Gedetailleerde productbeschrijving
Toepassing en naleving
ASTM A182 F321H WNRF- en BLRF-flenzen zijn gespecificeerd voor verbindingen op shell-and-tube-warmtewisselaars, buizenplaten voor warmtewisselaars, drukvaten voor hoge temperaturen en stoomleidingen waarbij de bedrijfstemperatuur binnen of boven het chroomcarbide-precipitatiebereik van 427 °C tot 816 °C (800 °F tot 1500 °F) valt. In door raffinaderijen gestookte verwarmers en reformeruitlaatleidingen verbinden F321H-flenzen buizen en spruitstukken die continu werken boven 537°C (1000°F), waar standaard 304/304L- of 316/316L-flenzen gevoelig zouden worden bij de korrelgrenzen en last zouden krijgen van intergranulaire corrosie. Bij kanaal- en schaalverbindingen van warmtewisselaars zorgt de WNRF-flens voor een stuiklasovergang van pijp naar flens, waardoor volledig radiografisch onderzoek van de drukgrensverbinding mogelijk is. Bij blinderings- en isolatiediensten sluit de BLRF-flens spuitmonden, mangaten en testopeningen op de warmtewisselaarbehuizing of het kanaal af zonder een stromingspad op te leggen.
Probleem opgelost
De F321H-flens pakt de sensibilisatie en sterkteverslechtering bij hoge temperaturen aan die standaard austenitische roestvrijstalen flenzen beperken. Wanneer niet-gestabiliseerde staalsoorten zoals 304 of 316 worden blootgesteld aan temperaturen in het bereik van 427 °C tot 816 °C tijdens lassen, warmvormen of service, slaan chroomcarbiden neer op de korrelgrenzen, waardoor de aangrenzende matrix van chroom wordt uitgeput en deze kwetsbaar wordt voor intergranulaire corrosie.
F321H bevat titanium in een minimale verhouding van vier maal het koolstof plus stikstofgehalte (Ti ≥ 4 * (C + N)), dat bij voorkeur wordt gecombineerd met koolstof om titaniumcarbiden te vormen, waardoor chroom in vaste oplossing blijft en de intergranulaire corrosieweerstand behouden blijft gedurende het sensibilisatiebereik en daarbuiten. Het gecontroleerde koolstofbereik van 0,04–0,10% in de F321H, hoger dan het maximum van 0,08% van de F321, biedt de kruip- en breuksterkte die nodig is voor langdurig gebruik boven 537°C (1000°F), waarbij de lagere koolstofkwaliteit zou vervormen onder constante belasting. Bij de BLRF-configuratie elimineert het blinde ontwerp elke doorvoer, waardoor de flens een vatopening kan afdichten zonder een potentieel lekpad door de drukgrens te introduceren.
Materiaalspecificatie – ASTM A182 F321H
ASTM A182 F321H is een titanium-gestabiliseerde austenitische roestvrijstalen smeedkwaliteit. De “H”-aanduiding duidt op een gecontroleerd hoger koolstofgehalte voor sterkte bij hogere temperaturen, waardoor het zich onderscheidt van de standaard F321-kwaliteit (UNS S32100). F321H wordt aangeduid als UNS S32109 en EN 1.4878.
Chemische samenstelling (volgens ASTM A182 / ASME SA182 F321H)
| Element | Vereiste (%) |
|---|---|
| Koolstof (C) | 0,04 – 0,10 |
| Mangaan (Mn) | Maximaal 2,00 |
| Fosfor (P) | Maximaal 0,045 |
| Zwavel (S) | Maximaal 0,030 |
| Silicium (Si) | Maximaal 1,00 |
| Chroom (Cr) | 17.0 – 19.0 |
| Nikkel (Ni) | 9,0 – 12,0 |
| Titaan (Ti) | 4 * (C + N) min, maximaal 0,70 |
| Ijzer (Fe) | Evenwicht |
Mechanische eigenschappen (volgens ASTM A182 / ASME SA182 F321H, oplossing gegloeid)
| Eigendom | Vereiste (min) |
|---|---|
| Treksterkte | 515 MPa (75 ksi) |
| Opbrengststerkte (0,2% offset) | 205 MPa (30 ksi) |
| Verlenging van 50 mm | 40% |
| Hardheid, Rockwell B | Maximaal 95 HRB |
| Hardheid, Brinell | 217 pk max |
Warmtebehandeling
F321H-smeedstukken worden geleverd in oplossingsgegloeide toestand. Het oplossingsgloeien wordt uitgevoerd bij een temperatuur die voldoende is om titaniumcarbiden en eventuele gevormde chroomcarbiden op te lossen, gevolgd door snelle koeling om koolstof en titanium in oplossing te houden. Deze behandeling herstelt de corrosieweerstand van de matrix en produceert de uniforme austenitische structuur die nodig is voor gebruik bij hoge temperaturen en het daaropvolgende lassen. De titaniumstabilisatie zorgt ervoor dat de legering niet alleen afhankelijk is van snelle afkoeling om sensibilisering te voorkomen: zelfs na langzame afkoeling via het bereik van 427–816 ° C vormt het titanium bij voorkeur carbiden, waardoor chroom beschikbaar blijft voor de passieve film.
