Erityisenä laitteena, joka kestää sisäistä tai ulkoista painetta, painevesitärkit ovat laajalti käytössä kemiallisessa, öljy-alalla, lääketieteessä, energiassa, ruokateollisuudessa, ilmakehäsarjoissa ja muissa aloissa. Koska ne usein kohtaavat äärimmäisiä toimintaehtoja, kuten korkeaa lämpötilaa, korkeaa painetta ja korrosion aikana, ne asettavat erittäin korkeat vaatimukset materiaalien valintaan. Materiaalien valinta ei vaikuta vain painevesitärkkien turvallisuuteen ja luotettavuuteen, vaan se vaikuttaa suoraan myös valmistuskustannuksiin ja käyttöelimeen. Tässä artikkelissa keskustellaan yksityiskohtaisesti ideaaleista materiaaleista painevesitärkkien valmistukseen.
Perusvaatimukset painevesitärkkien materiaaleille
Pitkäkestoisena paineenvoimaisena laitteistona painevesikattilan materiaali täytyy ensinnäkin omata erinomaisia mekaanisia ominaisuuksia. Tämä sisältää korkean jännityslahden, hyvän muovutuksen, vaikutuskestävyyden ja väsymisvoiman. Materiaalia ei saa hajota korkeassa paineessa, vaan se täytyy pystyä absorboiden energia sen sijaan, että se murtuu ulkoisen voiman vaikutuksesta. Lisäksi lämpötilan vakaus ja korkean lämpötilan kestokyky ovat myös tärkeitä indikaattoreita materiaalien arvioinnissa, erityisesti korkean lämpötilan reaktoreissa ja lämpövaihdussarjoissa, joissa materiaali täytyy säilyttää vakaa rakenne ja mekaaniset ominaisuudet.
Korrosiokestävyys on toinen keskeinen vaatimus. Monet painevesikupit käytetään korrosiivisten aineiden, kuten vahvojen hapojen, vahvojen lymylien, suolaliuosteiden ja orgaanisten ratkaisujen varastointiin tai reagoimiseen. Aineen korrosiokestävyys määrää suoraan laitteen käyttöelämän ja turvallisuuskerroksen. Aineen on myös oltava hyvin varsitettavissa sekä käsiteltävissä ja muovutettavissa, jotta se täyttää monimutkaisten rakenteiden valmistusvaatimukset.
Mikälaista materiaaleja voidaan käyttää painevesikuppien valmistukseen?
Hiilikova:
Hiilettävä teräs on yleisimmin käytettyjen materiaalien keskiarvo painevesikupissa. Sen valitaan sen hyviä mekaanisia ominaisuuksia, vahvaa varsittamiskykyä, hyviä prosessiohjeita ja matalaa hinnan vuoksi. Yleisiä hiilivetejä ovat Q235, Q345, A516Gr.70 jne.
Hiiliveteenemateriaalin rakennevoima on kohtuullinen, mikä sopii suurimmalle osalle paineita kestävien osien valmistukseen, erityisesti normaalitemperatuurisessa ympäristössä, jossa ei ole vahvaa korrosiivista aineistoa. Sen hyvä joustavuus tekee valmistuksen helpommaksi muotoilla ja laskea, mikä yksinkertaistaa merkittävästi valmistusprosessia. Lisäksi hiiliveteenemateriaaleille on olemassa täydellisiä standardointijärjestelmiä ja toimitusjärjestelmiä sekä kotona että ulkomailla, mikä helpottaa laatujohdotusta.
Kuitenkin hiiliveteenellä on myös ilmeisiä haittoja. Sen korrosioriski on huono, ja se rostoo helposti hapettomissa, lymyissä tai suolaisissa ympäristöissä. Jos kohtuullisia korrosioestotoimenpiteitä ei toteuteta, reikien muodostuminen ja vajoaminen ovat todennäköisiä. Lisäksi sen jousivuus laskee voimakkaasti alhaisissa lämpötiloissa, mikä aiheuttaa riskin katkeranmurtumisesta ja rajoittaa sen käyttöä matalämpötilaisuuksissa.
