Những vật liệu nào được sử dụng để sản xuất tàu áp suất

Các bình áp suất thường được xây dựng từ thép cacbon, nhưng thép không gỉ, thép hợp kim thấp, hợp kim niken, đồng và titan tất cả đều xuất hiện khi dịch vụ yêu cầu khả năng chống ăn mòn,Độ cứng nhiệt độ thấp hoặc độ bền nhiệt độ caoSự lựa chọn vật liệu theo chất lỏng, nhiệt độ, áp suất và mã, chứ không phải ngược lại.

Phần này trả lời những vật liệu được sử dụng để sản xuất bình áp suất và lý do tại sao mỗi vật liệu được lựa chọn, do đó, các nhà chỉ định có thể kết hợp kim loại với nhiệm vụ và tránh cả thất bại sớm và chi phí không cần thiết.

Tại sao sự lựa chọn vật liệu thúc đẩy thiết kế

Vật liệu vỏ xác định độ căng cho phép, mức độ ăn mòn, quy trình hàn và phạm vi kiểm tra.Chọn một vật liệu quá mỏng có nguy cơ ăn mòn hoặc gãy mỏngCác mã như ASME Phần VIII Phần 1 công bố các căng thẳng được cho phép mà đã giả định một độ dày tối thiểu và, trong nhiều trường hợp, một khoản trợ cấp ăn mòn.

Vật liệu bình áp suất thông thường

Thép carbon và thép hợp kim thấp

SA-516 Grade 70 là công cụ tốt nhất cho dịch vụ nhiệt độ môi trường và trung bình; SA-387 lớp crom-moly bao gồm nhiệt độ cao; SA-537 và SA-203 giải quyết độ dẻo dai ở nhiệt độ thấp.Thép carbon là kinh tế nhưng cần một khoản trợ cấp ăn mòn và thường là một lớp phủ bên trong cho dịch vụ ướt hoặc axit.

Thép không gỉ

304 và 316/316L chống ăn mòn nói chung và dễ làm sạch; 316L được ưa thích cho nhiệm vụ vệ sinh hàn vì carbon thấp của nó giảm thiểu nhạy cảm.Các loại Duplex và super-duplex tăng cường sức mạnh và chống clorua cho nước biển và dịch vụ axit.

Các hợp kim niken, titan và đồng

Hastelloy, Incoloy và Monel chống lại axit hung hăng và nhiệt độ cao; titan chống lại clorua và tương thích sinh học; đồng và đồng xuất hiện trong các bình chuyển nhiệt đặc biệt.Chúng chỉ được chi phí nơi không gỉ không thể tồn tại.

Xây dựng bằng lớp phủ

Bảng mạ bọc kết nối nổ hoặc hàn đặt một lớp mỏng chống ăn mòn (316L, Hastelloy, titan) trên nền thép cacbon.Điều này nắm bắt sức mạnh của thép với chi phí chỉ là một lớp mỏng kỳ lạ, phổ biến trong các lò phản ứng lớn và cột.

Các tài liệu phù hợp với dịch vụ

• Chất lạnh:sử dụng thép carbon nhiệt độ thấp hoặc thép niken 9% và 304/316 cho LNG và oxy lỏng.
• Nhiệt độ cao:sử dụng hợp kim chrome-moly và xem xét ranh và giới hạn graphitization.
• Chất ăn mòn ướt:sử dụng 316L hoặc duplex, hoặc thép cacbon với lớp lót và trợ cấp ăn mòn đã được chứng minh.
• Chăm sóc sức khỏe:sử dụng 316L với kết thúc điện đánh bóng và thâm nhập hàn hoàn toàn.

Các cân nhắc kỹ thuật

Ngoài kim loại cơ bản, chất lấp hàn, xử lý nhiệt sau hàn và mức thử nghiệm không phá hủy phải tương thích với vật liệu.Các hợp kim kỳ lạ cần quy trình hàn được kiểm soát và thường là chụp X quang 100%Gói mua sắm nên xác định giấy chứng nhận thử nghiệm nhà máy, thử nghiệm tác động và bất kỳ yêu cầu nhận dạng vật liệu tích cực (PMI).

So sánh vật liệu bình áp suất

Kết luận

Tàu áp suất được xây dựng từ thép cacbon theo mặc định, với hợp kim không gỉ, duplex, niken, titan và cấu trúc bọc dành riêng cho các nhiệm vụ đòi hỏi chúng.Lựa chọn đúng cân bằng sự ăn mòn, nhiệt độ, độ dẻo dai và chi phí so với chất lỏng dịch vụ.

Câu hỏi thường gặp (FAQ)

Vật liệu bình áp suất phổ biến nhất là gì?

Thép cacbon, đặc biệt là SA-516 lớp 70, là phổ biến nhất vì nó mạnh mẽ, có thể hàn và kinh tế cho hầu hết các dịch vụ không hung hăng.

Khi nào thép không gỉ là cần thiết?

Không gỉ (thường là 316L) được chọn cho nhiệm vụ vệ sinh, ăn mòn nhẹ đến trung bình, và khi khả năng làm sạch hoặc độ tinh khiết của sản phẩm quan trọng hơn chi phí ban đầu.

Một bình áp suất được phủ là gì?

Nó là một bình có bề mặt bên trong chống ăn mòn là một lớp mỏng kim loại kỳ lạ gắn vào một nền thép carbon, cho sức mạnh với một phần chi phí hợp kim rắn.

Tôi có thể sử dụng thép cacbon để phục vụ chất ăn mòn không?

Đôi khi, với một khoản trợ cấp ăn mòn và lớp lót hoặc lớp phủ bên trong; nhưng cho dịch vụ axit hoặc clorua kéo dài, không gỉ hoặc xây dựng bọc thường an toàn hơn.

Vật liệu có ảnh hưởng đến các yêu cầu kiểm tra không?

Vâng, hợp kim kỳ lạ và các dịch vụ rủi ro cao thường đòi hỏi NDT nghiêm ngặt hơn, trình độ quy trình hàn và xác minh vật liệu hơn thép carbon thông thường.

Làm thế nào để tôi chọn giữa 304 và 316L?

Chọn 304 cho dịch vụ sạch nói chung và 316L nơi có thể dự kiến clorua hoặc khả năng chống ăn mòn mạnh hơn, đặc biệt là trong các hệ thống vệ sinh hàn.