A216 WCB anglies plienas: Vožtuvai, Flanšai, Slėgio įranga

Įvadas

ASTM A216 / ASME SA-216- WCB laipsnis -Ar standartinis liejamas anglies plieno žymėjimas, paprastai naudojamas slėgio temperatūros taikyme.

Istoriškai priimtas per naftos chemiją, energijos generavimas, Vandens ir bendrieji pramonės sektoriai, WCB liejiniai pasirodo vartuose, Žemės rutulys, Patikrinkite ir rutulinius vožtuvus, Vamzdžių jungiamosios detalės, siurblio kūnai ir slėgio indai.

Tai sujungia mažos medžiagos sąnaudas, Geras liejamumas ir apdirbamumas, ir priimtinas mechaninis našumas per plačią temperatūros langą, Dėl ko jis yra standartinis pasirinkimas, kai ėsdinanti ataka ir ekstremali temperatūra nėra pagrindiniai vairuotojai.

1. Kas yra A216 WCB anglies plienas?

A216 WCB (ASTM A216 / ASME SA-216 WCB klasės) yra bendroji paskirtis aktoriai Anglies plienas Nurodyta slėgio sulaikymo liejiniams, tokiems kaip vožtuvų korpusai, siurblių korpusai, flanšai ir indų komponentai.

Jis suvirinamas kaip suvirinamas, „Mažai anglies“ plienas (0.25–0,35% c) skirta pasiūlyti pragmatišką išlaidų balansą, liejamumas, Aparatas, Tvirtumas ir stiprumas aptarnaujant aplinkos ir vidutinio sunkumo aukštesnėje temperatūroje.

Tipiškos aptarnavimo gairės yra WCB diapazone –29 ° C iki ~ 427 ° C, Nors tiksli leistina darbo temperatūra priklauso nuo projektavimo kodo, Skyriaus storis ir reikalingos mechaninės/smūgio savybės.

Klasių dizaino suskirstymas (Ką reiškia „WCB“)

ASTM A216 naudoja kompaktiškus raidžių kodus, kad apibūdintų numatytą aptarnavimą ir santykines savybes:

• W - suvirinamas: Chemija ir lydymosi praktika yra kontroliuojama siekiant sumažinti suvirinamumo problemas (Mažas vandenilio įtrūkimų tendencija ir vidutinio sunkumo kietas).
• C - anglies plienas: Ne sąmoningai legiruotas klasė (Nėra tyčinio aukšto Cr, Ni papildymai kaip nerūdijantis/lydinio liejimo plienas).
• B - B laipsnis: Vidutinio nuotolio stiprumo/lankstumo balansas A216 šeimoje. (Kiti A216 klasės: WCA = mažesnio stiprumo anglies laipsnis; WCC = aukštesnio anglies/didesnio stiprumo laipsnis.)

2. Tipinė ASTM A216 WCB anglies plieno chemija

3. A216 WCB anglies plieno mechaninės savybės

Spektaklis ASTM A216 WCB Laidinis anglies plienas tarnyboje priklauso nuo jo Mechaninės savybės, kuriuos kontroliuoja chemija, Skyriaus dydis, liejimo kokybė, ir terminis apdorojimas.

Tipiškos kambario temperatūros mechaninės savybės

(Kaip nurodė ASTM A216 / ASME SA-216, su tipiškais liejyklų duomenimis)

Skyriaus dydžio efektas: Didelio storio liejiniai vėsūs lėčiau, Gamina šiurkštesnius perlito/ferito struktūras → Mažesnis tempimo stiprumas ir smūgio kietumas.

Padidėjusios temperatūros mechaninės savybės

ASTM A216 WCB anglies plienas yra plačiai naudojamas Vidutinio temperatūros slėgio taikymas, Bet kaip ir visi anglies plienai, jo Mechaninis stiprumas mažėja kylant temperatūrai.

4. Fizinis & A216 WCB anglies plieno šiluminės savybės

Be jo mechaninių savybių, the fizinės ir šiluminės savybės iš ASTM A216 WCB CAST PLIENAS PLEITAS ŽAIDYKITE KRITINĮ VALBA INŽINERINĖS DIZAINOJE.

