mekanikal Amerika; ASTM A335M masyarakat Amerika untuk Pengujian dan Bahan
Kegunaan: Untuk pembuatan panel dinding, penjimat, pemanas semula, pemanas lampau dan saluran paip wap dandang.
Komposisi Kimia(%) ASTM A335
Paip Spesifikasi ASTM yang mengesahkan kepada ASTM A335 hendaklah mempunyai sifat kimia berikut. Keperluan Tegangan dan Kekerasan Sifat tegangan paip ASTM A335 hendaklah mematuhi keperluan seperti yang ditetapkan. Paip Gred P91, P92, dan P122 hendaklah mempunyai kekerasan tidak melebihi 250 HB/265 HV [25 HRC]. Untuk paip Gred P91, P92, P122, dan P911, Brinell, Vickers, atau ujian kekerasan Rockwell hendaklah dibuat pada spesimen dari setiap lot (lihat Nota 7). Paip ini mempunyai rintangan yang tinggi untuk pecah pada suhu dan tekanan tinggi. Dengan rintangan retak hidrogen dan tekanan sulfida kakisan retak paip chrome moly sangat diutamakan berbanding paip Karbon.
Gred | DAN | C≤ | Mn | P≤ | S≤ | Si≤ | Cr | Mo |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
P1 | K11522 | 0.10~0.20 | 0.30~0.80 | 0.025 | 0.025 | 0.10~0.50 | – | 0.44~0.65 |
P2 | K11547 | 0.10~0.20 | 0.30~0.61 | 0.025 | 0.025 | 0.10~0.30 | 0.50~0.81 | 0.44~0.65 |
P5 | K41545 | 0.15 | 0.30~0.60 | 0.025 | 0.025 | 0.5 | 4.00~6.00 | 0.44~0.65 |
P5b | K51545 | 0.15 | 0.30~0.60 | 0.025 | 0.025 | 1.00~2.00 | 4.00~6.00 | 0.44~0.65 |
P5c | K41245 | 0.12 | 0.30~0.60 | 0.025 | 0.025 | 0.5 | 4.00~6.00 | 0.44~0.65 |
P9 | S50400 | 0.15 | 0.30~0.60 | 0.025 | 0.025 | 0.50~1.00 | 8.00~10.00 | 0.44~0.65 |
P11 | K11597 | 0.05~0.15 | 0.30~0.61 | 0.025 | 0.025 | 0.50~1.00 | 1.00~1.50 | 0.44~0.65 |
P12 | K11562 | 0.05~0.15 | 0.30~0.60 | 0.025 | 0.025 | 0.5 | 0.80~1.25 | 0.44~0.65 |
P15 | K11578 | 0.05~0.15 | 0.30~0.60 | 0.025 | 0.025 | 1.15~1.65 | – | 0.44~0.65 |
P21 | K31545 | 0.05~0.15 | 0.30~0.60 | 0.025 | 0.025 | 0.5 | 2.65~3.35 | 0.80~1.60 |
P22 | K21590 | 0.05~0.15 | 0.30~0.60 | 0.025 | 0.025 | 0.5 | 1.90~2.60 | 0.87~1.13 |
P91 | K91560 | 0.08~0.12 | 0.30~0.60 | 0.02 | 0.01 | 0.20~0.50 | 8.00~9.50 | 0.85~1.05 |
P92 | K92460 | 0.07~0.13 | 0.30~0.60 | 0.02 | 0.01 | 0.5 | 8.50~9.50 | 0.30~0.60 |
Paip Chrome Moly: Bahan lwn EN lwn ASTM
Paip ASTM A335 mungkin sama ada siap panas atau dilukis sejuk dengan rawatan kemasan seperti yang diperlukan dalam Gred P2 dan P12 - Keluli hendaklah dibuat secara kasar- amalan mencairkan bijirin. Had khusus, jika ada, mengenai saiz bijian atau amalan penyahoksidaan hendaklah menjadi perkara persetujuan antara pengilang dan pembeli.
