Kas nustato žemą{0}}anglinio plieno vamzdžio temperatūros ribą
Anglies plienas praranda lankstumą krintant temperatūrai. Esant temperatūrai, vadinamai plastiška -į-trapiąja perėjimo temperatūra arba DBTT, lūžio režimas keičiasi iš plastiško plyšimo į trapų skilimą, o vamzdis, kuris patikimai elgiasi kambario temperatūroje, gali staiga įtrūkti dėl smūgio arba susikaupus įtempiams. Todėl anglinio plieno vamzdžio žemos -temperatūros riba nėra fiksuotas visų plienų skaičius, o priklauso nuo sudėties, grūdelių dydžio, terminio apdorojimo, sienelės storio ir taikomos apkrovos sunkumo.
Įprastos žemos{0}}temperatūros ribos pagal laipsnį
| Medžiaga | Tipiškas apatinis aptarnavimo limitas | Pastabos |
|---|---|---|
| ASTM A106 / A53 anglinis plienas | Apie -29C | Standartinis anglinio plieno vamzdis; virš šios temperatūros smūgio bandymai paprastai nereikalingi |
| ASTM A333 Gr.6 | Apie -46C | Žemos -temperatūros anglinis plienas su kontroliuojama sudėtimi ir normalizuotu tiekimu |
| ASTM A333 Gr.3 | Apie -101C | Nikeliu{0}}legiruotas žemos temperatūros{1}}plienas, naudojamas labai šaltai eksploatacijai |
| GB/T 6479 klasė | Apie -50C | Kinijos žemos{0}temperatūros slėgio vamzdžių standartas, naudojamas šalto{1}klimato gamyklose |
Šios ribos yra tipinės pamatinės vertės. Reguliuojantis vamzdyno kodas ir projekto specifikacija apibrėžia faktinę minimalią projektinę tam tikro įrenginio temperatūrą, o kai projektinė temperatūra nukrenta žemiau nustatytos ribos, būtina atlikti Charpy smūgio bandymą.
Pagrindiniai veiksniai, kontroliuojantys atsparumą žemai{0}}temperatūrai
Anglies kiekis yra dominuojantis veiksnys: kiekvienas anglies padidėjimas maždaug 0,1 % padidina pereinamąją temperatūrą apytiksliai 10 C, todėl žemoje temperatūroje pirmenybė teikiama mažai anglies plienui, kurio anglies kiekis yra 0,25 % arba mažesnis. Svarbus ir terminis apdorojimas: normalizuojant išgryninama grūdelių struktūra ir pastebimai pagerinamas atsparumas smūgiams. Legiravimo priedai, tokie kaip nikelis, dar labiau sumažina pereinamąją temperatūrą, todėl šalčiausioms reikmėms pasirenkamos nikelio{7} guolių rūšys, pvz., A333 Gr.3.
Kaip patikrinamas žemos{0}}temperatūros našumas
Charpy V{0}}smūgio bandymas, atliktas pagal ASTM A370 arba lygiavertį standartą, yra standartinis patikrinimo metodas. Mėginiai apdirbami iš vamzdžio ir sulaužomi projektinėje minimalioje temperatūroje; tipiniai priimtinumo kriterijai reikalauja, kad mažiausia sugerta energija būtų 20 J ar daugiau, o tiksli vertė nustatyta specifikacijoje. Storoms pjūviams ir svarbioms sudedamosioms dalims gali prireikti nulinio -plastiškumo perėjimo temperatūros bandymo naudojant kritimo-svorio metodus, kad būtų galima apibūdinti trapumo atsiradimą.
Medžiagų parinkimo taisyklės
Esant projektinei temperatūrai iki -29 °C, dažnai priimtinas standartinis anglinio plieno vamzdis su tinkama smūgio kvalifikacija. Žemesnėje nei -29C temperatūroje turėtų būti naudojamos žemos{12}}temperatūrinės klasės, pvz., ASTM A333 arba GB/T 6479. SGD ir kriogeninio tipo paslaugoms A333 Gr.6 yra įprastas pasirinkimas su smūgio energijos reikalavimais, patvirtintais -46 °C temperatūroje, o nikelio plienas skirtas žemesnėms temperatūroms. Suvirinimo eksploatacinės medžiagos turi būti mažai vandenilio turinčios, o lauko suvirinimo siūlės turi vengti įtempių didinimo priemonių; Pereinamosios temperatūros diapazone turėtų būti sumažintas šaltas lenkimas, nes vietinė deformacija gali sutrupinti medžiagą.
Dažnai užduodami klausimai
Ar galima naudoti anglinio plieno vamzdį -50C temperatūroje?
Standartiniai laipsniai, tokie kaip A106, netinka -50 °C temperatūroje be specialios kvalifikacijos. Turėtų būti nurodytos ASTM A333 arba GB/T 6479 žemos temperatūros klasės su Charpy smūgio bandymu projektinėje temperatūroje.
Kas yra DBTT?
DBTT yra plastiška-į-trapūs pereinamoji temperatūra, žemiau kurios plieno lūžimo režimas tampa trapus ir jo atsparumas smūginei apkrovai smarkiai sumažėja.
Ar normalizavimas pagerina atsparumą žemoje{0}}temperatūroje?
Taip. Normalizuojant gaunama smulkesnė, tolygesnė grūdelių struktūra, o tai sumažina pereinamąją temperatūrą ir padidina Charpy smūgio energiją.
Koks testas įrodo, kad vamzdis tinkamas žemai temperatūrai?
Charpy V{0}}smūgio bandymas esant minimaliai projektinei temperatūrai yra standartinis priėmimo testas, prireikus papildomas kritimo-svorio arba nulio{2}}plastiškumo perėjimo bandymu.
Kodėl nikelis dedamas į žemos temperatūros{0}}plieną?
Nikelis sumažina plastiškumo -iki-trapūs pereinamojo laikotarpio temperatūrą, todėl plienas gali išlaikyti kietumą esant daug žemesnei eksploatavimo temperatūrai, todėl nikelio rūšys naudojamos šalčiausioms užduotims atlikti.