Šios vertės lemia našumą skiltyje Temperatūros kitimai, Šiluminis ciklas, ir slėgio paslauga, ypač flanšuotose sąnariuose, vožtuvo kūnai, ir vamzdynų komponentai.

Tipiškos fizinės savybės

Šiluminės savybės

5. A216 WCB anglies plieno liejimo procesai

ASTM A216 WCB Komponentus dažniausiai gamina liejimas, Dėl puikaus lydinio ir plačiai naudojamo naudojimo vožtuvai, flanšai, siurblio korpusai, ir slėgio įranga.

Laidos metodo pasirinkimas priklauso nuo Dalis dydis, Sudėtingumas, Kaina, ir reikalingas matmenų tikslumas.

Smėlio liejimas (Žalias smėlis / Dervos sujungtas smėlis)

• Naudojimas: Dominuojantis procesas (>80% iš WCB gamybos). Tinka didelis, Sunkus, ir sudėtingos dalys tokių kaip vožtuvų kūnai, slėgio korpusai, ir flanšai.
• Liejimo medžiagos:

• • Žalias smėlis (molio surištas): Mažos išlaidos, Aukštas produktyvumas, bet mažesnis matmenų tikslumas.
  • Dervos sujungtas smėlis (furanas/fenolikas): Geresnė jėga, matmenų valdymas, ir kritinių vožtuvo kūnų paviršiaus apdaila.

• Galimybės:

• • Svorio diapazonas: 10 kg į >10 tonos.
  • Matmenų tolerancija: CT 9–11 (ISO 8062).
  • Paviršiaus apdaila: Ra 12.5–25 μm.

• Privalumai: Ekonomiškai efektyvus dideliems liejiniams; Talpina sudėtingas vidines ištraukas su šerdimis.
• Apribojimai: Reikia didesnės apdirbimo pašalpos (3–6 mm); linkęs į paviršiaus defektus (smėlio įtrauktis, šiurkštumas).

Investicijų liejimas (Pamiršto vaško procesas)

• Naudojimas: Taikoma Mažesni arba vidutinio dydžio komponentai Kur Tikslumas ir paviršiaus kokybė yra kritiški, Pvz., vožtuvo apdailos dalys, Siurblio sparnuotės, Mažos jungiamosios detalės.

  

• Proceso srautas: Vaško raštas → Keraminio apvalkalo pastatas → Dewaxing → Metalo pilavimas → Korpuso pašalinimas.
• Galimybės:

• • Svorio diapazonas: 50 g - 50 kg.
  • Matmenų tolerancija: CT 5–7 (ISO 8062).
  • Paviršiaus apdaila: Ra 3.2–6.3 μm.

• Privalumai: Mažina apdirbimą, pasiekia beveik tinklo formą, Puikus detalių reprodukcija.
• Apribojimai: Didesnės išlaidos ir smėlio liejimas, ribotas vidutinių/mažų dalių.

Korpuso pelėsio liejimas

• Naudojimas: Vidutinio dydžio, Vidutiniškai sudėtingi WCB liejiniai. Dažnai naudojamas Pavarų korpusai, siurblio korpusai, ir vožtuvų jokai.
• Procesas: Ant šildomo metalo modelio numetama smulkus smėlis, padengtas termoreakterine dervos dervomis, Stiprus apvalkalo pelėsis → Keli sluoksniai Sukurkite pelėsių puses → suspaustas kartu pilti.
• Galimybės:

• • Matmenų tolerancija: CT 6–8.
  • Paviršiaus apdaila: Ra 6.3–12.5 μm.

• Privalumai: Didesnis tikslumas nei smėlio liejimas, Mažiau apdirbimo, Geras pakartojamumas.
• Apribojimai: Didesnės įrankių išlaidos; Nėra ekonomiška labai dideliems liejiniams.

