ما هي الخواص الميكانيكية لـ SA387 Grade 11 Class 2؟
SA387 Grade 11 Class 2 عبارة عن صفيحة فولاذية من سبائك الكروم -الموليبدينوم (Cr-Mo) المقسّاة والمُصممة خصيصًا لبناء أوعية الضغط الملحومة ومكونات درجة الحرارة العالية- في الخدمة الصناعية الصعبة.
يتم تحديد الخواص الميكانيكية لـ SA387 Grade 11 Class 2 من خلال حالتها الطبيعية والمخففة (N&T) ويتم تحديدها في معيار ASTM/ASME A/SA387. توفر هذه الحالة مزيجًا متوازنًا من القوة والليونة والمتانة المناسبة لتصميم أوعية الضغط ذات درجة الحرارة العالية-.
1. الحد الأدنى من الخواص الميكانيكية المطلوبة (درجة حرارة الغرفة)
| ملكية | القيمة (الحد الأدنى أو النطاق) | الوحدات المترية | الوحدات الإمبراطورية |
|---|---|---|---|
| قوة الشد (RM) | 485 - 620 ميجا باسكال | 485 - 620 ميجا باسكال | 70.000 - 90.000 رطل لكل بوصة مربعة |
| قوة الخضوع (Rp0.2) | الحد الأدنى 275 ميجا باسكال | ≥ 275 ميجا باسكال | ≥ 40,000 رطل لكل بوصة مربعة |
| استطالة (أ) | الحد الأدنى 20% | ≥ 20% (في طول مقياس 50 مم) | ≥ 20% (بقياس 2 بوصة) |
ملاحظة: هذه هي القيم الدنيا المحددة في شهادة اختبار المواد. تقع القيم الفعلية عادةً ضمن النطاق المتوسط-إلى-النطاق الأعلى.
2. خصائص إضافية نموذجية
الصلابة: عادة في حدود 140-207 HBW (صلابة برينل). يتجنب علاج N&T الصلابة المفرطة التي قد تضعف قابلية اللحام أو المتانة.
متانة التأثير: لا يعد اختبار التأثير Charpy V-متطلبًا إلزاميًا للمواصفات الأساسية ولكنه يتم تحديده دائمًا تقريبًا لتطبيقات أوعية الضغط. متطلبات المشتري المشتركة هي:
درجة حرارة الاختبار: +10 درجة فهرنهايت إلى -20 درجة فهرنهايت (-12 درجة مئوية إلى -29 درجة مئوية) أو أقل.
الحد الأدنى من الطاقة الممتصة: 20 جول (15 قدم - رطل) في المتوسط لكل مجموعة مكونة من ثلاث عينات.
3. المقارنة الرئيسية مع الفئة 1 (ملدن)
السبب الرئيسي لتحديد الفئة 2 على الفئة 1 هو تفوقها على -القوة المقدمة:
قوة الخضوع: تتمتع الفئة 2 بحد أدنى لقوة الخضوع يبلغ 275 ميجا باسكال (40 كيلو بوصة مربعة)، وهو أعلى بنسبة 34% تقريبًا من الحد الأدنى للفئة 1 البالغ 205 ميجا باسكال (30 كيلو بوصة مربعة).
قوة الشد: نطاق الشد للفئة 2 (485-620 ميجا باسكال) أعلى من نطاق الشد للفئة 1 (415-585 ميجا باسكال).
تسمح هذه القوة الأعلى للمصممين باستخدام قيم إجهاد أعلى مسموح بها (حسب ASME القسم الثاني، الجزء د) في الحسابات، مما قد يؤدي إلى جدران أوعية أرق وأخف وزنًا.
4. خصائص -درجة الحرارة المرتفعة (الزحف).
بالنسبة إلى خدمة درجة الحرارة المرتفعة- (التي تصل إلى ~595 درجة مئوية / 1100 درجة فهرنهايت)، فإن خصائص التصميم الهامة هي قوة الزحف وقوة تمزق الإجهاد. تخضع هذه التركيبة لتركيبة 1.25% Cr و0.5% Mo وهي متطابقة لكل من الفئتين 1 و2 بعد المعالجة الحرارية المناسبة. يوفر كود ASME نفس قيم الضغط القصوى المسموح بها لكلا الفئتين في جميع درجات الحرارة.
5. سياق مهم: دور -المعالجة الحرارية بعد اللحام (PWHT)
بعد التصنيع، يجب أن تخضع جميع عمليات اللحام إلى PWHT إلزامي (عادةً ~ 620-690 درجة مئوية / 1150-1275 درجة فهرنهايت).
يعمل PWHT على تلطيف المادة قليلًا، مما قد يتسبب في انخفاض طفيف في الإنتاجية وقوة الشد (مقارنة بالقيم-المقدمة) ولكنه ضروري من أجل:
تخفيف الضغوط المتبقية.
استعادة مقاومة التآكل في المنطقة -المتأثرة بالحرارة.
ضمان استقرار الأبعاد.
يستخدم المصمم قيم الضغط المسموح بها من ASME (والتي تمثل هذا الشرط النهائي) لإجراء العمليات الحسابية، وليس قيم شهادة مطحنة الخام.
ملخص لفلسفة الملكية الميكانيكية
تمثل الخواص الميكانيكية لـ SA387 Grade 11 Class 2 توازنًا مثاليًا لتصنيع أوعية الضغط:
قوة عالية بما يكفي لتصميم فعال وخفيف الوزن.