Flensontwerp en afmetingen – WNRF en BLRF volgens ASME B16.5
De WNRF-flens (Weld Neck Raised Face) heeft een lange, taps toelopende naaf die de buiswanddikte geleidelijk overbrengt in de flensring. Deze geometrie vermindert de spanningsconcentratie bij de schaal- of kanaalverbinding en maakt het mogelijk dat de stomplasverbinding tussen pijp en flens volledig wordt radiografisch gefotografeerd, waardoor WNRF de voorkeurskeuze is voor warmtewisselaarmondstukken, hogedrukschaalverbindingen en cyclisch gebruik waarbij de levensduur van vermoeiing afhangt van het minimaliseren van spanningsverhogers. De boring is afgestemd op het opgegeven leidingschema, zodat de interne overgang vlak ligt. De BLRF-flens (Blind Raised Face) is een massieve schijf zonder boring, die wordt gebruikt om spuitmonden, mangaten en inspectieopeningen aan de warmtewisselaarmantel, het kanaal of de zijde van de buizenplaat af te sluiten. Het verhoogde vlak zorgt voor een gedefinieerd pakkingsoppervlak; het blinde ontwerp elimineert de doorgaande boring als potentieel lekpad.
Afmetingen volgen ASME B16.5 voor NPS 1/2″ tot en met 24″. De verhoogde gezichtshoogte bedraagt 1,5 mm tot klasse 300 en 6,4 mm vanaf klasse 400 en hoger; de RF-diametertolerantie bedraagt ±0,8 mm voor het verhoogde vlak van 1,6 mm en ±0,5 mm voor het verhoogde vlak van 6,4 mm. Buitendiameter, dikte, boutcirkel, boutgatdiameter en aantal bouten van de flens zijn conform de ASME B16.5-tabellen voor elke maat en klasse. Maten tot 48″ en klassen buiten het B16.5-bereik zijn op aanvraag beschikbaar voor ASME B16.47.
Maatbereik en drukklassen
WNRF- en BLRF-flenzen zijn verkrijgbaar van NPS 1/2″ tot en met 24″ volgens ASME B16.5, met grotere maten volgens ASME B16.47. Drukklassen omvatten 150, 300, 400, 600, 900, 1500 en 2500. Bekledingsopties omvatten Raised Face (RF), Flat Face (FF) en Ring Type Joint (RTJ). Aangepaste boringafstemming, speciale bekledingen en niet-standaard boringen zijn beschikbaar volgens goedgekeurde tekeningen.
Productieproces
De productievolgorde voor F321H-flenzen omvat de selectie en verificatie van knuppels, heet smeden of walsen tot een bijna netvorm, oplossingsgloeien, machinale bewerking van het verhoogde vlak, de boutcirkel, de boring (voor WNRF) en de lasafschuining, gevolgd door eindinspectie, markering en oppervlaktebescherming. Warmtebehandeling wordt uitgevoerd vóór de uiteindelijke bewerking om vervorming te voorkomen en om ervoor te zorgen dat de geleverde hardheid en mechanische eigenschappen de oplossingsgegloeide toestand weerspiegelen.
Testen en kwaliteitscontrole
Elke partij wordt onderworpen aan een chemische samenstellingsanalyse om de koolstof-, chroom-, nikkel- en titaniumgehalten te verifiëren; trekproeven voor treksterkte, vloeigrens en rek; hardheidstesten om het maximum van 95 HRB / 217 HBW te bevestigen; en Positive Material Identification (PMI) voor kwaliteitscontrole. Niet-destructief onderzoek omvat ultrasone tests (UT) voor interne stevigheid van WNRF-smeedstukken, magnetische deeltjestests (MT) of vloeistofpenetratietests (PT) op bewerkte oppervlakken, en radiografisch onderzoek van de lasafschuining, indien gespecificeerd. Dimensionale inspectie verifieert de buitendiameter van de flens, de dikte, de boutcirkel, de grootte en het aantal boutgaten, de diameter en hoogte van het verhoogde vlak, de boring (WNRF) en de geometrie van de lasafschuining volgens ASME B16.5. Hydrostatische tests worden uitgevoerd wanneer gespecificeerd in de inkooporder.
Documentatie
Elke zending wordt geleverd met walstestcertificaten (EN 10204 Type 3.1 of 3.2), warmtebehandelingsrapporten (oplossingsgloeigrafieken), mechanische testrapporten, hardheidstestrapporten, NDE-rapporten (UT, MT/PT, PMI), dimensionale inspectierapporten en gegevens over de traceerbaarheid van materialen.
Geef de volgende informatie op voor een snelle offerte voor ASTM A182 F321H WNRF- of BLRF-flens:
Aantal (aantal stuks) en flenstype (WNRF of BLRF)
Nominale leidingmaat (NPS) en drukklasse
Geconfronteerd type (RF, FF of RTJ)
Boring passend bij leidingschema (voor WNRF)
Speciale maatvereisten (indien van toepassing)
NACE-vereiste (indien van toepassing)
Leveringstermijn vereist
