Como equipo especial que resiste presións internas ou externas, os recipientes de presión empregáronse amplamente nos campos da química, petróleo, medicina, enerxía, alimentación, aeronáutica e outros. Como frecuentemente se atopan en condicións extremas de traballo como altas temperaturas, alta presión e corrosión durante a súa operación, imponen demandas moi altas na selección de materiais. A selección de materiais non só está relacionada coa seguridade e fiabilidade dos recipientes de presión, senón que tamén afecta directamente ao custo de fabricación e á súa vida útil. Este artigo discutirá en detalle os materiais ideais para a fabricación de recipientes de presión.
Requisitos básicos para os materiais de recipientes de presión
Como equipo a longo prazo para soportar presión, o material do recipiente de presión debe ter primeiro excelentes propiedades mecánicas. Isto inclúe alta resistencia a tracción, boa ductilidade, resistencia ao impacto e resistencia a fatiga. O material non debe agriñar baixo alta presión e debe ser capable de absorber enerxía en lugar de romperse cando é impactado por unha forza externa. Ademais, a estabilidade térmica e a resistencia a altas temperaturas son tamén indicadores importantes para xudgar os materiais, especialmente en reatores de alta temperatura e equipos de intercambio de calor, onde o material debe manter unha estrutura e propiedades mecánicas estables.
A resistencia á corrosión é outro requisito clave. Muitos recipientes de presión empreganse para almacenar ou reaccionar medios corrosivos como ácidos fortes, álcalis fortes, solucións de sal, solventes orgánicos, etc. A resistencia á corrosión do material determina directamente a vida útil e o factor de seguridade do equipo. O material debe tamén ter boas propiedades de soldadura e capacidades de procesamento e formado para satisfacer as necesidades de fabricación de estructuras complexas.
¿Que materiais se poden usar para fabricar recipientes de presión?
Aco carbono:
Acero de carbono é o material máis comúnmente empregado nos recipientes de presión. Escóllense polas súas boas propiedades mecánicas, forte soldabilidade, boa performance de procesamento e baixo prezo. Os materiais comúns de aco carbono inclúen Q235, Q345, A516Gr.70, etc.
A resistencia á tracción do material de acero ao carbono é moderada, o que é adecuado para fabricar a maioría das pezas que soportan presión, especialmente nun ambiente con temperatura normal e sen medios fortemente corrosivos. A súa boa ductilidade facilita a formación e a soldadura na fabricación, o que simplifica moito o proceso de fabricación. Ademais, os materiais de acero ao carbono teñen sistemas de normas e abastos perfectos no exterior e no interior, o que resulta cómodo para o control de calidade.
Porén, as desvantaxes do acero ao carbono tamén son obvias. A súa resistencia á corrosión é pobre, e é fácil que se oxide en ambientes ácidos, alcalinos ou salinos. Se non se toman medidas antirros razonables, é moi probable que ocorran perforacións e fugas. Ademais, a súa tenrura baixa bruscamente en ambientes de baixa temperatura, e hai un risco de fratura frágil, o que limita a súa aplicación en ocasións de baixa temperatura.
Por tanto, o acero ao carbono empregase principalmente nas seguintes ocasións:
- Depósitos de almacenamento de compresión de aire;
- Sistemas de tratamento de auga;
- Caldeiras;
- Tanques de almacenamento de petróleo, etc.
Para mellorar a resistencia á corrosión do acero ao carbono, frecuentemente protéxese mediante revestimento ou espraiado. Aínda que o acero ao carbono ten desvantaxes, a súa excelente relación custo-beneficio fai que siga sendo un material básico indispensable na fabricación de recipientes a presión.
Acero de alianza:
O acero de alianza é un tipo de material que melhora o seu rendemento engadindo elementos de alianza como cromo, níquel e molibdeno ao acero ao carbono. A súa maior vantaxe é unha alta resistencia mecánica, boa resistencia térmica e certa resistencia á corrosión. Os aceros de alianza máis utilizados inclúen 15CrMoR, 12Cr1MoV, SA387Gr.11, Gr.22, etc., que se empregan amplamente en contenedores de alta temperatura e alta presión, como caldeiras de vapor, reatores, etc.
Despois de engadir cromo e molibdeno, a resistencia á oxidación e a forza de crepáculo do acero alíxene melloran significativamente, de maneira que pode manter unha boa estabilidade incluso en ambientes de alta temperatura e alta presión. Algúns aceros alíxenes tamén poden ofrecer resistencia á corrosión para medios específicos, como o 12Cr1MoV, que ten un bo rendemento en ambientes de alta temperatura con sulfureto de hidróxeno.
A pesar de que o acero alíxene ten unhas excelentes prestacións, o seu custo de fabricación é significativamente maior que o do acero ao carbono común, e tamén é máis difícil de procesar. Durante o soldado, é necesario controlar estritamente os parámetros de proceso, e debe realizarse un tratamento térmico para evitar as rachas térmicas e a corrosión por esrixo. Ademais, algúns aceros alíxenes son sensibles á fragilidade por hidróxeno e deben usarse con precaución en equipos de almacenamento de hidróxeno.
