Ιδιότητες υλικού και όρια απόδοσης
Ε1: Ποια είναι η μέγιστη επιτρεπόμενη πίεση λειτουργίας (MAOP) για ένα συγκεκριμένο μέγεθος σωλήνα A106B;
A1:Η μέγιστη επιτρεπόμενη πίεση λειτουργίας (MAOP) για ένα συγκεκριμένο σωλήνα A106B δεν είναι σταθερή τιμή που είναι εγγενής στον ίδιο τον σωλήνα, αλλά καθορίζεται από υπολογισμούς μηχανικής που βασίζονται στον ισχύοντα κώδικα σχεδιασμού (π.χ. ASME B31.1 ή B31.3). Ο υπολογισμός χρησιμοποιεί τον τύποP = (2SE*t) / (D - 2*Y*t), πούSείναι η επιτρεπόμενη τάση από τον κώδικα ASME για τη θερμοκρασία σχεδιασμού,Eείναι ένας παράγοντας ποιότητας (1,0 για απρόσκοπτο σωλήνα),tείναι το πάχος σχεδιασμού πίεσης (ονομαστικό τοίχωμα μείον διάβρωση και μηχανικά επιδόματα),Dείναι η εξωτερική διάμετρο καιYείναι ένας συντελεστής. Επομένως, το MAOP εξαρτάται από τις διαστάσεις του σωλήνα, τη θερμοκρασία σχεδιασμού και τους επιλεγμένους παράγοντες ασφαλείας του κώδικα.
Ε2: Πώς η ισχύς απόδοσης της αλλαγής A106B σε αυξημένες θερμοκρασίες;
A2:Η ισχύς απόδοσης του A106B μειώνεται καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία. Σε θερμοκρασία δωματίου, η ελάχιστη ισχύς απόδοσης είναι 35.000 psi (240 MPa). Ωστόσο, καθώς η θερμοκρασία της υπηρεσίας προσεγγίζει το ανώτατο όριο 750 βαθμών F (400 βαθμούς), η ισχύς απόδοσης μπορεί να μειωθεί σημαντικά. Ο κώδικας του λέβητα ASME και του κώδικα πίεσης, το τμήμα II, το μέρος D παρέχει τιμές με πίνακα για τη μέγιστη επιτρεπόμενη τιμή τάσης, η οποία προέρχεται από την απόδοση και την αντοχή σε εφελκυσμό στη θερμοκρασία. Για παράδειγμα, η επιτρεπόμενη τάση για A106B πέφτει από 20.000 psi σε 100 μοίρες F έως περίπου 14.700 psi σε 750 μοίρες F. Αυτή η αποικοδόμηση είναι ένας κρίσιμος παράγοντας σχεδιασμού, που απαιτεί παχύτερο τοίχο για υψηλή {{18} υπηρεσία θερμοκρασίας.
Ε3: Ποιος είναι ο τύπος "ισοδύναμο άνθρακα" για το A106B και γιατί είναι σημαντικό για τη συγκόλληση;
A3:Το ισοδύναμο άνθρακα (CE) είναι μια υπολογιζόμενη τιμή που βοηθά στην αξιολόγηση της σκληρότητας του χάλυβα και της ευαισθησίας του σε κρύες ρωγμές μετά τη συγκόλληση. Μια κοινή φόρμουλα για τον ανθρακούχο χάλυβα όπως το A106B είναι τοIIW Formula: CE=C + (MN/6) + ((CR + MO + V)/5) + ((Cu + Ni)/15). Η χημική σύνθεση από το πιστοποιητικό δοκιμής μύλου χρησιμοποιείται για αυτόν τον υπολογισμό. Μια υψηλότερη τιμή CE (τυπικά πάνω από 0,40 - 0,45 για A106B) υποδεικνύει μεγαλύτερο κίνδυνο σχηματισμού σκληρών, εύθραυστων μικροδομών στη θερμότητα - προσβεβλημένη ζώνη (HAZ) κατά τη συγκόλληση. Για σωλήνες με υψηλό CE, απαιτείται υποχρεωτική προθέρμανση και αυστηρός έλεγχος των διαδικασιών συγκόλλησης για την επιβράδυνση του ρυθμού ψύξης και την πρόληψη της επαγόμενης από υδρογόνο ρωγμές.
Ε4: Ποια είναι η θερμική αγωγιμότητα του A106B και πώς επηρεάζει το σχεδιασμό του συστήματος;
A4:Η θερμική αγωγιμότητα του Α106b είναι περίπου 51,9 W/m · K (36,0 btu/(Hr · ft · βαθμός στ)) σε θερμοκρασία δωματίου και μειώνεται ελαφρώς με την αύξηση της θερμοκρασίας. Αυτή η ιδιότητα επηρεάζει σημαντικά τον σχεδιασμό του συστήματος με δύο βασικούς τρόπους. Πρώτον, καθορίζει τον ρυθμό μεταφοράς θερμότητας μέσω του τοιχώματος του σωλήνα, ο οποίος είναι ζωτικής σημασίας για το σχεδιασμό των εναλλάκτη θερμότητας ή των συστημάτων μόνωσης για τη διατήρηση των θερμοκρασιών των υγρών διεργασιών. Δεύτερον, επηρεάζει τις θερμικές κλίσεις κατά τη συγκόλληση ή τη θερμική επεξεργασία. Η χαμηλότερη αγωγιμότητα μπορεί να οδηγήσει σε πιο απότομες διαβαθμίσεις θερμοκρασίας, αυξάνοντας τις υπολειμματικές τάσεις, ενώ η υψηλότερη αγωγιμότητα προάγει μεγαλύτερη ομοιόμορφη θέρμανση και ψύξη. Αυτό πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά την καθιέρωση διαδικασιών συγκόλλησης.
Q5: Το A106B παρουσιάζει μια όλκιμη - σε - εύθραυστη θερμοκρασία μετάβασης (DBTT);
A5:Ναι, ως φερριτικός άνθρακας χάλυβα, το A106B παρουσιάζει ένα όλκιμο - σε - εύθραυστη θερμοκρασία μετάβασης (DBTT). Κάτω από αυτό το εύρος θερμοκρασίας, ο τρόπος θραύσης του υλικού μετατοπίζεται από όρτυο (απόδοση και σχίσιμο) σε εύθραυστο (διάσπαση με μικρή παραμόρφωση). Το ακριβές DBTT δεν είναι σταθερό και μπορεί να επηρεαστεί από παράγοντες όπως το μέγεθος των κόκκων, η θερμική επεξεργασία και η παρουσία εγκοπών ή ακαθαρσιών. Το πρότυπο A106B δεν χαρακτηρίζεται για χαμηλή υπηρεσία -. Εάν μια εφαρμογή περιλαμβάνει χαμηλές θερμοκρασίες ή φόρτωση κρούσης, πρέπει να προσδιοριστούν οι συμπληρωματικές απαιτήσεις (όπως το SR6 του ASTM A106 για τη δοκιμή Charpy) για να διασφαλιστεί ότι η σκληρότητα του υλικού είναι επαρκής για την προβλεπόμενη θερμοκρασία υπηρεσίας.