ليونة ومتانة كافية لتحمل التصنيع ومنع الكسر الهش.
أداء مستقر ومرتفع لدرجة الحرارة-للخدمة طويلة الأمد-في المصافي ومحطات الطاقة.
في جوهر الأمر، هذه الخصائص تجعله الاختيار الافتراضي عالي الأداء-لأغلب الإنشاءات الجديدة لأوعية الضغط المصنوعة من السبائك 1.25Cr-0.5Mo.
1. ما هو SA387 الصف 11 الفئة 2؟
SA387 Grade 11 Class 2 عبارة عن صفيحة فولاذية من سبائك الكروم - المقسى والموليبدنيوم (1¼Cr-½Mo) مصممة لأوعية الضغط ذات درجات الحرارة العالية-، مما يوفر قوة أعلى من الفئة 1 مع الحفاظ على قابلية اللحام الجيدة ومقاومة الزحف في خدمة المصفاة.
2. ما هي الخواص الميكانيكية لـ SA387 Grade 11 Class 2؟
في حالته الطبيعية والمخففة، يوفر SA387 Grade 11 Class 2 قوة شد تبلغ 485-620 ميجا باسكال (70-90 كيلو بوصة مربعة) وقوة إنتاج لا تقل عن 275 ميجا باسكال (40 كيلو بوصة مربعة)، مما يجعله مناسبًا للتصميمات-عالية الضغط ودرجات الحرارة المرتفعة.
3. كيف يختلف SA387 Grade 11 Class 2 عن Class 1؟
تتم تسوية الفئة 2 وتلطيفها للحصول على قوة أعلى-، بينما يتم تلدين الفئة 1 لتحقيق أقصى قدر من القابلية للتشكيل؛ كلاهما يشتركان في نفس التركيب الكيميائي ولكن يتم اختيارهما بناءً على احتياجات التصنيع ومتطلبات إجهاد التصميم.
4. ما هي درجة حرارة الخدمة القصوى لـ SA387 Grade 11 Class 2؟
يتم استخدام SA387 Grade 11 Class 2 عادةً في الخدمة المستمرة حتى حوالي 595 درجة مئوية (1100 درجة فهرنهايت)، حيث يوفر محتواه من الكروم والموليبدينوم مقاومة فعالة للأكسدة وهجوم الهيدروجين.
5. ما هي التطبيقات الشائعة للوحات SA387 Grade 11 Class 2؟
يُستخدم هذا النوع على نطاق واسع في المعالجات المائية، والتكسيرات الهيدروجينية، والمبادلات الحرارية، وغيرها من أوعية الضغط ذات درجات الحرارة العالية-في مصافي البتروكيماويات ومنشآت توليد الطاقة-.
6. ما هي إجراءات اللحام المطلوبة لـ SA387 Grade 11 Class 2؟
يتطلب اللحام أقطابًا كهربائية منخفضة-من الهيدروجين، وتسخينًا مسبقًا (150–205 درجة مئوية / 300–400 درجة فهرنهايت)، ومعالجة حرارية إلزامية بعد اللحام (PWHT) عند درجة حرارة تتراوح بين 620–690 درجة مئوية (1150–1275 درجة فهرنهايت) لمنع التشقق واستعادة مقاومة التآكل.
7. ما هي الدرجة الأوروبية المعادلة لـ SA387 Grade 11 Class 2؟
أقرب معادل أوروبي هو 13CrMo4-5 (1.7335) بموجب المعيار EN 10028-2، والذي له تركيبة مماثلة ويتم توفيره عادة في حالة طبيعية ومخففة.
8. كيف يمكن مقارنة SA387 Grade 11 Class 2 بالصف 22؟
توفر الدرجة 11 (1.25Cr-0.5Mo) قوة أقل-لدرجات الحرارة المرتفعة ومقاومة للهيدروجين مقارنة بالصف 22 (2.25Cr-1Mo)، مما يجعلها خيارًا فعالاً من حيث التكلفة للخدمات متوسطة الخطورة في عمليات التكرير والعمليات الكيميائية.
9. ما هي متطلبات تأثير شاربي لـ SA387 Grade 11 Class 2؟
غالبًا ما يتم تحديد اختبار تأثير Charpy V‑notch من قبل المشترين؛ المتطلبات الشائعة هي 20 J (15 قدمًا رطلًا) كحد أدنى لمتوسط درجات الحرارة بين +10 درجة فهرنهايت و-20 درجة فهرنهايت (-12 درجة مئوية إلى -29 درجة مئوية) لتطبيقات أوعية الضغط.
10. ما الفرق بين SA387 Grade 11 Class 2 وAISI 4130؟
في حين أن كلاهما مصنوع من فولاذ Cr-Mo، فإن SA387 Grade 11 Class 2 عبارة عن منتج ألواح لأوعية ضغط الكود ذات قواعد اختبار ومتانة صارمة، في حين أن AISI 4130 عبارة عن سبيكة هيكلية/قضبان ذات أغراض عامة مع نطاقات خصائص وتطبيقات مختلفة.
المواصفات والتفاصيل الكاملة متاحة عند الطلب. يتم توفير المعلومات المذكورة أعلاه لأغراض الإرشاد فقط. للحصول على متطلبات التصميم المحددة يرجى الاتصال بموظفي المبيعات الفنيين لدينا.
