A234 WP11 Alloy Steel Buttwelded Pipe Tee Fitting: Sifat kimia dan mekanik

A234 WP11 Alloy Steel Buttwelded Pipe Tee Fitting adalah komponen baja paduan rendah yang dirancang untuk aplikasi suhu tinggi dan bertekanan tinggi, seperti di pembangkit listrik, fasilitas petrokimia, dan kilang minyak dan gas. yang ASTM A234 Standar Menentukan Komposisi Kimia dan Sifat Mekanik untuk Kelengkapan ini, memastikan mereka memenuhi persyaratan kinerja untuk resistensi creep, Kekuatan, dan daya tahan. Bagian ini menyediakan tabel terperinci untuk persyaratan kimia dan sifat mekanik, Seiring dengan penjelasan tentang pentingnya mereka.

1. Persyaratan Kimia

Komposisi kimia baja paduan A234 WP11 sangat penting untuk kinerja suhu tinggi, resistensi mulur, dan resistensi korosi sedang. Penambahan kromium dan molibdenum meningkatkan ketahanan dan kekuatan oksidasi, sementara kandungan karbon yang terkontrol memastikan kemampuan las.

Meja 1: Komposisi Kimia Baja Paduan WP11 A234 (ASTM A234)

Catatan:

• Nilai adalah per ASTM A234 untuk WP11 (Kelas 1 dan kelas 2).
• Komposisi kimia diverifikasi melalui analisis spektrometri untuk memastikan kepatuhan.
• Pertimbangan ilmiah: Kromium membentuk lapisan oksida pasif, mengurangi laju oksidasi menjadi <0.05 mm/tahun pada suhu 500 ° C.. Molibdenum meningkatkan resistensi creep, dihitung melalui parameter Larson-miller:
  LMP = T · (C + log t)

  Di mana T adalah suhu (K), t adalah waktu (jam), dan C ≈ 20 untuk WP11, memastikan keandalan jangka panjang pada 550-620 ° C.

Makna:

• Karbon: Menyeimbangkan kekuatan dan kemampuan las. Karbon yang berlebihan (>0.15%) meningkatkan kekerasan tetapi berisiko retak selama pengelasan.
• kromium dan molibdenum: Penting untuk aplikasi suhu tinggi. CR meningkatkan resistensi oksidasi, sementara Mo mengurangi tingkat creep menjadi <0.01%/1,000 jam pada 550 ° C..
• Fosfor rendah dan belerang: Penting untuk mencegah ketidaksempurnaan las dan memastikan keuletan.

2. Sifat mekanik

Sifat mekanik perlengkapan A234 WP11 memastikan mereka menahan tekanan tinggi dan kondisi suhu tinggi dalam sistem perpipaan. ASTM A234 Menentukan persyaratan untuk kekuatan tarik, Kekuatan Luluh, Elongasi, dan kekerasan, dengan sedikit variasi antar kelas 1 dan kelas 2 Berdasarkan perlakuan panas.

Meja 2: Sifat mekanik baja paduan A234 WP11 (ASTM A234)

Catatan:

• Kelas 1: Kondisi dinormalisasi atau dinormalisasi dan temper, Cocok untuk persyaratan kekuatan sedang.
• Kelas 2: Padam dan marah atau dinormalisasi dan marah dengan kekuatan yang lebih tinggi, digunakan untuk aplikasi yang lebih menuntut.
• PWHT: Perlakuan panas pasca-weld pada 650-720 ° C wajib untuk meringankan tegangan residual dan mencapai sifat yang ditentukan.
• Pertimbangan ilmiah: Kekuatan luluh menentukan kemampuan fitting untuk menahan deformasi plastik, dihitung sebagai:
  S_y = f / A

  Di mana F adalah gaya yang diterapkan dan A adalah luas penampang. Untuk SCH 12 inci 80 tee di bawah 3,500 psi, stresnya:

  S = (P · d) / (2T) = (24.13 · 323.9) / (2 · 17.48) ≈ 224 Mpa

  Ini di bawah kekuatan luluh kelas WP11 2 (≥275 MPa), memastikan keamanan.

Makna:

• Kekuatan tarik dan luluh: Nilai yang lebih tinggi untuk kelas 2 Mendukung aplikasi bertekanan tinggi (misalnya, Garis uap pada 580 ° C).
• Elongasi: Memastikan keuletan, memungkinkan perlengkapan untuk menyerap tekanan tanpa retak.
• Kekerasan: Terbatas hingga ≤197 HB untuk mencegah kerapuhan, penting untuk pengelasan dan masa pakai.
• Ketangguhan Dampak: Memastikan keandalan dalam kondisi dinamis atau suhu rendah, jika ditentukan.

