İç veya dış basınlara dayanabilen özel bir ekipman olarak, basınç kapları kimya, petrol, tıp, enerji, gıda, uzay teknolojisi ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. İşlem sırasında yüksek sıcaklık, yüksek basınç ve korozyon gibi aşırı çalışma koşullarıyla karşılaştıkları için, bu durum malzeme seçimi üzerinde son derece yüksek talepler ortaya çıkartmaktadır. Malzeme seçimi, sadece basınç kaplarının güvenliği ve güvenilirliğiyle ilgilidir, aynı zamanda üretim maliyetini ve hizmet ömrünü de doğrudan etkiler. Bu makalede, basınç kapları üretmek için ideal malzemelerin detaylıca ele alınması planlanmaktadır.
Basınç Kapıları İçin Malzeme Seçimi Temel Gereksinimler
Uzun vadeli bir basınç taşıma ekipmanı olarak, basınç kapısının malzemesi öncelikle mükemmel mekanik özelliklere sahip olmalıdır. Bu, yüksek çekme dayanımı, iyi ductility (📐), çatlak dayanımı ve yorgunluk dayanımı anlamına gelir. Malzeme yüksek basınç altında çatlamamalı ve dış kuvvetlerden etkilenince yerine kırılmadan enerji emmeli. Ayrıca, termal kararlılık ve yüksek sıcaklık direnci de malzemelerin değerlendirilmesi için önemli göstergelerdir, özellikle yüksek sıcaklıklı reaktörlerde ve ısı değiştirme ekipmanlarında malzeme kararlı bir yapı ve mekanik özelliklerini korumalıdır.
Korozyon direnci başka bir önemli gereksinimdir. Birçok basınç kapalı, güçlü asitler, güçlü alkolik çözümler, tuz çözeltileri, organik çözücüler gibi korozif ortamları depolamak veya reaksiyonlara tabi tutmak için kullanılır. Malzemenin korozyon direnci, ekipmanın hizmet ömrünü ve güvenlik faktörünü doğrudan belirler. Malzeme aynı zamanda karmaşık yapıların üretim ihtiyaçlarını karşılamak için iyi bir şekilde kaydırma yeteneği ve işleme ve biçimlendirme kabiliyetine sahip olmalıdır.
Basınç Kapalı Yapımı İçin Hangi Malzemeler Kullanılabilir?
Karbon çelik:
Karbon Çeliği basınç kapalılarında en yaygın olarak kullanılan malzemeydir. İyi mekanik özellikler, güçlü kaydırma yeteneği, iyi işleme performansı ve düşük fiyat nedeniyle seçilir. Ortak karbon çelik malzemeleri arasında Q235, Q345, A516Gr.70 vb. bulunur.
Karbon çelik malzemesinin dayanım kuvveti orta seviyededir ve bu, özellikle normal sıcaklıkta ve güçlü korozif ortamlar olmayan ortamlarda çoğu basınç altındaki parçaların yapımında uygun hale getirilmiştir. İyi elastisitesi sayesinde, üretim sırasında kolayca şekillendirilebilir ve kaydedilebilir, bu da imalat sürecini büyük ölçüde basitleştirir. Ayrıca, karbon çeliği malzemeleri hem yerli hem de yabancı standartları ve tedarik sistemlerine sahiptir ki, bu kalite kontrolü için oldukça uygundur.
Ancak, karbon çeliğinin dezavantajları da açıktır. Koroziyona karşı direnci zayıftır ve asitli, alkolik veya tuzlu ortamlarda kolayca çürür. Akıllıca korozisyon önleme önlemleri alınmazsa, delinme ve sızıntılar olabilir. Ayrıca, düşük sıcaklık ortamlarında dayanıklılığı keskin bir şekilde düşer ve çatlak kırılma riski vardır, bu da düşük sıcaklık koşullarında kullanımı sınırlıdır.
