A234 WP11 Alloy Steel Buttwelded Pipe Tee Fittings: Sifat kimia dan mekanikal

A234 WP11 Alloy Steel Buttwelded Pipe Tee Fittings adalah komponen keluli aloi rendah yang direka untuk aplikasi suhu tinggi dan tekanan tinggi, seperti di loji kuasa, kemudahan petrokimia, dan kilang minyak dan gas. yang ASTM A234 Standard Menentukan komposisi kimia dan sifat mekanik untuk kelengkapan ini, memastikan mereka memenuhi keperluan prestasi untuk rintangan rayapan, kekuatan, dan ketahanan. Bahagian ini menyediakan jadual terperinci untuk keperluan kimia dan sifat mekanikal, Bersama dengan penjelasan mengenai kepentingan mereka.

1. Kimia Keperluan

Komposisi kimia keluli aloi A234 WP11 sangat penting untuk prestasi suhu tinggi, rintangan rayapan, dan rintangan kakisan sederhana. Penambahan kromium dan molibdenum meningkatkan rintangan dan kekuatan pengoksidaan, Walaupun kandungan karbon terkawal memastikan kebolehkalasan.

Jadual 1: Komposisi kimia keluli aloi A234 WP11 (ASTM A234)

Nota:

• Nilai setiap ASTM A234 untuk WP11 (Kelas 1 dan kelas 2).
• Komposisi kimia disahkan melalui analisis spektrometri untuk memastikan pematuhan.
• Pertimbangan saintifik: Kromium membentuk lapisan oksida pasif, mengurangkan kadar pengoksidaan ke <0.05 mm/tahun pada 500 ° C.. Molibdenum meningkatkan rintangan rayapan, dikira melalui parameter Larson-Miller:
  LMP = T · (C + log t)

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

Kepentingan:

• Karbon: Mengimbangi kekuatan dan kebolehkalasan. Karbon yang berlebihan (>0.15%) meningkatkan kekerasan tetapi risiko retak semasa kimpalan.
• kromium dan molibdenum: Kritikal untuk aplikasi suhu tinggi. CR meningkatkan rintangan pengoksidaan, sementara MO mengurangkan kadar rayap ke <0.01%/1,000 jam pada suhu 550 ° C..
• Fosforus rendah dan sulfur: Penting untuk mencegah ketidaksempurnaan kimpalan dan memastikan kemuluran.

2. Sifat Mekanikal

Ciri-ciri mekanikal kelengkapan A234 WP11 memastikan mereka menahan keadaan tekanan tinggi dan suhu tinggi dalam sistem paip. ASTM A234 menentukan keperluan untuk kekuatan tegangan, Menghasilkan Kekuatan, Elongation, dan kekerasan, dengan sedikit variasi antara kelas 1 dan kelas 2 berdasarkan rawatan haba.

Jadual 2: Sifat mekanikal A234 WP11 keluli aloi (ASTM A234)

Nota:

• Kelas 1: Keadaan normal atau dinormalisasi dan marah, Sesuai untuk keperluan kekuatan sederhana.
• Kelas 2: Dipadamkan dan marah atau dinormalisasi dan marah dengan kekuatan yang lebih tinggi, digunakan untuk aplikasi yang lebih menuntut.
• PWHT: Rawatan haba pasca kimpalan pada 650-720 ° C adalah wajib untuk melegakan tekanan sisa dan mencapai sifat tertentu.
• Pertimbangan saintifik: Kekuatan hasil menentukan keupayaan pemasangan untuk menahan ubah bentuk plastik, dikira sebagai:
  S_y = f / A

  di mana F adalah daya yang digunakan dan A adalah kawasan keratan rentas. Untuk sch 12 inci 80 tee bawah 3,500 psi, tekanannya:

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

  Ini adalah di bawah kekuatan hasil kelas WP11 2 (≥275 MPa), memastikan keselamatan.

Kepentingan:

• Kekuatan tegangan dan hasil: Nilai yang lebih tinggi untuk kelas 2 menyokong aplikasi tekanan tinggi (cth, Garis stim pada suhu 580 ° C).
• Elongation: Memastikan kemuluran, Membenarkan kelengkapan menyerap tekanan tanpa retak.
• Kekerasan: Terhad kepada ≤197 Hb untuk mengelakkan kelembutan, Kritikal untuk kimpalan dan hayat perkhidmatan.
• Ketangguhan Kesan: Memastikan kebolehpercayaan dalam keadaan suhu dinamik atau rendah, jika ditentukan.

