ASME SA182 F11 Componenti per recipienti a pressione ad alta temperatura con ugello auto-rinforzato

Ugello auto-rinforzato ASME SA182 F11: Componente per recipienti in pressione ad alta temperatura​

Ugello auto-rinforzato ASME SA182 F11 è un componente critico ad alta pressione/alta temperatura (HP/HT) utilizzato in caldaie, reattori e sistemi di energia/petrolchimici. Integra il rinforzo direttamente nella forgiatura dell'ugello, eliminando la necessità di piastre di rinforzo esterne. Questo design migliora l'integrità strutturale semplificando al contempo la fabbricazione.

Dettagli tecnici

1. Materiale: Acciaio forgiato SA182 F11

• Composizione (elementi chiave):

  • Cr (1,00–1,50%), Mo (0,44–0,65%), C (0,05–0,20%)

  • Classi: Classe 2 (più comune), Classe 3 (maggiore resistenza).

• Proprietà meccaniche (Classe 2, min.):

  • Resistenza alla trazione: 415 MPa (60 ksi)

  • Limite di snervamento: 205 MPa (30 ksi)

  • Durezza: 121–174 HB

• Limiti di temperatura:

  • Servizio massimo: 595°C (1100°F) per resistenza al creep.

  • MDMT: Fino a -30°C (-20°F) con adeguato PWHT e prove d'urto.

2. Design auto-rinforzato

• Principio: Lo spessore extra all'intersezione ugello-recipiente fornisce rinforzo secondo ASME Sec. VIII Div. 1 (UG-37 a UG-45).

• Zona di rinforzo:

  • Si estende per d (ID ugello) o Rn + tn + t dal centro.

  • Altezza: 2,5t o 2,5tn (il valore minore).

• Vantaggi:

  • Nessuna piastra esterna → Meno saldature, rischio di corrosione ridotto, flusso più uniforme.

  • Migliore resistenza alla fatica all'intersezione.

3. Fabbricazione e saldatura

• Passaggi critici:

  • Preriscaldamento: 200–300°C (400–600°F) per prevenire la fessurazione.

  • Saldatura: Utilizzare materiali di consumo compatibili (ad es. E8018-B2).

  • PWHT obbligatorio: 675–760°C (1250–1400°F) per la distensione.

    • Controllo della velocità di raffreddamento: Evitare l'infragilimento da rinvenimento (intervallo 375–575°C).

• Requisiti NDT:

  • RT (radiografico) per saldature + MT/PT (fessurazioni superficiali) + UT (forgiature).

4. Applicazioni

• Centrali elettriche (tamburi di caldaia, collettori di vapore).

• Reattori petrolchimici e scambiatori di calore.

• Tubazioni di turbine ad alta pressione.

Vantaggi vs. Svantaggi

Considerazioni chiave

• Conformità al design: deve soddisfare i calcoli di rinforzo ASME Sec. VIII.

• Prove d'urto: essenziali per il servizio a bassa temperatura (UG-84).

• Controllo qualità: tracciabilità dei certificati dei materiali F11 (rapporti di prova del laminatoio).

Perché scegliere questo ugello?

Ideale per ambienti corrosivi HP/HT (ad es. servizio vapore) dove l'affidabilità e la manutenzione minimizzata sono fondamentali. Il design auto-rinforzato eccelle nelle applicazioni a carico ciclico, ma richiede una rigorosa supervisione della fabbricazione.

Per le specifiche del progetto, fare sempre riferimento incrociato ad ASME BPVC Sec. VIII Div. 1 e ai codici di tubazioni applicabili (B31.1/B31.3).