Siksi hiiliveteetta käytetään pääasiassa seuraaviin tilanteisiin:
- Ilmanpakkaustankit;
- Vedenkäsittelyjärjestelmät;
- Kattilat;
- Olikerätilat ym.
Jotta hiilestähden korrosiorintaisuutta voidaan parantaa, sitä suojellaan usein side- tai hienosprayauksilla jne. Vaikka hiilestähellä on myös haittoja, sen erinomainen kokonaiskustannus suhteessa ominaisuuksiinsa tekee siitä edelleen välttämättömän perusmateriaalin paineenvaadinten valmistuksessa.
Liito-kova:
Liito- tai legioitusta on materiaalia, joka parantaa ominaisuuksia lisäämällä legiokomponentteja, kuten kromia, nikkelia ja molibdaania hiilestähdeeseen. Sen suurin etu on korkean mekaanisen vahvuuden, hyvän lämpövahvuuden ja tietyllä tasolla olevan korrosiorintaisuuden. Yleisesti käytettyjä liito- tai legioituja tähdejä ovat 15CrMoR, 12Cr1MoV, SA387Gr.11, Gr.22 jne., jotka käytetään laajalti korkealämpöisissä ja -paineisissa säiliöissä, kuten höyrykattiloissa, reaktoreissa jne.
Kromin ja molibdaanin lisäämisen jälkeen liitojähkäisen oksidointiresistanssi ja kuihtumisvahvuus paranevat merkittävästi, mikä mahdollistaa sen hyvän vakauden jopa korkeassa lämpötilassa ja korkeassa paineessa olevissa ympäristöissä. Joitakin liitojähkäisiä voidaan myös käyttää erityisten keskimääräisten korrosioriskien vähentämiseksi, kuten 12Cr1MoV, joka toimii hyvin korkeassa lämpötilassa olevissa hapon sulfit-ympäristöissä.
Vaikka liitojähkäinen on erinomaisia ominaisuuksia, sen valmistuskustannukset ovat huomattavasti suuremmat kuin tavallisella hiilijahkulla, ja sen käsittely on vaikeampaa. Kiinnityksessä prosessiparametreja on ohjattava tiukasti, ja lämpökuunnon täytyy toteutettua välttääkseen lämpökatkaisuja ja jännitteiden aiheuttamaa korrosioon perustuvaa katkaisua. Lisäksi joitakin liitojähkäisiä on käytettävä varovasti hapon säilyttämiseen tarkoitettujen laitteiden kanssa, koska ne voivat olla herkkää hapon britsille.
Muut, joissa on vähintään 50 painoprosenttia:
Erottamaton Teräs voidaan myös käyttää painevesikattiloiden valmistukseen, erityisesti kemian, lääke- ja elintarviketeollisuuden aloilla, ja sen erinomainen korrosiokestävyys tekee siitä ensimmäisen valinnan. Nakkivalta jaetaan pääasiassa austeniittiseen, ferritiiniseen, martensiittiseen ja duplex-nakkivaltaan. Yleisimmin käytettyjä austeniittisiä nakkivaltoja, kuten 304 ja 316L, käytetään laajasti heidän hyviä laskevuuksia, pehmeysominaisuuksia ja korrosiokestävyyttä varten.
316L:nakkivaltaa on erinomaista vastustusta kloriidimediaanien suhteen sen korkean molibdaanipitoisuuden takia, ja se sopii erityisen hyvin painevesikattiloille suolaisissa tai merivesialueissa. Duplex-nakkivalta (kuten 2205, 2507) yhdistää austeniitti- ja ferriti-rakenteiden edut, sillä on korkeampi vahvuus ja parempi pistelevänkorrosioriskin vastustaminen, ja se on vähitellen korvannut joitakin perinteisiä austeniittisten nakkivaltojen alueita.
Edullisen teräsvoiman pääasema on sen korkea hinta, erityisesti malleilla, jotka sisältävät paljon nikelia ja molibdaania. Lisäksi laskeutumiskorrosio muodostuu helposti kympyröinnin aikana, ja vaaditaan kiinteän ratkaisun käsittely tai vähähiilimallit (kuten 316L). Voimakkaassa reductiivisessä ympäristössä edullinen teräsvoima voi kohtata stressikorrosion riskin, ja materiaalin mallia on valittava tarkoitukseen nopeasti.
