Som et særligt udstyr, der kan klare indre eller ydre tryk, bruges trykfæld vidt om i kemisk, petroleum, medicin, energi, madvarer, rumfart og andre områder. Da de ofte står over for ekstreme arbejdsforhold såsom høj temperatur, højtryk og korrosion under drift, stiller de ekstremt høje krav til materialevalg. Vælgelsen af materialer er ikke kun relateret til sikkerheden og pålideligheden af trykfæld, men påvirker også direkte produktionsomkostningerne og tjenestelivet. Denne artikel vil behandle detaljeret de ideale materialer til fremstilling af trykfæld.
Grundlæggende krav til materialer til trykfæld
Som et langtids trykdragende udstyr skal materialet for trykfællesskabet først og fremmest have fremragende mekaniske egenskaber. Dette inkluderer høj trækstyrke, god ductilitet, kraftig impakthårdhed og udtømmelsesstyrke. Materialet må ikke sprække under højtryk og skal i stedet kunne absorbere energi i stedet for at knække, når det påvirkes af eksterne kræfter. Desuden er termisk stabilitet og højtemperaturs modstand også vigtige indikatorer for vurdering af materialer, især i højtemperaturreaktorer og varmeudskiftningsequipment, hvor materialet skal opretholde en stabil struktur og mekaniske egenskaber.
Korrosionsresistens er et andet vigtigt krav. Mange trykkarer bruges til at lagre eller reagere korrosive medier såsom stærke syrer, stærke baser, saltsolutioner, organiske løsere mv. Korrosionsresistensen af materialet bestemmer direkte udstyrets levetid og sikkerhedsfaktor. Materialet skal også have god svejsningsydelse og bearbejdnings- og formningsevne for at opfylde produktionsbehovene for komplekse strukturer.
Hvilke materialer kan bruges til fremstilling af trykkarer?
Kulstål:
Kulstofstål er det mest almindeligt brugte materiale i trykkarer. Det vælges for dets gode mekaniske egenskaber, stærk svejsbarhed, god bearbejdningsydelse og lav pris. Almindelige karbonstålsmaterialer omfatter Q235, Q345, A516Gr.70 mv.
Trækheden for karbonstål er moderat, hvilket er egnet til fremstilling af de fleste trykførede komponenter, især i en miljø med normal temperatur og uden stærke korrosivt virkende medier. Dets gode ductilitet gør det nemt at forme og velded i produktionen, hvilket forenkler produktoprocessen betydeligt. Desuden har karbonstål perfekte standarder og leverance-systemer både hjemme og udland, hvilket gør det let at kontrollere kvaliteten.
Imidlertid er ulemperne ved karbonstål også tydelige. Dets korrosionsmodstand er dårlig, og det rost let i sur, alkalisk eller saltmiljø. Hvis der ikke tages rimelige korrosionsforholdsregler, kan huller og lekkage opstå meget let. Desuden falder dens tåghed skarpt i kuldetemperaturmiljøer, og der er en risiko for sprødfracture, hvilket begrænser dets anvendelse i kuldeanledninger.
Derfor bruges karbonstål hovedsagelig i følgende situationer:
- Luftkompressionsbeholdere;
- Anlæg til vandbehandling;
- Fjernvarmeanlæg;
- Oliebeholdere, mv.
For at forbedre korrosionsmodstanden hos kolstål beskyttes det ofte med linerings- og sprøjtemetoder. Selvom kolstål har nogle ulemper, giver dets fremragende samlede kosterføring det stadig en uomgængelig grundstof i produktionen af trykfærdige beholdere.
Alloy Stål:
Alloyert stål er en type materiale, der forbedrer ydeevnen ved at tilføje alloyeringsbestanddele såsom krom, nickel og molybdæn til kolstål. Dets største fordel er høj mekanisk styrke, god varmebestandighed og visse korrosionsmodstandsevner. Almindeligt brugte alloyerede ståler omfatter 15CrMoR, 12Cr1MoV, SA387Gr.11, Gr.22, mv., som anvendes vidtræktigt i højtemperatur- og højtrykbeholdere, såsom dampkesselanlæg, reaktorer mv.
Efter tilføjelsen af krom og molibdad bliver oxidationsresistancen og krøbelstyrken af kobenstål betydeligt forbedret, så det kan opretholde god stabilitet endda i højtemperatur- og højtrykmiljøer. Nogle kobenstål kan også give korrosionsresistens over for bestemte medier, såsom 12Cr1MoV, der udviser god ydelse i højtemperaturmiljøer med sulfidl ved hydrogen.
