ASME SA336 F5N หนังสือท่อ: ส่วนแลกเปลี่ยนความร้อนจากเหล็กโครมโมลี่แบบโกง
ผนังท่อมีบทบาทอะไรในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
ผนังท่อเป็นส่วนประกอบที่สําคัญในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อ เครื่องบรรจุความดัน และตัวประกอบไฟฟ้าใช้เป็นแอนเกอร์โครงสร้างสําหรับท่อโดยรักษาการแยกระหว่างเหลวด้านเปลือกและด้านท่อใบท่อ ASME SA-336 F5N เป็นองค์ประกอบเหล็กโกหกพิเศษที่ออกแบบสําหรับอุณหภูมิสูง, ความดันสูง (HPHT) และสภาพแวดล้อมการใช้งานที่รุนแรงเกรดนี้ถูกใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม เช่น การปรับปรุงปิโตรเคมี, การผลิตพลังงานและการประมวลผลไฮโดรเจน เนื่องจากความแข็งแรงที่พิเศษของมัน
1รายละเอียดของวัสดุ
ASME SA-336 F5N เป็นสแตนเลสสแตนเลสที่มีโครเมียม-โมลิบเดน-วาเนเดียม (Cr-Mo-V) 5% ที่ถูกปรับเป็นมาตรฐานและปรับปรุงให้มีความแข็งแรง และเป็นสแตนเลสที่สอดคล้องกับ ASME Boiler and Pressure Vessel Code (BPVC) Section IIคําตอบ "N" หมายถึงการรักษาความร้อนแบบปกติ.
สารประกอบทางเคมี (น้ําหนัก %)
| ธาตุ | นาที (%) | ขนาดสูงสุด |
|---|---|---|
| คาร์บอน (C) | 0.15 | 0.20 |
| มังกานีส (Mn) | 0.30 | 0.60 |
| ซิลิคอน (Si) | 0.50 | 1.00 |
| โครเมียม (Cr) | 4.00 | 6.00 |
| โมลิบเดน (Mo) | 0.45 | 0.65 |
| วานาเดียม (V) | 0.25 | 0.35 |
| ฟอสฟอรัส (P) | - | 0.025 |
| ซัลฟ์เฟอร์ (S) | - | 0.025 |
คุณสมบัติทางกล
| อสังหาริมทรัพย์ | มูลค่า |
|---|---|
| ความแข็งแรงในการดึง | 620?? 795 MPa (90?? 115 ksi) |
| ความแข็งแรง | ≥ 415 MPa (60 ksi) |
| ความยาว | ≥ 18% (ใน 50 มม) |
| การลดพื้นที่ | ≥ 45% |
| ความแข็ง | 200-250 HBW (Brinell) |
| ความแข็งแรงจากการกระแทก | ≥ 54 J @ -18 °C (Charpy V-notch) |
2การรักษาความร้อน
SA-336 F5N ผ่านการปรับปกติ (ทําความร้อนถึง 900 ∼980 °C) ตามด้วยการปรับความร้อน (650 ∼750 °C) เพื่อให้ได้รับ:
องค์ประกอบเล็กแบบเรียบร้อย (บายนิต/มาร์เทนไซต์ที่มีเมล็ดละเอียด)
ความแข็งแรงที่สมดุล, ความยืดหยุ่น, และความต้านทานต่อการแตกที่เกิดจากไฮโดรเจน (HIC)
3ข้อดีสําคัญ
ความแข็งแรงในอุณหภูมิสูง: รักษาคุณสมบัติทางกลภายใต้การเผชิญต่อระยะยาว 500-565 °C
ความทนทานต่อไฮโดรเจน: ทนต่อการแตกแยกของไฮโดรเจนและการเกิดผุในสภาพแวดล้อมไฮโดรเจนที่มีน้ําเค็ม (H2S) หรือความดันสูง
ความต้านทานการลอย: เหมาะสําหรับความอ้วนร้อนแบบหมุนเวียนระยะยาว (เช่น เครื่องบดน้ํามันโรงชําระน้ํามัน)
ความสามารถในการผสมผสาน: เหมาะสมกับการผสมผสานกลมโลหะที่ป้องกัน (SMAW) และการผสมผสานกลมแบบดําน้ํา (SAW) ด้วยการทําความร้อนก่อนที่ (200~300 °C) และการรักษาความร้อนหลังการผสม (PWHT)
4. การออกแบบและการผลิตมาตรฐาน
ASME BPVC ตอนที่ VIII: กํากับกฎการออกแบบสําหรับภาชนะความดัน
ASME BPVC ตอนที่ IX: ระบุวิธีการปั่นและ PWHT
มาตรฐาน TEMA: คู่มือการวางแผนท่อ, pitch, และความอดทนในการเจาะ
ความต้องการ NDT:
การตรวจ Ultrasonic (UT): ค้นพบความบกพร่องภายในใน forgings
การทดสอบอนุภาคแม่เหล็ก (MT): ระบุรอยแตกบนพื้นผิว
การทดสอบเรดิโอแกรฟิค (RT): เป็นตัวเลือกสําหรับการใช้งานที่สําคัญ
5การใช้งาน
กระดาษท่อ SA-336 F5N เหมาะสําหรับ:
หน่วยประมวลผลไฮโดรเจน: เครื่องเจาะไฮโดร, เครื่องปฏิกิริยาไฮโดรเดซัลฟูเรชั่น (HDS)
การผลิตพลังงาน: เครื่องผลิตควายแรงดันสูง เครื่องทําน้ําร้อน
ปิโตรเคมี: เครื่องปรับปรุงกระตุ้น, เครื่องคอกช้า
นิวเคลียร์: ระบบน้ําเย็นของปฏิกิริยา (วงจรรอง)
6การพิจารณาการผลิต
ต้องการเครื่องมือที่มีหัวคาร์บิด เนื่องจากความแข็งแรงสูง
ความละเอียดในการเจาะรูท่อ: ± 0.05 mm สําหรับการปรับตรงความละเอียด
โลหะเติม: AWS E8018-B2 (SMAW) หรือ ER80S-B2 (GTAW)
PWHT: จําเป็นที่ 650-700 °C เป็นเวลา 1 ชั่วโมงต่อความหนา 25 mm เพื่อบรรเทาความเครียดเหลือ
ปกแต่งแบบไม่จํากัดจากสแตนเลส (ตัวอย่างเช่น 309L / 347) หรือเหล็กสแตนเลส (Inconel 625) สําหรับความทนทานต่อการกัดกร่อนอย่างหนัก
7การเปรียบเทียบกับเกรดที่คล้ายกัน
| เกรด | SA-336 F5 | SA-336 F5N | SA-387 Gr. 5 Cl. 2 |
|---|---|---|---|
| การรักษาความร้อน | หมึก | ปรับปรุง + ปรับปรุง | ปรับปรุง + ปรับปรุง |
| ความแข็งแรงจากการกระแทก | ล่าง | สูงกว่า (เนื่องจากวาเนเดียม) | กลาง |
| ค่าใช้จ่าย | ล่าง | กลาง | สูงกว่า |
8. ข้อจํากัด
ไม่เหมาะสําหรับการใช้งานแบบไครโอเจน: ความแข็งแรงจํากัดต่ํากว่า -20 °C
การกัดกรองในสภาพแวดล้อมคลอริด: จําเป็นต้องเคลือบสําหรับการเผชิญหน้ากับน้ําทะเลหรือคลอริดกรด