Bahan / DIN | DALAM | ASTM |
---|---|---|
1.5415 | 16Mo3 | A335 Gred P1 |
1.7335 | 13CrMo4-5 | A335 Gred P11, P12 |
1.738 | 10CrMo9-10 | A335 Gred P22 |
1.7362 | X11CrMo5 | A335 Gred P5 |
A335 Gred P9 | ||
1.4903 | X10CrMoVNb9-1 | A335 Gred P91 |
Keperluan Tegangan
Kekuatan Tegangan, min., psi | P-5 | P-9 | P-11 | P-22 | P-91 |
---|---|---|---|---|---|
ksi | 60 | 60 | 60 | 60 | 85 |
MPa | 415 | 415 | 415 | 415 | 585 |
Kekuatan Hasil, min., psi | |||||
ksi | 30 | 30 | 30 | 30 | 60 |
MPa | 205 | 205 | 205 | 205 | 415 |
Analisis Produk Atas permintaan pembeli, analisis dua paip daripada setiap lot hendaklah dibuat oleh pengilang. Sebilangan besar paip ASTM A335 hendaklah terdiri daripada yang berikut: Penunjuk NPS Di Bawah 2 400 atau pecahan daripadanya 2 kepada 5 200 atau pecahan daripadanya 6 dan lebih 100 atau pecahan daripadanya.
Nota: ASTM A335 P91 tidak boleh mempunyai kekerasan tidak melebihi 250 HB/265 HV [25HRC].
Sifat mekanikal ASTM A335
Gred | Kekuatan tegangan | Kekuatan hasil |
---|---|---|
P1, P2 | 380 | 205 |
P12 | 415 | 220 |
P23 | 510 | 400 |
P91 | 585 | 415 |
P92,P11 | 620 | 440 |
P122 | 620 | 400 |
Unsur Aloi dan Fungsinya
- Karbon (C): Memberi kekuatan dan kekerasan tetapi boleh mengurangkan kemuluran.
- Mangan (Mn): Meningkatkan keliatan dan kebolehkerasan.
- Fosforus (P): Meningkatkan kekuatan tetapi boleh membuat keluli rapuh.
- Sulfur (S): Secara umumnya dianggap sebagai najis, boleh menyebabkan kerapuhan.
- silikon (Dan): Meningkatkan kekuatan dan kekerasan.
- Chromium (Cr): Meningkatkan kekerasan, kekuatan tegangan, dan rintangan kakisan.
- Molibdenum (Mo): Meningkatkan kekuatan, Kebolehkerasan, dan kestabilan suhu tinggi.
- Vanadium (V): Meningkatkan kekuatan dan ketangguhan.
- Niobium (Nb): Meningkatkan kekuatan dan meningkatkan kebolehkimpalan.
- Nitrogen (N): Meningkatkan kekuatan dan kekerasan.
Sifat Mekanikal
Sifat mekanikal paip ASTM A335 direka untuk memenuhi permintaan aplikasi suhu tinggi dan tekanan tinggi.
Gred P5
- Kekuatan Tegangan: ≥ 415 MPa (60,000 psi)
- Kekuatan Hasil: ≥ 205 MPa (30,000 psi)
- Pemanjangan: ≥ 30%
Gred P11
- Kekuatan Tegangan: ≥ 415 MPa (60,000 psi)
- Kekuatan Hasil: ≥ 205 MPa (30,000 psi)
- Pemanjangan: ≥ 30%
Gred P91
- Kekuatan Tegangan: ≥ 585 MPa (85,000 psi)
- Kekuatan Hasil: ≥ 415 MPa (60,000 psi)
- Pemanjangan: ≥ 20%
Proses Pengilangan
Pembuatan Paip Lancar
Paip lancar dihasilkan melalui beberapa langkah:
- Pemanasan Bilet: Bilet keluli dipanaskan pada suhu tinggi untuk menjadikannya mudah ditempa.
- Menindik: Bilet yang dipanaskan ditebuk untuk membuat tiub berongga.
- bergolek: Tiub berongga digulung untuk mencapai diameter dan ketebalan dinding yang dikehendaki.