Išcentrinis liejimas

• Naudojimas: Cilindriniai arba žiedo formos WCB komponentai, tokių kaip Vamzdžių sekcijos, rankovės, ir vožtuvo sėdynių žiedai.
• Procesas: Išlydytas plienas pilamas į a besisukanti forma, Išcentrinė jėga verčia metalą prie pelėsio sienos, gamindamas tankus, struktūra be defektų.
• Galimybės:

• • Sienų storio vienodumas: Puiku.
  • Defektų valdymas: minimalus poringumas ar susitraukimas.

• Privalumai: Aukštas metalurgijos vientisumas, smulkios grūdų struktūra, Puikiai tinka slėgiui sulaikyti komponentus.
• Apribojimai: Apsiribojant cilindrinėmis geometrijomis.

Lyginamoji liejimo procesų santrauka

6. Terminis apdorojimas & Šiluminis A216 WCB anglies plieno apdorojimas

Šilumos apdorojimas vaidina lemiamą vaidmenį kontroliuojant Mechaninės savybės, Tvirtumas, ir matmenų stabilumas iš A216 WCB liejinių.

Terminio apdorojimo tikslai

• Patobulinkite mikrostruktūrą → Balanso ferito/perlito santykis, ištirpinkite segregacijas.
• Sustiprinti mechanines savybes → Padidinkite tvirtumą, pagerinti lankstumą, stabilizuokite stiprumą.
• Palengvinkite likusius įtempius → Sumažinkite įtrūkimo riziką apdirbant ar aptarnaujant.
• Pagerinti suvirinamumą → Po suvirinimo terminis apdorojimas (Pwht) atkuria suvirintų sąnarių lankstumą.

Tipiniai terminio apdorojimo procesai

Normalizavimas

• Procesas: Šildymas iki 900–950 ° C., Oro aušinimas.
• Tikslas:

• • Patobulinkite grūdų dydį.
  • Sukuria vienodą perlito/ferito mikrostruktūrą.
  • Pagerina tvirtumą ir apdirbimą.

• Paraiška: Standartinis vožtuvo kūnų apdorojimas, jungiamosios detalės, ir slėgio komponentai.

Atkaitinimas

• Procesas: Šildymas iki 850–900 ° C., Lėtas krosnies aušinimas.
• Tikslas:

• • Sumažina kietumą ir liekamuosius įtempius.
  • Padidina apdirbamumą (Naudinga sudėtingiems ar sunkiai apdirbtoms liejiniams).

• Paraiška: Mažiau paplitęs nei normalizavimas; taikoma ten, kur reikalingas maksimalus lankstumas.

Stresas palengvina

• Procesas: Šildymas iki 580–620 ° C., Laikymas 1–2 valandas, Lėtas aušinimas krosnyje.
• Tikslas:

• • Sumažina liekamuosius stresus, susijusius su liejimu ar suvirinimu.
  • Apsaugo nuo iškraipymų apdirbimo metu.

• Paraiška: Dideli vožtuvų liejiniai ir suvirintas remontas.

Gesinimas & Grūdinimas (Neprivaloma)

• Procesas:

• • Austenitizavimas 880–920 ° C., po to vandens/aliejaus gesinimas.
  • Grūdinimas 600–700 ° C..

• Tikslas:

• • Padidina jėgą ir kietumą.
  • Suteikia geresnį atsparumą dėvėjimams konkrečioms programoms (nors retesnis WCB, palyginti su lydinio plienais).

Įtaka mechaninėms savybėms

7. Apdirbimas, Suvirinimas & Gaminimas

Aparatas:

• WCB yra santykinai apdirbamas, palyginti su žemo lydinio plienais. Naudokite karbido įrankius vidutiniu greičiu; Sunkūs nutraukiami mažinimai naudingi griežtoms sąrankoms.
  Tipiškas posūkio greitis priklauso nuo įrankių ir sekcijos: Pvz., ~ 100–250 m/min su karbido įdėklais (kinta pagal skerspjūvį ir aušinimo skystį).

