SA350 GR.LF2 CL1 قطعات مخزن تحت فشار با دمای پایین و نازل خود تقویت شده

SA350 GR.LF2 CL1 نازل خود-تقویت‌شونده: قطعه مخزن تحت فشار دمای پایین​

1. مقدمه

نازل ASME SA350 GR.LF2 CL.1 خود-تقویت‌شونده یک جزء فولادی آهنگری شده با یکپارچگی بالا است که در مخازن تحت فشار و سیستم‌های لوله‌کشی که در دماهای برودتی (تا -46°C/-50°F) کار می‌کنند، استفاده می‌شود. تقویت یکپارچه آن نیاز به پدهای جوش داده شده جداگانه را از بین می‌برد، قابلیت اطمینان ساختاری را افزایش می‌دهد و خطرات خرابی را در سرویس‌هایی مانند LNG، پتروشیمی و تبرید کاهش می‌دهد.

2. مشخصات فنی

استاندارد مواد

• نام: ASME SA350 (معادل ASTM A350)

• درجه: LF2 (فولاد کربنی بهینه شده برای چقرمگی در دمای پایین)

• کلاس: CL.1 (الزامات آزمایش ضربه سختگیرانه)

ترکیب شیمیایی (معمولی)

*نیکل چقرمگی در دمای پایین را افزایش می‌دهد.

خواص مکانیکی

3. طراحی خود-تقویت‌شونده

• توپی یکپارچه: به عنوان یک ضخیم‌شدگی یکپارچه در اطراف دهانه شاخه آهنگری شده است.

• هدف:

  • جبران مواد حذف شده در حین نفوذ (طبق روش جایگزینی ناحیه ASME BPVC Section VIII).

  • کاهش تمرکز تنش در اتصالات نازل-مخزن.

• مزایا در مقابل پدهای جوش داده شده:

  • از بین بردن شکاف‌های پد به پوسته (کاهش خطرات خوردگی/خستگی).

  • بازرسی NDE ساده شده (بدون ناحیه جوش ذوبی).

  • بهبود مقاومت در برابر خستگی چرخه فشار.

4. ساخت و کنترل کیفیت

فرآیند تولید

1. آهنگری: به شکل گرم آهنگری شده (پرس/چکش/نورد حلقه‌ای).

2. عملیات حرارتی:

   • نرمال‌سازی + تمپرینگ (اجباری برای ریزدانه‌بندی و چقرمگی).

3. ماشین‌کاری: CNC دقیق به ابعاد نهایی (پخ‌های جوش، سوراخ، کانتور تقویت‌کننده).

آزمایش اجباری

• NDE:

  • 100% UT (ASTM A388) برای نقص‌های داخلی.

  • 100% MT/PT برای عیوب سطحی.

• آزمایش ضربه: CL.1 به سه نمونه @ -46°C نیاز دارد.

• بررسی سختی: پس از PWHT برای اطمینان از ≤ 200 HB (معمولی).

5. جوشکاری و ساخت

• پیش‌گرمایش: 95–200°C (جلوگیری از ترک خوردن هیدروژنی).

• PWHT (عملیات حرارتی پس از جوش):

  • اجباری طبق ASME BPVC Sec. VIII (UCS-56) برای کاهش تنش‌ها.

  • چرخه معمولی: 595–650°C برای 1 ساعت/اینچ ضخامت.

• استانداردهای جوشکاری: مطابق ASME Sec. IX تایید شده است.

6. کاربردها

• صنایع: ذخیره‌سازی LNG، کارخانه‌های برودتی، واحدهای اتیلن، تبرید آمونیاک.

• خدمات معمولی: نیتروژن مایع (-196°C)، پروپان (-42°C)، CO₂ (-78°C).

7. انطباق و استانداردها

8. مزایای کلیدی

• چقرمگی در دمای پایین: گواهی ضربه CL.1 برای سرویس -46 درجه سانتیگراد.

• اتصالات جوش کاهش یافته: طراحی یکپارچه مسیرهای نشتی را به حداقل می‌رساند.

• صرفه‌جویی در هزینه‌های چرخه عمر: بازرسی/نگهداری کمتر در مقابل نازل‌های تقویت‌شده با پد.

9. محدودیت‌ها

• هزینه: هزینه اولیه بالاتر از نازل‌های فولاد کربنی بدون تقویت.

• زمان تحویل: آهنگری/عملیات حرارتی پیچیده، ساخت را طولانی می‌کند.

برای ساخت، همیشه به ASME BPVC Section VIII و MSS-SP-97 برای تلرانس‌های ابعادی مراجعه کنید. آزمایش باید شامل آزمایش‌های ضربه سه‌گانه در دمای طراحی برای تأیید انطباق CL.1 باشد.