Kuidas L360 terastoru materjal mõjutab kõrget{1}}temperatuurikindlust

L360 toru materjal

L360 on API 5L ja GB/T 9711 liinitoru, mille minimaalne voolavuspiir on 360 MPa. See on süsinik-mangaanteras koos mikro-legeerivate lisanditega, mitte legeerteras ja seda ei klassifitseerita roomamiskindlaks-materjaliks. See eristus on oluline: toru võime töötada kõrgel temperatuuril tuleneb kolmest materiaalsest tegurist, nimelt terase keemiast, valtsimisel tekkivast mikrostruktuurist ja mis tahes hiljem rakendatud kuumtöötlusest.

Materiaalsed tegurid, mis muudavad käitumist kõrgel{0}}temperatuuril

Legeerimine ja mikro{0}}legeerimine: nioobium, vanaadium ja titaan moodustavad stabiilsed karbiidid ja nitriidid, mis kinnitavad terade piire ja täpsustavad struktuuri, mis parandab tugevuse säilimist temperatuuri tõustes. Kroom- ja molübdeenilisandid parandavad vastupidavust oksüdatsioonile ja katlakivi moodustumisele, kuid L360 keemias on neid vaid piiratud koguses, seega on nende kasu tagasihoidlik.

Valtsimisel tekkiv mikrostruktuur: termomehaaniliselt juhitud valtsimise teel toodetud torul on peen, ühtlane teraline struktuur, mis on temperatuuril stabiilsem kui jämedalt{0}}valtsitud struktuur ribalise perliidiga.

Kuumtöötlemine: normaliseerimine täpsustab tera struktuuri ja eemaldab veeremispinged ning karastamine, millele järgneb karastamine, annab karastatud martensiidi või bainiidi struktuuri, millel on parem tugevuse ja sitkuse tasakaal, kuigi karastustemperatuur fikseerib seejärel toote ülemise kasuliku temperatuuri.

Puhtus ja jääkelemendid: madal väävlisisaldus ja kontrollitud inklusiooni kuju vähendavad termilise tsükli ajal rabestumise ja pragunemise ohtu.

Mida disainikood lubab

Materjali omadused üksi ei sea temperatuuri piiri. Torujuhtmete teenindamiseks vähendab ASME B31.8 lubatud pinget, kui projekteeritud temperatuur tõuseb, kasutades temperatuuri vähendamistegurit, mida rakendatakse kindlaksmääratud minimaalse voolavuspiiri jaoks. Allolevad tegurid on selles koodis torujuhtme jaoks kasutatud väärtused.

Tagajärg on pigem praktiline kui teoreetiline: kui liin on projekteeritud töötama 200 kraadi Celsiuse järgi, langeb lubatud pinge võrreldes välistingimustega umbes kümme protsenti ja seina paksus peab vastavalt suurenema. Süsinikterasest torustikku ei kasutata pidevaks libisemis-piiratud teenuseks ja kui projekt vajab pikaajalist-tööd temperatuuridel, mis ületavad alandamisvahemikku, valitakse selle asemel kroom-molübdeen- või austeniidisulamist toru.

Töötlemismeetmed, mis aitavad

Tellige PSL2 toru, kus on oluline vastupidavus temperatuurile, kuna PSL2 toob kaasa kontrollitud keemia, tootlikkuse -to{3}} tõmbesuhte piiri ja kohustusliku löögitesti.

Määrake selgesõnaliselt tarnetingimus, näiteks -valtsitud, normaliseeritud või termomehaaniliselt valtsitud, kuna sama hinne käitub igas tingimuses erinevalt.

Hoidke välikeevitusprotseduur kvalifitseeritud soojussisendi vahemikus; liigne soojussisend muudab soojustsooni{0}}jämedaks ja vähendab tugevust, kuigi tugevust ei mõjuta.

Kaaluge sisemist katet või vooderdust seal, kus keskkond on agressiivne, kuna süsinikterase kõrgel temperatuuril-nõrkus on tavaliselt pigem korrosioon ja katlakivi kui tugevuse kadu.

Samuti tasub selgelt välja tuua piirang: L360 sulamisisalduse suurendamine või agressiivsema kuumtöötluse lisamine parandab jätkuvalt tugevust, kuid see ei saa muuta torustiku klassi roomamiskindlaks-sulamiks. Kui arvutuslik temperatuur liigub üle vähendamisvahemiku, on õige vastus materjali spetsifikatsiooni muutmine, mitte klassi L360 muutmine.

KKK

K: Kas L360 terastoru sobib kõrgel temperatuuril{1}}käimiseks?
Seda saab kasutada reguleeriva torujuhtme koodi temperatuuripiirides, kus lubatud pinget vähendatakse üle 121 kraadi Celsiuse järgi; see ei ole libisemiskindel materjal, mis sobib püsivalt kõrgel temperatuuril{2}}.

K: Kas legeerelemendid parandavad tõesti torustiku kõrget{0}}temperatuurikindlust?
Mikro-legeerivad elemendid, nagu nioobium, vanaadium ja titaan, viimistlevad terastruktuuri ja parandavad tugevuse säilimist ning kroom ja molübdeen on oksüdatsioonile vastupidavad, kuid L360 keemias lubatud kogused hoiavad kasu mõõdukana.

K: Kas kuumtöötlus tõstab toru kasutatavat temperatuuri?
Normaliseerimine või karastamine ja karastamine parandavad tugevuse ja sitkuse tasakaalu ning muudavad konstruktsiooni stabiilsemaks, kuid need ei muuda põhitõde, et teras on süsinik{0}}mangaan.

K: Kui palju seina paksust on vaja kuuma teenindamiseks?
Seina paksus tuleneb lubatud pingest pärast temperatuuri alandamisteguri rakendamist, seega tuleb see iga arvestusliku temperatuuri jaoks ümber arvutada, mitte hinnata.

K: Millal tuleks valida mõni muu materjal?
Kui arvutuslik temperatuur ületab süsinikterasest torutorude vähendamisega hõlmatud vahemiku või kui keskkond on temperatuuril söövitav; Seejärel tuleks määrata kroom-molübdeenisulamist või roostevabast terasest toru.