3. Analisis saintifik dan praktikal

3.1 Impak Komposisi Kimia

• kromium (Cr): Membentuk lapisan cr₂o₃, Mengurangkan kadar pengoksidaan dalam stim suhu tinggi atau persekitaran hidrokarbon. Kandungan Kandungan 1-1.5% CR Mengimbangi Kos dan Prestasi, Sesuai untuk suhu sehingga 620 ° C.
• Molybdenum (Mo): Meningkatkan rintangan rayapan dengan menstabilkan karbida, mencegah gelongsor sempadan bijian. Kandungan 0.44-0.65% MO memastikan kadar rayap kekal rendah, Kritikal untuk hayat perkhidmatan 25 tahun di loji kuasa.
• Karbon rendah: Menghalang kekerasan dan pemekaan yang berlebihan semasa kimpalan, mengurangkan risiko retak kakisan tekanan.
• Mangan dan silikon: Meningkatkan ketangguhan dan deoksidasi, memastikan pemalsuan bebas kecacatan.

3.2 Impak sifat mekanikal

• kekuatan: Kekuatan kelas hasil yang lebih tinggi 2 (≥275 MPa) membolehkan dinding yang lebih nipis untuk penarafan tekanan yang setara, mengurangkan kos bahan. Sebagai contoh, kelas 2 Pemasangan boleh mengendalikan 20% tekanan lebih tinggi daripada kelas 1.
• kemuluran: Pemanjangan ≥20% memastikan kelengkapan menahan pengembangan haba dan pemuatan kitaran tanpa patah.
• Kawalan kekerasan: PWHT mengurangkan kekerasan HAZ, mencegah keretakan yang disebabkan oleh hidrogen, biasa di keluli cr-mo.
• Merupakan: Ujian Impak Charpy (jika diperlukan) memastikan kebolehpercayaan dalam iklim sejuk atau aplikasi dinamik.

3.3 Pertimbangan fabrikasi

• Welding: Pengisi yang sepadan (cth, E8018-B2) dan PWHT sangat penting untuk mengekalkan sifat mekanikal. Input haba mesti dikawal (1-2 kJ/mm) untuk meminimumkan pertumbuhan bijirin haz.
• ujian: Ujian Tidak Memusnahkan (NDT) seperti radiografi (RT) dan ujian ultrasonik (OUT) Mengesahkan integriti kimpalan, Memastikan pematuhan dengan ASME B31.3.
• rawatan haba: PWHT pada 650-720 ° C mengamuk struktur mikro, mencapai kekerasan ≤197 HB dan ketangguhan >27 J.

4. Aplikasi dan konteks

Kelengkapan A234 WP11 digunakan dalam:

• Loji Kuasa: Garisan stim tekanan tinggi (cth, 580° C, 3,500 psi).
• petrokimia: Unit hidrocracking mengendalikan hidrokarbon panas.
• minyak dan gas: Pipa kilang untuk pemprosesan suhu tinggi.
• dandang: Sistem stim perindustrian yang memerlukan rintangan merayap.

Contoh: Di loji janakuasa kitaran gabungan, Kelas WP11 2 kelengkapan tee dalam sch 12 inci 80 kulat mengendalikan stim pada suhu 580 ° C dan 3,500 psi. Komposisi kimia memastikan rintangan merayap, Walaupun sifat mekanikal menyokong beban tekanan, disahkan oleh ujian hidrostatik di 5,250 psi.

5. Kata kunci SEO

Untuk meningkatkan penglihatan, Kata kunci berikut disepadukan:

• Utama: A234 WP11 TEE FITTINGS, Kelengkapan keluli aloi, suhu tinggi KELENGKAPAN PAIP.
• Teknikal: ASTM A234 WP11, PWHT untuk keluli aloi, kelengkapan yang tahan lasak, ASME B31.3 Pematuhan.
• Bahan: Kelengkapan Chromium-Molybdenum, Kelas WP11 2 keluli, Tees keluli rendah aloi.
• Industri: Paip loji kuasa, kelengkapan petrokimia, kelengkapan tee minyak dan gas.
• Panjang ekor: Komposisi Kimia A234 WP11, Sifat mekanikal kelengkapan WP11, Fabrikasi Tee Steel Alloy.

6. Kesimpulan

A234 WP11 Alloy Steel Buttwelded Pipe Tee Fittings direkayasa untuk suhu tinggi, Aplikasi tekanan tinggi, dengan komposisi kimia (1-1.5% cr, 0.44-0.65% mo) memastikan rintangan rayapan dan pengoksidaan, dan sifat mekanikal (kekuatan tegangan 415-655 MPa, Kekuatan hasil ≥205-275 MPa) menyokong integriti struktur. Jadual di atas terperinci keperluan ini per ASTM A234, menonjolkan peranan mereka dalam mencapai ketahanan dan keselamatan di loji kuasa, Kilang, dan kemudahan kimia. Fabrikasi yang betul, termasuk PWHT dan NDT, Memastikan pematuhan piawaian seperti ASME B31.3, Menjadikan kelengkapan WP11 sebagai pilihan yang boleh dipercayai untuk menuntut sistem paip.