- Saiz: Paip diproses selanjutnya untuk mencapai dimensi yang tepat.
Rawatan Haba
Rawatan haba adalah penting untuk mencapai sifat mekanikal dan struktur mikro yang dikehendaki.
- Menormalkan: Memanaskan paip pada suhu tertentu dan kemudian menyejukkannya di udara untuk menapis struktur butiran.
- Tempering: Memanaskan semula paip ke suhu yang lebih rendah selepas pelindapkejutan untuk meningkatkan keliatan dan mengurangkan kerapuhan.
- Penyepuhlindapan: Memanaskan paip pada suhu tinggi dan kemudian menyejukkannya perlahan-lahan untuk melembutkan bahan dan meningkatkan kemuluran.
Keperluan Pengujian
Untuk memastikan paip ASTM A335 memenuhi keperluan ketat untuk aplikasi suhu tinggi dan tekanan tinggi, pelbagai ujian dijalankan:
- Ujian Tegangan: Mengukur kekuatan tegangan, kekuatan hasil, dan pemanjangan.
- Ujian Kekerasan: Memastikan bahan memenuhi keperluan kekerasan yang ditetapkan.
- Ujian Hidrostatik: Mengesahkan keupayaan paip untuk menahan tekanan dalaman tanpa bocor.
- Ujian Tidak Memusnahkan (NDT): Teknik seperti ujian ultrasonik (UT) atau ujian radiografi (RT) digunakan untuk mengesan kecacatan dalaman.
- Ujian Kesan: Menilai keliatan bahan, terutamanya untuk gred yang memerlukan rintangan hentaman tinggi.
Aplikasi
Paip ASTM A335 digunakan dalam pelbagai aplikasi suhu tinggi dan tekanan tinggi, termasuk:
- Penjanaan Kuasa: Dandang, pemanas lampau, dan pemanas semula di loji kuasa.
- Industri Petrokimia: Unit pemprosesan dan kilang penapisan suhu tinggi.
- Industri Minyak dan Gas: Saluran paip dan kemudahan pemprosesan untuk cecair tekanan tinggi dan suhu tinggi.
- Dandang Perindustrian: Sistem perpaipan dalam dandang industri dan penukar haba.
- Kejuruteraan Mekanikal: Komponen tertakluk kepada tekanan dan suhu yang tinggi.
Kelebihan dan Had
Kelebihan
- Kekuatan Suhu Tinggi: Mampu menahan suhu tinggi tanpa kehilangan kekuatan.
- Rintangan Kakisan: Unsur aloi memberikan rintangan yang sangat baik terhadap pengoksidaan dan kakisan.
- Ketahanan: Direka untuk prestasi jangka panjang dalam persekitaran yang keras.
- serba boleh: Sesuai untuk pelbagai aplikasi perindustrian.
Had
- kos: Kos yang lebih tinggi berbanding paip keluli karbon kerana unsur pengaloian.
- Pembuatan Kompleks: Memerlukan kawalan tepat komposisi kimia dan proses rawatan haba.
- kerapuhan: Gred tertentu boleh menjadi rapuh jika tidak dirawat dengan betul.
Kesimpulan
Paip keluli aloi ASTM A335 adalah penting untuk aplikasi yang memerlukan kekuatan tinggi, ketahanan, dan rintangan kepada suhu dan tekanan tinggi. Sifat mekanikal mereka yang unggul, digabungkan dengan proses pembuatan dan ujian yang ketat, memastikan mereka memenuhi keperluan yang menuntut pelbagai industri. Memahami spesifikasi terperinci, gred, dan aplikasi paip ASTM A335 membantu jurutera dan pereka bentuk memilih bahan yang sesuai untuk projek mereka, memastikan keselamatan dan kecekapan dalam persekitaran yang mencabar.
Dengan mendalami komposisi kimia, sifat mekanikal, proses pembuatan, dan aplikasi, analisis mendalam ini memberikan gambaran menyeluruh mengenai paip keluli aloi ASTM A335, menonjolkan kepentingannya dalam aplikasi industri berprestasi tinggi.