3. Analisis ilmiah dan praktis

3.1 Dampak Komposisi Kimia

• kromium (cr): Membentuk lapisan cr₂o₃, Mengurangi laju oksidasi di lingkungan uap suhu tinggi atau hidrokarbon. Biaya dan kinerja konten CR 1–1.5%, Cocok untuk suhu hingga 620 ° C.
• molibdenum (Mo): Meningkatkan ketahanan creep dengan menstabilkan karbida, mencegah geser batas gandum. Kandungan 0,44-0,65% mo memastikan laju creep tetap rendah, penting untuk masa pakai 25 tahun di pembangkit listrik.
• Karbon rendah: Mencegah kekerasan dan kepekaan yang berlebihan selama pengelasan, mengurangi risiko retak korosi stres.
• Mangan dan Silikon: Meningkatkan ketangguhan dan deoksidasi, memastikan pengampunan bebas cacat.

3.2 Dampak sifat mekanis

• Kekuatan: Kekuatan luluh yang lebih tinggi dari kelas 2 (≥275 MPa) memungkinkan dinding yang lebih tipis untuk peringkat tekanan yang setara, mengurangi biaya material. Misalnya, Kelas 2 Pemasangan bisa menangani 20% tekanan yang lebih tinggi dari kelas 1.
• keuletan: Perpanjangan ≥20% memastikan fitting menahan ekspansi termal dan pemuatan siklik tanpa patah.
• Kontrol Kekerasan: PWHT mengurangi kekerasan haz, mencegah retak yang diinduksi hidrogen, Umum pada baja CR-MO.
• Ketangguhan: Pengujian dampak charpy (jika diperlukan) Memastikan keandalan dalam iklim dingin atau aplikasi dinamis.

3.3 Pertimbangan fabrikasi

• welding: Pengisi yang cocok (misalnya, E8018-B2) dan PWHT sangat penting untuk mempertahankan sifat mekanik. Input panas harus dikontrol (1–2 kJ/mm) untuk meminimalkan pertumbuhan biji -bijian haz.
• Pengujian: Pengujian non destruktif (NDT) seperti radiografi (RT) dan pengujian ultrasonik (OUT) memverifikasi integritas las, memastikan kepatuhan dengan ASME B31.3.
• perawatan panas: PWHT pada 650-720 ° C Menghadapi struktur mikro, mencapai kekerasan ≤197 HB dan ketangguhan >27 J.

4. Aplikasi dan konteks

Perlengkapan A234 WP11 digunakan di:

• Pembangkit Listrik: Garis uap bertekanan tinggi (misalnya, 580° C, 3,500 psi).
• petrokimia: Unit Hydrocracking Menangani Hidrokarbon Panas.
• minyak dan gas: Pipa kilang untuk pemrosesan suhu tinggi.
• boiler: Sistem uap industri yang membutuhkan resistensi creep.

Contoh: Di pembangkit listrik siklus gabungan, Kelas WP11 2 Tee Fittings dalam SCH 12 inci 80 spool handle uap pada 580 ° C dan 3,500 psi. Komposisi kimianya memastikan ketahanan creep, Sementara sifat mekanik mendukung beban tekanan, divalidasi dengan pengujian hidrostatik di 5,250 psi.

5. Kata kunci SEO

Untuk meningkatkan visibilitas, Kata kunci berikut terintegrasi:

• Utama: A234 WP11 Tee Fittings, Fitting Buttwelded Steel Alloy, suhu tinggi PIPA FITTING.
• Teknis: ASTM A234 WP11, PWHT untuk baja paduan, perlengkapan tahan creep, Kepatuhan ASME B31.3.
• Bahan: Fitting Chromium-Molybdenum, Kelas WP11 2 Baja, Tee baja paduan rendah.
• Industri: Perpipaan Pembangkit Listrik, perlengkapan petrokimia, perlengkapan tee minyak dan gas.
• Ekor panjang: Komposisi Kimia A234 WP11, Sifat mekanik fitting WP11, membuat tee baja paduan.

6. Kesimpulan

A234 WP11 Alloy Steel Buttwelded Pipe Tee Fitting direkayasa untuk suhu tinggi, aplikasi bertekanan tinggi, dengan komposisi kimia (1–1.5% Cr, 0.44–0,65% mo) memastikan ketahanan creep dan oksidasi, dan sifat mekanik (Kekuatan Tarik 415–655 MPa, kekuatan luluh ≥205–275 MPa) Mendukung integritas struktural. Tabel di atas merinci persyaratan ini per ASTM A234, menyoroti peran mereka dalam mencapai daya tahan dan keamanan di pembangkit listrik, Kilang, dan fasilitas kimia. Fabrikasi yang tepat, termasuk PWHT dan NDT, Memastikan kepatuhan dengan standar seperti ASME B31.3, menjadikan WP11 Fitting pilihan yang dapat diandalkan untuk menuntut sistem perpipaan.