See artikkel pakub professionaalset analüüsi316L roostevabast terasest äärikrõhureitingud, keskendudes ASME B16.5 standardile, temperatuuri mõjule survevõimele ja kriitilistele andmepunktidele.
Mis on 316L roostevaba teras?
Enne survetabelite uurimist peame määratlema materjali. Tüüp 316L (UNS S31603) on roostevaba terase 316 madala süsinikusisaldusega -variant. Kuigi "L" tähistab madalamat süsinikusisaldust (maksimaalselt 0,03%), mis minimeerib kahjuliku karbiidi sadestumise keevitamise ajal, muudab see ka pisut mehaanilisi omadusi võrreldes standardiga 316.
Surve-kandevõime seisukohalt on 316L hinnatud suurepärase roome-rebenemistugevuse ja selle võime eest säilitada konstruktsiooni terviklikkus termilise pinge all. ASME B16.5 standardis -ääriku mõõtmete ja hinnangute "piibel"-316L on liigitatud materjalirühma 2.2 alla. See rühmitus on oluline, kuna rõhu-temperatuuri väärtused määravad materjali voolavus ja tõmbetugevus erinevatel kuumusintervallidel.
ASME B16.5 reitingusüsteemi mõistmine
Ääriku "rõhuhinnang", mida sageli nimetatakse selle "klassiks", on mõõtmeteta arv, mis näitab maksimaalset lubatud töörõhku (MAWP) konkreetsel temperatuuril. Standardklassid on 150, 300, 400, 600, 900, 1500 ja 2500.
On levinud eksiarvamus, et klassi number tähistab survet PSI-s. Näiteks klassi 150 äärik ei hoia lihtsalt 150 PSI. Selle asemel on selle survevõime temperatuuri muutuv funktsioon. Vedeliku temperatuuri tõustes lubatav rõhk väheneb, kuna metall pehmeneb ja selle voolavuspiir langeb.
316L ääriku surve-temperatuuri hinnangutabel
Järgmised andmed näitavad ASME B16.5 standardite alusel 316-liitriste roostevabast terasest äärikute maksimaalset lubatud töörõhku (psig-des) kõige levinumate klasside lõikes.
316L roostevabast terasest ääriku survemäärad – klassid 150, 300 ja 600
|
Temperatuuri aste F |
Klass 150 (psig) |
Klass 300 (psig) |
Klass 600 (psig) |
|
-20 kuni 100 |
275 |
720 |
1,440 |
|
200 |
235 |
620 |
1,240 |
|
300 |
215 |
560 |
1,120 |
|
400 |
195 |
515 |
1,025 |
|
500 |
170 |
480 |
955 |
|
600 |
140 |
450 |
900 |
|
650 |
125 |
440 |
885 |
|
700 |
110 |
435 |
870 |
|
750 |
95 |
425 |
855 |
|
800 |
80 |
420 |
845 |
316L roostevabast terasest ääriku survemäärad – klassid 900, 1500 ja 2500
|
Temperatuuri aste F |
Klass 900 (psig) |
Klass 1500 (psig) |
Klass 2500 (psig) |
|
-20 kuni 100 |
2,160 |
3,600 |
6,000 |
|
200 |
1,860 |
3,095 |
5,160 |
|
300 |
1,680 |
2,795 |
4,660 |
|
400 |
1,540 |
2,570 |
4,280 |
|
500 |
1,435 |
2,390 |
3,980 |
|
600 |
1,355 |
2,255 |
3,760 |
|
650 |
1,325 |
2,210 |
3,680 |
|
700 |
1,305 |
2,170 |
3,620 |
|
750 |
1,280 |
2,135 |
3,560 |
|
800 |
1,265 |
2,110 |
3,520 |
Märkus. 316L väärtused on madalamad kui 316 temperatuuridel, mis ületavad 1000 kraadi F. Täpsete konstruktsiooniarvutuste saamiseks vaadake alati uusimat ASME B16.5 väljaannet.
Surveandmete kriitiline analüüs
1. Temperatuur „lange{1}}”
Jälgige veergu klass 150. Toatemperatuuril on ääriku nimirõhk 230 psig. Kui aga süsteem töötab temperatuuril 800 kraadi F, langeb reiting 80 psig-ni. See 65% võimsuse vähenemine toob esile, miks reiting "klass" on mõttetu ilma vastava töötemperatuurita.
2. Kõrge{1}}rõhu paremus
Kõrgrõhu{0}}rakenduste jaoks, nagu vesiniku transport või avamere kemikaalide süstimine, on nõutavad klassid 1500 ja 2500. 316L klassi 1500 äärik talub ümbritseva õhu temperatuuril 3000 psig, mistõttu sobib see nafta- ja gaasisektori kõige nõudlikumasse keskkonda.
3. Madala süsinikusisaldusega klassi eelis
Kuigi 316L on väga kõrgetel temperatuuridel pisut madalamad kui tavalisel 316-l, on see juhtide jaoks sageli veenev valik. Miks? Kuna ääriku surveaste on oluline ainult siis, kui keevisõmblus on korralik. Klass 316L hoiab ära "teradevahelise korrosiooni", tagades, et keevisõmbluse kuumusest{5}}mõjutatud tsoonis (HAZ) säilib samasugune surve{6}}kande terviklikkus kui ääriku korpusel.
Tegurid, mis mõjutavad tegelikku survevõimet
Poltide ja tihendite valik
Ääriku surveastet piirab ka selle kinnitamiseks kasutatav riistvara. Kui kasutate 316-liitrisel roostevaba äärikul madala -tugevast süsinikterasest polte, võivad poldid surve all venida kaua enne, kui äärik jõuab ASME piirini.
Samamoodi määrab tihendi tüüp-, kas see on spiraalhaava tihend, rõngatüüpi liigend (RTJ) või lihtne PTFE-leht{1}}, kui hästi rõhku hoitakse. Kõrg-rõhuklasside (klass 600 ja kõrgemad) puhul eelistatakse sageli RTJ (Ring Type Joint) tahku, kuna metallist -to-metallist tihendi puhumine on väiksem kui lame tihendi puhul.
Ääriku tüüp ja pingejaotus
Mitte kõik äärikukujud ei talu survet võrdselt.
Keeviskaela äärikud: neil on pikk kitsenev rumm, mis tagab pinge sujuva ülemineku torult äärikule. Need on kõrgsurvega 316L süsteemide kuldstandard.
Libisemine-äärikutel: neid on lihtsam paigaldada, kuid neil on väiksem põrutus- ja vibratsioonikindlus. Kõrg-survetsüklis võib libisemise-sisselülitamine ebaõnnestuda madalama efektiivse rõhu korral kui sama klassi keeviskael.
Hüdrostaatiline testimine
Iga 316-liitrine äärik peab taluma hüdrostaatilist katserõhku. ASME standardite kohaselt on see tavaliselt 1,5-kordne rõhk 100 kraadi F juures, ümardatuna järgmise suurema 25 psi juurdekasvuni.
Klassi 300 ääriku (600 psig reiting) puhul viiakse hüdro-katse läbi 900 psig juures. See tagab ohutusvaru ettenägematute rõhutõusude jaoks.