Suvirinimo gairės:

• Įkaitinkite/Interpass: Rekomenduojama išvengti krekingo vandenilio ir valdyti aušinimo greitį; Tipiškas pašildymas 100–250 ° C, priklausomai nuo storio.
• Užpildo metalai: Naudokite atitinkamą ar tinkamą žemo lydinio plieno naudojimo elementus (Pvz., ER70 serijos arba nurodyta klasė kiekvienam projektui).
• Terminis gydymas po suvirinimo (Pwht): Naudojama ten, kur to reikalauja kodas, arba norint sumažinti liekamąjį įtempį (Tipiškas PWHT 550–650 ° C lietuos anglies plienams; Laikykitės suvirinimo procedūros ir kodo).
• Remonto suvirinimas: Priimtina su kvalifikuotomis procedūromis ir vėlesne NDT/patikrinimu.

8. Korozija, Paviršiaus apsauga & Dangos

Korozijos elgesys:

• WCB yra pagrindinis anglies plienas - linkęs į bendrą koroziją drėgnoje aplinkoje, įterpimas į sustingusius chlorido vandenis, ir galvaninis priepuolis, kai sujungtas su kilmingesniais metalais.
  Tai tinkamai veikia vandenyje, aliejus, ir neagresyvios cheminės paslaugos, kai apsaugomos.

Apsaugos strategijos:

• Išorinės dangos: epoksidinė, suliejusi epoksidinė, poliuretanas, arba bituminiai dažai atmosferos apsaugai.
• Galvanizavimas: įmanoma tam tikroms jungiamoms detalėms, bet ribotas slėgio dalims su apdirbtais veidais.
• Vidiniai pamušalai: guma, Ptfe, Agresyvių skysčių stiklo virpėjimo ar epoksidinių pamušalų (Įprasta vožtuvams ėsdinančiose paslaugose).
• Katodinė apsauga: įmanoma palaidotos ar panardintos konstrukcijos, bet apsvarstykite, kada egzistuoja sujungti metalai.

9. Neardomieji bandymai & Kokybės kontrolė

Bendras WCB liejinių NDT:

• Vaizdinis patikrinimas (Vt): Pirmosios eilės patikrinimas, ar nėra paviršiaus defektų.
• Radiografinis bandymas (Rt): Norėdami nustatyti vidinį poringumą, susitraukimas. Dažnai reikalingos slėgio sulaikymo liejiniams.
• Ultragarsinis bandymas (UT): Veiksminga plokštuminiams defektams ir tūriniam įvertinimui storose sekcijose.
• Magnetinė dalelė (MT) & Skystas skvarba (Pt): paviršiaus laužymo netolygumai.
• Kietumas & Tempimo bandymai: už ASTM/ASME mėginių ėmimo planus. Poveikio bandymas (Charpy) Gali būti reikalaujama nurodytų paslaugoms (ypač žemos temperatūros paslaugos).

10. A216 WCB anglies plieno taikymas

A216 GR WCB anglies plienas yra vienas iš plačiausiai naudojami liejami plienai slėgio įrangos ir srauto kontrolės pramonėje.

Vožtuvų pramonė

• Produktai: Vartų vožtuvai, Žemės rutulio vožtuvai, rutuliniai vožtuvai, Patikrinkite vožtuvus, ir drugelio vožtuvo kūnai.
• Aptarnavimo sąlygos:

• • Temperatūra: -29° C iki 427 ° C. (už ASTM/ASME).
  • Spaudimas: iki 150–2500 klasė priklausomai nuo sienos storio.

• Atvejo pavyzdys: API 600 Vartų vožtuvai, skirti naftos perdirbimo gamyklai.

Vamzdynų jungiamosios detalės & Flanšai

• Produktai: Alkūnės, Tees, reduktoriai, Aklieji flanšai, suvirinimo kaklo flanšai.

Siurbliai & Kompresoriai

• Produktai: Siurblio korpusai, sparnuotojai (kartais reikalinga žemas lydinio perdanga), Kompresoriaus korpusai.
• Pavyzdys: Katilo tiekimo vandens siurbliai elektrinėse paprastai naudoja WCB korpusus su vidinėmis dangomis, kad būtų atsparumas erozijai.

Slėgio indai & Proceso įranga

• Produktai: Reaktoriaus indai, slėgio filtrai, separatoriai, Garo būgnai (komponentai, ne sveiki indai).

