SA350 GR.LF2 CL1 Самоусиленная сосна Части сосудов низкой температуры

SA350 GR.LF2 CL1 Самоармированное сопло: Деталь сосуда под давлением для низких температур​

1. Введение

Сопло ASME SA350 GR.LF2 CL.1 с самоармированием представляет собой высокопрочный кованый стальной компонент, используемый в сосудах под давлением и системах трубопроводов, работающих при криогенных температурах (до -46°C/-50°F). Его интегральное армирование исключает необходимость использования отдельных приварных накладок, повышая конструктивную надежность и снижая риски отказов в таких областях, как СПГ, нефтехимия и холодильное оборудование.

2. Технические характеристики

Стандарт материала

• Обозначение: ASME SA350 (Эквивалент ASTM A350)

• Марка: LF2 (Углеродистая сталь, оптимизированная для низкотемпературной прочности)

• Класс: CL.1 (Строгие требования к испытаниям на ударную вязкость)

Химический состав (типичный)

*Никель повышает низкотемпературную прочность.

Механические свойства

3. Самоармированная конструкция

• Интегральный патрубок: Выкован как монолитное утолщение вокруг отверстия ответвления.

• Назначение:

  • Компенсирует материал, удаленный при прохождении (в соответствии с методом замены площади ASME BPVC Section VIII).

  • Снижает концентрацию напряжений в соединениях сопло-сосуд.

• Преимущества по сравнению с приварными накладками:

  • Исключает щели между накладкой и корпусом (снижает риски коррозии/усталости).

  • Упрощенный контроль NDE (отсутствие зоны сплавления сварного шва).

  • Повышенная устойчивость к усталости при циклических нагрузках.

4. Производство и контроль качества

Производственный процесс

1. Ковка: Горячая ковка по форме (пресс/молот/вальцовка колец).

2. Термическая обработка:

   • Нормализация + Отпуск (обязательно для измельчения зерна и повышения прочности).

3. Механическая обработка: Прецизионная обработка на станках с ЧПУ до окончательных размеров (скосы под сварку, отверстие, контур армирования).

Обязательное тестирование

• NDE:

  • 100% UT (ASTM A388) для внутренних дефектов.

  • 100% MT/PT для поверхностных дефектов.

• Испытания на ударную вязкость: CL.1 требует тройных образцов при -46°C.

• Измерение твердости: После PWHT для обеспечения ≤ 200 HB (типично).

5. Сварка и изготовление

• Предварительный подогрев: 95–200°C (предотвращает растрескивание водородом).

• PWHT (термическая обработка после сварки):

  • Обязательно в соответствии с ASME BPVC Sec. VIII (UCS-56) для снятия напряжений.

  • Типичный цикл: 595–650°C в течение 1 часа/дюйм толщины.

• Стандарты сварки: Квалифицирован в соответствии с ASME Sec. IX.

6. Применение

• Отрасли: Хранение СПГ, криогенные установки, этиленовые установки, аммиачное холодильное оборудование.

• Типичные среды: Жидкий азот (-196°C), пропан (-42°C), CO₂ (-78°C).

7. Соответствие и стандарты

8. Ключевые преимущества

• Низкотемпературная прочность: Сертификация CL.1 по ударной вязкости для работы при -46°C.

• Уменьшенное количество сварных соединений: Монолитная конструкция минимизирует пути утечки.

• Экономия затрат на жизненный цикл: Более низкие затраты на контроль/обслуживание по сравнению с соплами с армированием накладками.

9. Ограничения

• Стоимость: Более высокая первоначальная стоимость, чем у сопел из углеродистой стали без армирования.

• Срок изготовления: Сложная ковка/термическая обработка увеличивает время производства.

При изготовлении всегда ссылайтесь на ASME BPVC Section VIII и MSS-SP-97 для допусков по размерам. Испытания должны включать тройные испытания на ударную вязкость при расчетной температуре для подтверждения соответствия CL.1.