SA 387 Gr. 22 Cl. 1 ASME SA-387 ve ASTM A387 tarafından belirtilen, yüksek sıcaklıkta kaynaklı basınçlı kaplar ve kazanlar için tasarlanmış, %2,25 Krom ve %1 Molibden ile orta düzeyde dayanıklılık sunan, normalleştirme ve temperleme gibi ısıl işlemler gerektiren bir Krom-Molibden alaşımlı çelik levhadır. Sınıf 2'den (60-85 ksi vs. 75-100 ksi) daha düşük gerilme mukavemeti sunar, ancak yüksek sıcaklıklarda iyi bir mukavemet ve korozyon direnci sağlar, bu da onu petrol, gaz ve petrokimya endüstrileri için çok önemli kılar.
ASME SA387 Sınıf 22 Alaşımlı Çelik Plakalar Sınıf 1 Plakalar için Çekme Gereksinimleri
| Tanım: | Gereklilik: | 22. Sınıf |
| SA387 Sınıf 22 | Çekme mukavemeti, ksi [MPA] | 75 ila 100 [515 ila 690] |
| Akma dayanımı, min, ksi [MPa]/(%0,2 ofset) | 45 [310] | |
| 8 inç [200 mm]'de uzama, min % | ... | |
| 2 inç [50 mm] cinsinden uzama, min, % | 18 | |
| Alanın azaltılması, min % | 45 (yuvarlak numune üzerinde ölçülmüştür) 40 (düz numune üzerinde ölçülmüştür) |
ASME SA387 Sınıf 22 Alaşımlı Çelik Levhalar için Kimyasal Gereksinimler
| Öğe | Kimyasal Bileşim (%) | |
| SA387 Sınıf 22 | ||
| Karbon: | Isı Analizi: | 0.05 - 0.15 |
| Ürün Analizi: | 0.04 - 0.15 | |
| Manganez: | Isı Analizi: | 0.30 - 0.60 |
| Ürün Analizi: | 0.25 - 0.66 | |
| Fosfor: | Isı Analizi: | 0.035 |
| Ürün Analizi: | 0.035 | |
| Kükürt (maks): | Isı Analizi: | 0.035 |
| Ürün Analizi: | 0.035 | |
| Silikon: | Isı Analizi: | maksimum 0,50 |
| Ürün Analizi: | maksimum 0,50 | |
| Krom: | Isı Analizi: | 2.00 - 2.50 |
| Ürün Analizi: | 1.88 - 2.62 | |
| Molibden: | Isı Analizi: | 0.90 - 1.10 |
| Ürün Analizi: | 0.85 - 1.15 |
Anahtar Uygulamalar
Basınçlı Kaplar:
SA 387 Gr.22 Cl 1, çeşitli maddelerin yüksek sıcaklık ve basınç altında depolanması ve işlenmesi için basınçlı kapların imalatında yaygın olarak kullanılmaktadır. Mükemmel sürünme mukavemeti ve temper kırılganlığına karşı direnci, onu rafineriler, kimya tesisleri ve enerji üretim tesislerindeki hem genel-amaçlı hem de ağır-hizmet gemileri için uygun kılar. Malzemenin yüksek sıcaklıklarda yapısal bütünlüğünü uzun süre koruyabilme yeteneği, döngüsel yükleme koşullarında bile emniyetli ve güvenilir çalışmayı sağlar.
Kazanlar ve Eşanjörler:
Bu sınıf, yüksek ısı transfer hızlarının ve uzun süre yüksek sıcaklıklara maruz kalmanın yaygın olduğu kazanlarda, kızdırıcılarda ve ısı eşanjörlerinde yaygın olarak kullanılır. Krom-molibden bileşimi, yüksek sıcaklıklarda iyi oksidasyon direnci ve kararlı mekanik özellikler sağlayarak, malzemenin bozulması riskini en aza indirirken verimli ısı transferine olanak tanır. SA 387 Gr.22 Cl 1, yüksek-basınçlı buhar ve sıcak proses sıvılarını içeren uygulamalar için özellikle-çok uygundur.
Boru ve Borular:
Yüksek-sıcaklık boru sistemlerinde SA 387 Gr.22 Cl 1, rafinerilerde, petrokimya tesislerinde ve enerji üretim tesislerinde sıcak sıvıların, gazların ve buharın taşınmasında kullanılır. Malzemenin sağlamlık, sağlamlık ve termal yorulmaya karşı direnç kombinasyonu, onu sıcaklık ve basıncın dalgalandığı servis koşulları için ideal kılar. Genellikle aşırı çalışma koşullarında güvenilir performans gerektiren kritik boru bileşenleri için belirtilir.
Petrol ve Gaz Endüstrisi:
Petrol ve gaz sektöründe SA 387 Gr.22 Cl 1 rafineriler, petrokimya tesisleri ve açık deniz platformları için tercih edilen bir malzemedir. Hidrokarbonları ve proses sıvılarını yüksek sıcaklıklarda işleyen reaktörlerde, ayırıcılarda ve diğer basınç-içeren ekipmanlarda kullanılır. Hidrojen saldırısına ve yüksek-sıcaklık korozyonuna dayanma yeteneği, onu bu sektörde karşılaşılan zorlu ortamlar için-çok uygun kılar.