Siksi edullista teräsvoimaa käytetään pääasiassa seuraavissa tilanteissa:
- Reaktori;
- Lääketeollisuuden varastointitankki;
- Korkean puhtauden kaasun varastointitankki jne.
Titaani ja titaanileikit:
Titaanimetalli on tulosta suosituksi materiaaliksi korkean luokan painevesuisten valmistamiseen sen alhaisen tiheyden, korkean spesifisen vahvuuden ja erinomaisen korroosionkeston takia. Titaani on erittäin vakaa useissa alttiissa korroosiossa olevissa keskuksissa, kuten nitraatissa, orgaanisissa hapeissa, kosteassa klorikaasussa, meressä jne., ja sopii erityisen hyvin pitkäjänteistä käyttöä oxidisoivia ja neutraaleja ympäristöjä varten.
Yleisimpiä titanimumateriaaleja ovat purettu titaani (kuten TA1, TA2) ja titaanileikit (kuten TC4). Purettu titaaniilla on erinomainen lasaus- ja muovautumiskyky, ja niitä käytetään laajalti vajevoimaisissa mutta korkean korrosiorintamiskyvyn vaativissa säiliöissä, kuten suolaveden varastointitankkeissa, kaadon tankkeissa ja kemiallisissa reaktoreissa jne. Titaanileikit yhdistävät sekä vahvuuden että korrosiorintamisuuden, mikä tekee niistä sopivia paineenvaikuttaviin osiin tai korkean stressin tilanteisiin.
Titanimumateriaalit ovat kalliita, vaikeasti prosessoitavia ja niiden lasauksessa on erittäin korkeat ympäristöedellytykset (vaaditaan inerttigaspohjainen suoja), joten niitä käytetään pääasiassa korkeakorkeusteknologisissa ja korkean lisäarvon tuotteissa. Lentoraketti-, ilmailu-, syvämeriteknologia-, meren vesien desaliinaatiolaitteisto- ja lääkinnällinen laitteisto-aloilla titanimumateriaaleista tulee entistä useammin korvaamatonta roolia.
Kuinka valita?
Todellisessa tekniikassa materiaalivalinta vaihtelee eri työoloissa. Otetaan esimerkiksi rafineriessa käytetty desulfurointitorni, jonka keskuudessa on korrosiivisia koostumuksia, kuten hiilivetyä, ammiakkoa ja kloridimuovia. Tällöin on sopivampaa valita 316L ruostumaton teräs tai 2205 dupliksin rostiton teräs. Voimaloiden uunissa korkean lämpötilan ja paineen höyry asettaa erittäin korkeat vaatimukset korkean lämpötilan vastaaviin hopeiseksi, ja usein käytetään 12Cr1MoV:ta tai SA387 hopeiseksi teräs.
Etujärjestössä korkean paineen reaktorit synteettisessä ammoniayksikkössä käyttävät usein erikoismateriaaleja, kuten titaanikompositioita ja Hastelloy-kompositioita; ruokateollisuudessa terveellisyyden ja siistyyden varmistamiseksi käytetään austeniittista rostivapaata terästä, kuten 304L ja 316L:tä.
Siksi insinöörimenetelmien sovelluksissa materiaalin valinta on yhdistettävä laitteen työpaineen, temperatuurin, keskimääräisen median tyyppiin, operaatiokierrokseen, talouteen ja standardien soveltuvuuteen. Otetaan huomioon monia tekijöitä valitakseen materiaaleja, jotka ovat sekä turvallisia, luotettavia että taloudellisesti järkeviä.
HNJBL on ammattimainen teräsvalmistaja ja toimittaja. Yrityksen päätuotteet sisältävät hiiliterasia, rostiton teräs, kuljetuskestävän teräs, teräsprofiilit, peitetyn teräs jne. Kattavat määritykset, vakaa laatu ja riittävä määrä.
+86 17611015797 (WhatsApp )
info@steelgroups.com
FI
Kuumat uutiset