Selvom kobenstål har fremragende egenskaber, er dets produktionsomkostninger betydeligt højere end dem for almindeligt karbonstål, og det er også mere svært at behandle. Under velding skal procesparametre kontrolleres strengt, og varmebehandling skal udføres for at undgå termisk spaltning og stresskorrosionsspaltning. Desuden er nogle kobenstål følsomme over for hydrogentråde og skal bruges forsigtigt i udstyr til lagring af hydrogen.
Med en diameter på over 300 mm
Edelstål kan også bruges til fremstilling af trykbeholdere, især inden for kemisk, farmaceutisk og fødevareindustrien, og dets fremragende korrosionsmodstand gør det til den første valgmulighed. Rostfri stål er hovedsagelig indelt i austenitisk, ferritisk, martensitisk og duplex rostfrit stål. De mest almindelige austenitiske rostfrie ståle såsom 304, 316L osv. anvendes vidt på grund af deres gode veldygtighed, tøffelhed og korrosionsmodstand.
316L rostfrit stål har en god modstand mod chloridmedium på grund af sin høje molybdænindhold, og er særlig egnet til trykbeholdere i saline eller havfravandsmiljøer. Duplex rostfrit stål (som 2205, 2507) kombinerer fordelene ved austenit- og ferritstrukturen, har en højere styrke og pukkeringsmodstand, og har gradvist erstattet sin position på visse traditionelle austenitiske rostfrie stålområder.
Det største ulempe ved edelstål er dets høje pris, især for modeller med høj nickel- og molybdænmindhold. Desuden dannes interkristallin korrosion let under velding, og der kræves enten fastløsningsbehandling eller lav-kulstof-modeller (som 316L). I en stærk reducerende miljø kan edelstål have risiko for spændingskorrosion, og materialetype skal vælges på et målrettet vis.
Derfor bruges edelstål hovedsagelig i følgende situationer:
- Reaktor;
- Farmaceutisk lagertank;
- Højrein luft-lagertank mv.
Titan og titanlegemer:
Titan metal har blevet et populært materiale til fremstilling af højklasse trykfavorer på grund af dens lav tettheds, høj specifik styrke og fremragende korrosionsmodstand. Titan har fremragende stabilitet over for en række højgradigt korrosive medier såsom syre, organiske syrer, fugtig klor gas, havvand osv., og er især egnet til langtidsbrug i oxidations- og neutrale miljøer.
Almindelige titanier materiale inkluderer ren titan (som TA1, TA2) og titanier alloyer (som TC4). Ren titan har fremragende svarmekabillighed og formbarhed og bruges bredt i beholder med lav styrke men høje krav til korrosionsmodstand, såsom saltvandslagre tankere, galvaniseringstanker, kemiske reaktorer osv. Titanier alloyer har både styrke og korrosionsmodstand og er egnet til trykførede dele eller højbelastede lejligheder.
Titanier materialer er dyre, vanskelige at bearbejde og har ekstremt høje miljøkrav under velding (inert gas beskyttelse er påkrævet), så de bruges mest i højteknologiske og højværdige produkter. Inden for luftfart, flyvevåben, dyb hav ingeniørarbejde, havvandsdestillationsudstyr, medicinsk udstyr osv., spiller titanier materialer en stadig mere uerstattelig rolle.
Hvordan vælger man?
I virkelig ingeniørarbejde varierer materialevælgelsen under forskellige driftsforhold. Ved at tage raffinaderiets avlsføjetårn som eksempel indeholder dets medium højkorrosive komponenter såsom sulfidgasser, ammoniak og chlorider. Det er mere passende at vælge 316L rustfrit stål eller 2205 duplexstainlessstål. I kraftværkskovle udsættes højtemperatur- og højtryksdamp for ekstremt høje krav til højtemperaturresistente legeringer, og der bruges ofte 12Cr1MoV eller SA387 legeringsstål.
I gødningindustrien bruger de højtryksreaktorer, der anvendes i ammonia-synteseenhederne, ofte specielle materialer såsom titan-sammensatte plader og Hastelloy-sammensatte plader; i fødevareindustrien sikres hygiejne og renhed ved at bruge austenitisk stainlessstål som 304L og 316L.
Derfor skal materialevalg i ingeniørapplikationer kombineres med udstyrets arbejdstryk, temperatur, mediumstype, driftscyklus, økonomi og standardtilpasning. Overvej en række faktorer for at vælge materialer, der er både sikre, pålidelige og økonomisk rimelige.
HNJBL er en professionel stålprodusent og leverandør. Vores hovedprodukter omfatter kulstofstål, edelstål, slipmodstandsstål, stålprofiler, beklædte stål osv. Komplette specifikationer, stabil kvalitet og tilstrækkelig mængde.
+86 17611015797 (WhatsApp )
info@steelgroups.com
DA
Nyheder