Enerji Santralleri:
SA 387 Gr.22 Cl 1, kazanlar, basınçlı kaplar ve ısı geri kazanım sistemleri dahil olmak üzere enerji üretimi uygulamaları için yaygın olarak belirtilir. Malzeme, yüksek-basınçlı buhara ve yüksek sıcaklıklara maruz kalan bileşenler için gerekli olan yüksek-sıcaklık mukavemetini ve sürünme direncini sağlar. Dayanıklılığı ve termal strese karşı direnci, hem geleneksel hem de gelişmiş enerji santrallerinde uzun hizmet ömrü ve güvenilir performans sağlar.
Temel Süreç Akışı
Eritme ve Kompozisyon Kontrolü:
Çelik, karbon (C), silikon (Si), manganez (Mn), fosfor (P), kükürt (S) ve temel alaşım elementleri krom (Cr) ve molibden (Mo) içerikleri üzerinde sıkı kontrol sağlanarak bir elektrik ark ocağı (EAF), pota ocağı (LF) ve diğer arıtma ekipmanı kullanılarak eritilir. Özellikle, standart %2,25 Cr-%1 Mo alaşım bileşiminin korunmasını sağlarken kaynaklanabilirliği artırmak için karbon içeriği genellikle nispeten düşük tutulur.
Şekillendirme ve Haddeleme:
Çelik kütük uygun haddeleme sıcaklığına kadar ısıtılır ve daha sonra haddehaneler kullanılarak gerekli kalınlıkta levhalar halinde haddelenir.
Isıl İşlem (sıcak çalışmadan sonra):
Normalleştirme: Bu kritik bir adımdır. Plaka östenitleştirme sıcaklığına kadar ısıtılır ve ardından mikro yapıyı homojenleştirmek, iç gerilimleri azaltmak ve ince-taneli perlit + ferrit yapısı elde etmek için havayla-soğutulur.
Temperleme: Temperleme, normalleştirmeden sonra (veya uygulanmışsa su verme sonrasında) gerçekleştirilir ve gerekli mekanik özellikleri karşılamak için sertlik ve tokluk daha da ayarlanır.
Muayene ve Test:
Dahili veya yüzey kusurlarının olmadığından emin olmak için ultrasonik test (UT) ve manyetik parçacık testi (MT) gibi-tahribatsız testler (NDT) gerçekleştirilir. ASME SA 387 Gr.22 Cl 1 standardına uygunluğu sağlamak için çekme, darbe ve sertlik testlerinin yanı sıra kimyasal bileşim analizini içeren mekanik özellik testleri gerçekleştirilir.
Ana Özellikler (Süreçten Etkilenenler):
%2,25Cr-%1Mo alaşımı:Yüksek-sıcaklık dayanımı ve oksidasyon direnci sağlar.
Düşük karbon içeriği:Kaynaklanabilirliği arttırır.
Normalleştirme + temperleme:Mikro yapıyı optimize ederek iyi yüksek-sıcaklık mekanik özellikleri ve hidrojen direnci sağlar (HAZ kırılganlığının kontrolüyle).
SA 387 Gr.22 Cl 1 için GNEE Steel'den profesyonel fiyat teklifi isteyin.
Ana alaşım elementleri nelerdir?
Anahtar alaşım elementleri krom ve molibdendir. Krom oksidasyon direncini ve yüksek-sıcaklık dayanımını geliştirirken, molibden sürünme direncini artırır ve uzun-süreli termal yükleme altında stabilite sağlar. Bu elemanlar, çeliğin önemli bir bozulma olmadan yüksek sıcaklıklara dayanabilmesini sağlamak için birlikte çalışır. Karbon, manganez ve silikon gibi diğer elementler de kaynaklanabilirliği ve mekanik özellikleri korumak için dikkatle kontrol edilir.
Hangi ısıl işlem kullanılır?
SA 387 Gr.22 Cl 1 tipik olarak normalizasyon ve ardından temperleme yoluyla ısıl işleme tabi tutulur. Normalleştirme, çeliğin 890-940 derece civarında bir sıcaklığa ısıtılmasını, homojenliği sağlamak için tutulmasını ve ardından havada soğutulmasını içerir. Bu işlem tane yapısını iyileştirir ve dayanıklılığı artırır. Artık gerilmeleri azaltmak, sünekliği arttırmak ve mikro yapıyı stabilize etmek için temperleme minimum 675 derecede yapılır. Kesin sıcaklıklar plaka kalınlığına ve üretici uygulamasına bağlı olarak değişebilir.
"Sınıf 1" ne anlama geliyor?