Bu nedenle, karbon çelik aşağıdaki durumlarda主要用于 edilir:
- Hava sıkıştırma depolama tankları;
- Su tedavi sistemleri;
- Ketleler;
- Yağ depolama tankları, vb.
Karbon çeliğinin korozyon dayanımını artırmak için sıklıkla kaplama veya sıralama gibi yöntemlerle korunur. Karbon çeliği olumsuz yönlerine rağmen, mükemmel maliyet/fayda oranıyla basınç kapları üretiminde hala ayrılmaz bir temel malzeme olarak kabul edilir.
Alüminyum Çeliği:
İtme çeliği, crom, nikel ve molibden gibi itme elemanlarını karbon çeliğine ekleyerek performansı artıran bir materyal türüdür. En büyük avantajı yüksek mekanik dayanımı, iyi termal dayanımı ve belirli bir korozyon direncidir. Sıkça kullanılan itme çelikleri arasında 15CrMoR, 12Cr1MoV, SA387Gr.11, Gr.22 vb. bulunur ve bu malzemeler, buhar ketleleri, reaktörler vb. gibi yüksek sıcaklık ve basınç kaplarda yaygın olarak kullanılır.
Krom ve molibden eklendikten sonra, alaşım çeliğinin oksidasyon direnci ve kriptik dayanımı önemli ölçüde artırılır, böylece yüksek sıcaklık ve yüksek basınç ortamlarında bile iyi bir kararlılık sağlayabilir. Bazı alaşım çelikleri aynı zamanda belirli ortamlara karşı korozyon direnci sağlayabilir, örneğin 12Cr1MoV, yüksek sıcaklıkta hidrojen sülfit ortamlarında iyi performans gösterir.
Alaşım çeliği harika performansa sahip olsa da, üretim maliyeti normal karbon çelisiye göre önemli ölçüde daha yüksektir ve işleme zorluğunu da artırır. Kaydırma sırasında süreç parametreleri sıkı bir şekilde kontrol edilmelidir ve termal çatallamadan ve gerilim korozyonu çatallamasından kaçınmak için ısı işleme yapılmalıdır. Ayrıca, bazı alaşım çelikleri hidrojen şeffaflığına duyarlı olabilir ve hidrojen depolama ekipmanlarında dikkatlice kullanılmalıdır.
Paslanmaz çelik:
Paslanmaz Çelik ayrıca kimya, eczacılık ve gıdada gibi alanlarda basınç kapları üretmek için kullanılabilir ve mükemmel korozyon direnci sayesinde ilk tercih hale gelir. Çelik aslen austenitik, ferritik, martensitik ve çift fazlı çelikler olarak ayrılır. En yaygın şekilde kullanılan austenitik çelikler, iyi kaydırma kabiliyeti, dayanıklılık ve korozyon direnci nedeniyle 304, 316L gibi yaygın olarak kullanılmaktadır.
316L stainless çeliği yüksek molibdenum içeriği nedeniyle klorür ortamlarına karşı iyi bir direnç gösterir ve özellikle tuzlu veya deniz suyu ortamlarında olan basınç kapları için uygundur. Çift fazlı çelik (örneğin 2205, 2507), austenitik ve ferritik yapıların avantajlarını birleştirir, daha yüksek güç ve pitting direncine sahiptir ve geleneksel austenitik çelik alanlarındaki yerini yavaş yavaş alıyor.
Paslanmaz çeliklerin ana dezavantajı, özellikle yüksek nikel ve molibden içeriği olan modeller için yüksek fiyatıdır. Ek olarak, kaynak sırasında incelik arası korozyon kolayca oluşur ve katı çözeltme tedavisi veya düşük karbonlu modeller (örneğin 316L) gereklidir. Güçlü bir azaltma ortamında paslanmaz çelik stres korozyonu riski taşıyabilir ve malzeme modeli hedefli bir şekilde seçilmelidir.
