از چه مواد برای ساخت ظروف تحت فشار استفاده می شود

ظرف های تحت فشار اغلب از فولاد کربن ساخته می شوند، اما فولاد های ضد زنگ، فولاد های کم آلیاژ، آلیاژ های نیکل، مس و تیتانیوم همه زمانی ظاهر می شوند که سرویس مقاومت در برابر خوردگی را تقاضا می کند.مقاومت در دمای پایین یا مقاومت در دمای بالاانتخاب مواد بر اساس مایع، دمای، فشار و کد است، نه برعکس.

این قطعه پاسخ می دهد که چه مواد برای ساخت ظروف تحت فشار استفاده می شود و چرا هر کدام انتخاب می شوند، بنابراین مشخصات می توانند فلز را با وظیفه مطابقت دهند و از شکست زودرس و هزینه های غیر ضروری جلوگیری کنند.

چرا انتخاب مواد باعث طراحی می شود؟

مواد پوسته، فشار مجاز، اجازه خوردگی، روش جوش و محدوده بازرسی را تعیین می کند. انتخاب یک آلیاژ غنی تر از مورد نیاز هزینه را افزایش می دهد.انتخاب یک ماده بیش از حد لاغر خطر خوردگی یا شکستگی شکنندهکد هایی مانند بخش VIII بخش 1 ASME فشارهای مجاز را منتشر می کنند که در حال حاضر حداقل ضخامت و در بسیاری از موارد، تخفیف خوردگی را فرض می کنند.

مواد مشترک ظرف های تحت فشار

فولاد کربن و فولاد کم آلیاژ

SA-516 درجه 70 اسب کار برای سرویس محیط و دمای متوسط است؛ SA-387 درجه کروم مولی درجه حرارت بالا را پوشش می دهد؛ SA-537 و SA-203 به سختی دمای پایین می پردازند.فولاد کربن اقتصادی است اما نیاز به یک کمک هزینه خوردگی و اغلب یک پوشش داخلی برای خدمات مرطوب یا اسیدی دارد.

فولاد ضد زنگ

304 و 316/316L در برابر خوردگی عمومی مقاومت می کنند و تمیز کردن آنها آسان است. 316L برای وظیفه بهداشتی جوش ترجیح داده می شود زیرا کربن کم آن حساسیت را به حداقل می رساند.درجه دوگانه و فوق دوگانه قدرت و مقاومت در برابر کلرید را برای آب دریا و خدمات ترش افزایش می دهد.

آلیاژ های نیکل، تیتانیوم و مس

هستلوئی، اینکلوئی و مونل در برابر اسیدهای تهاجمی و دمای بالا مقاوم هستند؛ تیتانیوم در برابر حفره سازی کلرید مقاوم است و سازگار با زیست است؛ مس و مس در ظروف انتقال گرما خاص وجود دارد.اينها فقط در جايي که فولاد از بين نميره، هزينه ميکنن.

ساخت و ساز پوشیده

صفحه پوشش داده شده با اتصال انفجاری یا جوش یک لایه ضد خوردگی نازک (316L ، Hastelloy ، تیتانیوم) را بر روی پشتیبان فولاد کربن قرار می دهد.اين قدرت فولاد را با صرفه جويي فقط در يک لايه نازک و خارق العاده به دست مياره، که در راکتورهای بزرگ و ستون ها رایج است.

مواد مناسب برای خدمت

• کریوجنیک:استفاده از فولاد کربن کم دمایی یا فولاد 9٪ نیکل و 304/316 برای LNG و وظیفه اکسیژن مایع.
• دمای بالا:استفاده از آلیاژ های کروم-مولی و در نظر گرفتن محدودیت های خزیدن و گرافیتیزه.
• مواد خوردنی مرطوب:استفاده از فولاد 316L یا دوگانه، یا فولاد کربن با پوشش ثابت شده و اجازه خوردگی.
• بهداشتي:استفاده از 316L با اتمام الکتروپلیس شده و نفوذ کامل جوش.

ملاحظات فنی

علاوه بر فلز پایه، پرکننده جوش، درمان حرارتی پس از جوش و سطح آزمایش غیر مخرب باید با مواد سازگار باشد.آلیاژ های عجیب نیاز به روش های جوش کنترل شده و اغلب 100٪ رادیوگرافیبسته تدارکات باید گواهینامه های آزمایش کارخانه ها، آزمایشات تاثیر و هرگونه الزامات شناسایی مواد مثبت (PMI) را مشخص کند.

مقایسه مواد ظرف فشار

نتیجه گیری

ظرف های تحت فشار به طور پیش فرض از فولاد کربن ساخته شده اند، با فولاد ضد زنگ، دوپلیکس، آلیاژ نیکل، تیتانیوم و ساختارهای پوشش داده شده برای وظایف مورد نیاز آنها.انتخاب درست باعث توازن خوردگی می شود، درجه حرارت، سختی و هزینه نسبت به مایع سرویس.

سوالات متداول (FAQ)

متداول ترین ماده ظرف های تحت فشار چیست؟

فولاد کربن، به ویژه SA-516 درجه 70، شایع ترین است زیرا برای اکثر خدمات غیر تهاجمی قوی، قابل جوش و اقتصادی است.

چه موقع فولاد ضد زنگ لازم است؟

ضد زنگ (معمولاً 316L) برای وظایف بهداشتی ، خوردگی خفیف تا متوسط و جایی که تمیز کردن یا خلوص محصول مهم تر از هزینه اولیه است ، انتخاب می شود.

یک ظرف فشار پوشیده چیست؟

این یک ظرف است که سطح داخلی مقاوم در برابر خوردگی آن یک لایه نازک فلز عجیب و غریب است که به یک پشتیبان فولاد کربن متصل شده است، که قدرت را با کسری از هزینه آلیاژ جامد می دهد.

ميتونم از فولاد کربن براي سرویس خوردگي استفاده کنم؟

گاهی اوقات، با اجازه خوردگی و پوشش داخلی یا پوشش؛ اما برای خدمات اسیدی یا کلرید پایدار، فولاد ضد زنگ یا ساخت پوشش معمولا امن تر است.

آیا مواد بر الزامات بازرسی تاثیر می گذارد؟

بله، آلیاژ های عجیب و خدمات با خطر بالا به طور معمول نیاز به NDT دقیق تر، صلاحیت فرآیند جوش و تأیید مواد نسبت به فولاد کربن ساده دارند.

چطوري بين 304 و 316L انتخاب کنم؟

304 را برای سرویس عمومی تمیز و 316L انتخاب کنید که در آن کلوریدها یا مقاومت قوی تر در برابر خوردگی انتظار می رود، به ویژه در سیستم های بهداشتی جوش داده شده.