Energija & Naftos/dujų infrastruktūra

• Vamzdynų vožtuvai: API 6D rutuliniai vožtuvai, Kiaulių vožtuvai.
• Naftos perdirbimo gamyklos tarnyba: Katalitiniai krekingo vieneto vožtuvai, distiliavimo traukinio komponentai.
• Elektrinės: Garo izoliacijos vožtuvai, siurblių korpusai, desulfurizacijos vieneto liejiniai.
• Našumo poreikis: Kietumas „Subzero Startup“ (-29° C.) ir stiprumas po ciklinėmis šiluminėmis apkrovomis.

Pramoninės mašinos & Bendroji inžinerija

• Paraiškos: Sunkiosios įrangos korpusai, pavarų korpusai, jungtys, atramos.

Aptarnavimo apribojimai (Kai nenaudoti WCB)

• Korozinė žiniasklaida: Netinka agresyviam chloridui, rūgštis, arba jūros vandens poveikis (Vietoj to naudokite nerūdijantį CF8M).
• Aukšta temperatūra (>427° C.): Reikalauja lydinio liejimo plieno, tokio kaip ASTM A217 WC6, WC9 dėl šliaužimo pasipriešinimo.
• Kriogeniniai pritaikymai (< -46° C.): WCB praranda tvirtumą; Žemos temperatūros pažymiai (Pvz., LCB, LCC) yra reikalingi.

11. Palyginimas su alternatyvomis

12. Išvada

A216 klasės WCB anglies plienas yra pramoninių slėgio turinčių sistemų pagrindas-tai ekonominis efektyvumas, suvirinamumas, ir subalansuotos savybės daro jį nepakeičiamą ne koroziniam, Vidutinės temperatūros programos.

Nuo naftos naftos perdirbimo gamyklų iki elektrinių, Tai įgalina saugų, Patikimas komponentų, kurie yra per dideli arba sudėtingi.

DUK

Q1: Ar A216 WCB gali būti suvirintas?

A: Taip - A216 WCB yra skirtas suvirinamumui. Stori sekcijoms naudokite E7018 žemo vandenilio elektrodus (>25 mm) Norėdami išvengti šalčio įtrūkimo; Plonoms sekcijoms nereikia pašildyti (<25 mm).

Streso palengvinimas po suvirinimo (595–650 ° C.) rekomenduojama suvirintiems slėgio indams.

Q2: Yra A216 WCB (H₂s)?

A: Nr.-A216 WCB yra jautrus vandenilio sukeltam įtrūkimui (Hic) H₂s aplinkoje.

Rūgščiai aptarnauti (≥50 ppm H₂s), Naudokite A350 LF2 (Žemas lydinys) arba A217 WC9 (Chromo-Molybdenum plienas) atitinka NACE MR0175.

Q3: Kokia yra maksimali temperatūra A216 WCB gali valdyti?

A: ASTM A216 ribos A216 WCB iki 427 ° C. Aukščiau šios temperatūros, šliaužimo deformacija pagreitėja (0.1% per 1000 valandos 450 ° C.), rizikuojančio slėgio indo gedimas.

Už >427° C paslauga, Naudokite A217 WC9 (593° C maks) arba 316L (870° C maks).

Q4: Kiek laiko A216 WCB trunka gėlo vandens tarnyboje?

A: Su epoksidine danga, „A216 WCB“ tarnybos tarnavimo laikas yra 15–20 metų gėlame vandenyje (Korozijos greitis 0,01–0,05 mm per metus). Nepadengta, Tai trunka 5–8 metus (Korozijos greitis 0,1–0,3 mm per metus).

Q5: Kuo skiriasi A216 WCB ir A516 GR 70?

A: A216 WCB yra a liejimas (sudėtingoms formoms, pavyzdžiui, vožtuvo kūnams), o A516 gr 70 yra kriminalus plienas (Plokščioms plokštelėms, naudojamoms suvirintuose slėgio induose).

Abu turi panašų tempimo stiprumą, Bet a516 gr 70 turi geresnį žemos temperatūros kietumą (-46° C vs.. -29° C WCB).