Bu nedenle paslanmaz çelik esas olarak aşağıdaki durumlarda kullanılır:
- Reaktör;
- İlaç depolama tankı;
- Yüksek saflık gaz depolama tankı vb.
Titanyum ve Titanyum Alaşımları:
Titanyum metal, düşük yoğunluğu, yüksek spesifik gücü ve mükemmel korozyon direnci nedeniyle yüksek kalite basınçlı kapların üretimi için popüler bir malzeme haline geldi. Titanyum, nitrik asit, organik asitler, ıslak klor gazı, deniz suyu vb. gibi çeşitli yüksek koroziv ortamlara karşı mükemmel bir kararlılığa sahiptir ve özellikle oksidleyici ve nötr ortamlarda uzun süreli kullanım için uygundur.
Ortak titan materyalleri arasında saf titanyum (örneğin TA1, TA2) ve titan alaşları (örneğin TC4) bulunur. Saf titanyum mükemmel birleştirmelilik ve şekillendirilebilirlik özelliklerine sahiptir ve düşük dayanım ancak yüksek korozyon direnci gereksinimi olan konteynırlerde yaygın olarak kullanılır, örneğin tuzlu su depolama tankları, elektroplating tankları, kimyasal reaktörler vb. Titan alaşları hem dayanımlılık hem de korozyon direnci sağlar ve basınç taşıyan parçalar veya yüksek gerilimli durumlar için uygundur.
Titan materyalleri pahalıdır, işleme zordur ve kaynakta (boş gaz koruması gerektiği) son derece yüksek çevresel gerekliliklere sahiptir, bu nedenle çoğunlukla yüksek teknoloji ve yüksek ekleme değeri ürünlerde kullanılır. Uzay, havacılık, derin deniz mühendisliği, deniz suyu desalinasyon cihazları, tıbbi ekipmanlar gibi alanlarda titan materyalleri giderek değiştirilemez bir rol oynamaya devam ediyor.
Nasıl seçersiniz?
Gerçek mühendislikte, malzeme seçimi farklı çalışma koşullarında değişir. Rafinelerde desenürasyon kulesi örneğini alalım, ortamı hidrojen sülfiti, amonyak ve klorürler gibi yüksek korozyonlu bileşenler içerir. Bu durumda seçmek daha uygun olur 316L paslanmaz çelik veya 2205 çiftli stainless çelik. Elektrik santrallerindeki buhar kazanlarında, yüksek sıcaklık ve basınçtaki buhar, yüksek sıcaklığa dayanıklı alaşım metalleri üzerinde çok büyük talepler yaratır ve genellikle 12Cr1MoV veya SA387 alaşımlı çelik kullanılır.
Gübre endüstrisinde, sentetik amonyak birimlerinde kullanılan yüksek basınçlı reaktörler sıklıkla titan kompozit plakaları ve Hastelloy kompozit plakaları gibi özel malzemelerden yapılır; gıda yiyecek işleme endüstrisinde ise hijyenik ve temiz olması için austenitik stainless çelik malzemeleri olan 304L ve 316L sıklıkla kullanılır.
Bu nedenle, mühendislik uygulamalarında, malzeme seçimi ekipmanın çalışma basıncıyla, sıcaklığı, ortam türü, işlem döngüsü, ekonomi ve standart uygunluğu birleştirilmelidir. Güvenli, güvenilir ve ekonomik olarak mantıklı olan malzemeleri seçmek için çeşitli faktörleri göz önünde bulundurun.
HNJBL, profesyonel bir çelik üreticisi ve tedarikçisidir. Şirketimizin ana ürünlerimiz karbon çeliği, stainless çeliği, aşınmaya dayanıklı çelik, çelik profilleri, kaplanmış çelik vb. içerir. Tamamen belirlenmiş özellikler, stabil kalite ve yeterli miktar.
+86 17611015797 (WhatsApp )
info@steelgroups.com
TR
Sıcak Haberler