"Sınıf 1", çelik plakanın Sınıf 2'ye kıyasla daha yüksek düzeyde ultrasonik teste (UT) tabi tutulması gerektiğini belirtir. Bu daha sıkı denetim, malzemenin laminasyon, kalıntı veya boşluk gibi daha az iç kusura sahip olmasını sağlar. Amaç, yapısal bütünlüğün önemli olduğu kritik basınçlı kap uygulamaları için daha güvenilir bir malzeme sağlamaktır. Sınıf 1 standartlarını karşılamayan plakalar, daha düşük muayene gerekliliklerini karşılamaları halinde Sınıf 2 olarak yeniden sınıflandırılabilir.
Nasıl kaynak yapılır?
SA 387 Gr.22 Cl 1, SMAW (çubuk), GMAW (MIG), FCAW ve SAW gibi yaygın işlemler kullanılarak kaynak yapılabilir. Dolgu metalinin seçimi önemlidir ve genellikle E8018-B2 veya ER80S-B2 gibi Cr-Mo bileşimlerinin eşleşmesini içerir. Soğuk çatlamayı önlemek ve ısıdan etkilenen bölgede (HAZ) iyi mekanik özellikler sağlamak için uygun ön ısıtma ve kaynak sonrası ısıl işlem (PWHT) çok önemlidir.
Kaynak için neden ön ısıtmaya ihtiyaç vardır?
Kaynağın ve HAZ'ın soğuma hızını azaltmak için ön ısıtma gereklidir, bu da çatlamaya yol açabilecek sert, kırılgan mikro yapıların oluşumunu önlemeye yardımcı olur. Ayrıca eklem bölgesindeki nemin uzaklaştırılmasına yardımcı olarak hidrojen alımını azaltır. Tipik ön ısıtma sıcaklıkları, plaka kalınlığına ve kaynak işlemine bağlı olarak 150–250 derece arasında değişir. Daha kalın plakalar genellikle daha yüksek ön ısıtma sıcaklıkları gerektirir.
Bu plakalara hangi NDT yapılıyor?
SA 387 Gr.22 Cl 1 plakalar sıkı-tahribatsız testlere tabi tutulur. Birincil gereksinim, Sınıf 1'de belirtildiği gibi iç sağlamlığı sağlamak için ultrasonik testtir (UT). Ek denetimler, yüzey kalitesi için görsel incelemeyi (VI), ferromanyetik malzemelerdeki yüzey çatlakları için manyetik parçacık testini (MT) ve yüzey süreksizliklerini tespit etmek için sıvı penetrant testini (PT) içerebilir. Bazı uygulamalar, tasarıma ve müşteri spesifikasyonlarına bağlı olarak radyografik test (RT) de gerektirebilir.
SA 387 Gr.22 Sınıf 1 ile Sınıf 2 arasındaki fark nedir?
Temel fark ultrasonik muayenenin seviyesidir. Sınıf 1, laminasyon veya kalıntılar gibi daha az dahili kusur sağlamak için daha katı UT gerektirir. Sınıf 2'nin denetim kriterleri daha esnektir. Sınıf 1 tipik olarak yüksek güvenilirliğin gerekli olduğu kritik basınçlı kap bileşenleri için seçilirken, Sınıf 2 daha az kritik alanlarda kullanılabilir.
SA 387 Gr.22 Cl 1 karbon çelik levhalarla karşılaştırıldığında nasıldır?
Standart karbon çeliklerinden farklı olarak SA 387 Gr.22 Cl 1, yüksek-sıcaklık mukavemetini, sürünme direncini ve temper gevrekleşmesine karşı direncini önemli ölçüde artıran krom ve molibden içerir. Karbon çelikleri yüksek sıcaklıklarda yumuşar ve mukavemetini kaybeder, bu da onları Gr.22'nin üstün olduğu birçok basınçlı kap ve kazan uygulaması için uygunsuz hale getirir.
SA 387 Gr.22 Cl 1 ile SA 516 Gr.70 arasındaki fark nedir?
SA 516 Gr.70, düşük-orta sıcaklıktaki basınçlı kap servisi için tasarlanmış bir karbon çeliğidir; SA 387 Gr.22 Cl 1 ise yüksek-sıcaklık uygulamalarına yönelik bir Cr-Mo alaşımlı çeliktir. SA 516 Gr.70, düşük sıcaklıklarda iyi tokluk sunar ancak Gr.22'nin sürünme mukavemeti ve oksidasyon direncinden yoksundur. Gr.22 rafinerilerde ve enerji santrallerinde kullanılırken, SA 516 Gr.70 depolama tanklarında ve düşük sıcaklıktaki kaplarda yaygındır.
SA 387 Gr.22 Cl 1, SA 387 Gr.22 Cl 2 ile karşılaştırıldığında nasıldır?
Her iki kalite de aynı kimyasal bileşime sahiptir ancak Sınıf 1, iç sağlamlık açısından daha sıkı ultrasonik test gerektirir. Sınıf 2 biraz daha fazla iç süreksizliğe izin verir. Sınıf 1, arızanın ciddi sonuçlara yol açabileceği kritik uygulamalar için tercih edilirken, Sınıf 2, daha düşük denetim seviyelerinin kabul edilebilir olduğu durumlarda kullanılır.