Aco Inoxidable:
Aceiro inoxidable tamén pode ser utilizado para fabricar recipientes de presión, especialmente nos campos da química, farmacéutica e alimentaria, e a súa excelente resistencia á corrosión fai que sexa a primeira opción. O acero inoxidable dividease principalmente en austenítico, ferrítico, martensítico e acero inoxidable dúplex. Os máis utilizados aceros inoxidables austeníticos, como o 304, 316L, etc., teñen unha ampla aplicación debido á súa boa soldabilidade, tenaciidade e resistencia á corrosión.
o acero inoxidable 316L ten boas propiedades de resistencia a medios con cloruros debido ao seu alto contido en molibdeno, e é particularmente adecuado para recipientes de presión en ambientes salinos ou de auga do mar. O acero inoxidable dúplex (como o 2205, 2507) combina as vantaxes das estruturas de austenita e ferrita, tén maior forza e resistencia á corrosión por pitting, e vai substituíndo a súa posición en algúns campos tradicionais de acero inoxidable austenítico.
A principal desvantaxe do acero inoxidable é o seu alto prezo, especialmente para modelos con alto contido de níquel e molibdeno. Ademais, durante a soldadura formase facilmente corrosión intergranular, e require tratamento de solución sólida ou modelos de baixo contido de carbono (como o 316L). nun ambiente fortemente redutor, o acero inoxidable pode ter o risco de corrosión por escoamento, e é necesario seleccionar o modelo de material dun xeito xenérico.
Por tanto, o acero inoxidable empregase principalmente nas seguintes ocasións:
- Reactor;
- Tanque de almacenamento farmacéutico;
- Tanque de almacenamento de gas de alta pureza, etc.
Titanio e alóis de titanio:
O metal titanio converteuse nun material popular para a fabricación de recipientes de presión de alta gama debido á súa baixa densidade, alta resistencia específica e excelente resistencia á corrosión. O titanio ten unha excelente estabilidade ante varios medios altamente corrosivos como o ácido nítrico, ácidos orgánicos, cloro húmido, auga do mar, etc., e é particularmente adecuado para uso a longo prazo en ambientes oxidantes e neutros.
Os materiais de titánio comúns inclúen titánio puro (como TA1, TA2) e alóios de titánio (como TC4). O titánio puro ten unha excelente soldabilidade e formabilidade, e é amplamente utilizado en contenedores con baixa forza pero altos requisitos de resistencia á corrosión, como tanques de almacenamento de auga salgada, tanques de electroplacaxe, reatores químicos, etc. Os alóios de titánio teñen tanto forza como resistencia á corrosión, e son adecuados para pezas que soportan presión ou ocasións de alto esforzo.
Os materiais de titánio son caros, difíciles de procesar e teñen requisitos ambientais extremadamente altos durante a soldadura (requérase protección con gas inerte), polo que se utilizan principalmente en produtos de alta tecnoloxía e alto valor añadido. Nos campos da aeronáutica, aviación, enxeñería de mar profundo, equipos de dessalinización de auga do mar, equipo médico, etc., os materiais de titánio están a xogar un papel cada vez máis irreemplazable.
Como escoller?
Na enxeñería real, a selección de materiais varía segundo as diferentes condicións de traballo. Tomando como exemplo a torre de desulfurización dunha refinería, o seu medio contén compoñentes altamente corrosivos como o dihidróxido, amónia e cloruros. É máis adecuado escoller aço inoxidável 316L ou acero inoxidable dúplex 2205. Nos caldeirais das centrais eléctricas, o vapor a alta temperatura e presión impon unhas demandas extremadamente altas aos alloys resistentes á alta temperatura, e soe usarse o acero alloy 12Cr1MoV ou SA387.
Na industria da fertilizante, os reatores a alta presión utilizados nos módulos de síntese de amoníaco soen empregar materiais especiais como as chapas compuestas de titanio e as chapas compuestas de Hastelloy; na industria de procesamento de alimentos, para asegurar a higiene e limpeza, soe usarse materiais de acero inoxidable austenítico como 304L e 316L.
Por tanto, nas aplicacións de enxeñería, a selección do material debe combinarse coa presión de traballo do equipo, a temperatura, o tipo de medio, o ciclo de operación, a economía e a aplicabilidade dos estándares. Considere unha variedade de factores para escoller materiais que sexan seguros, fiábeis e economicamente razonables.
HNJBL é un fabricante e proveedor profesional de acero. Os produtos principais da nosa empresa inclúen acero ao carbono, acero inoxidable, acero resistente ao desgaste, perfís de acero, acero recuberto, etc. Especificacións completas, calidade estable e cantidade suficiente.
+86 17611015797 (WhatsApp )
info@steelgroups.com
GL
Novas de última hora
