เมื่อเลือกแผ่นเหล็กคาร์บอนสำหรับการผลิตภาชนะรับความดัน แผ่นเหล็ก ASTM SA612 และเหล็ก ASTM SA516 เกรด 70 เป็นวัสดุสองชนิดที่ระบุโดยทั่วไปภายใต้ ASME Boiler และ Pressure Vessel Code
ทั้งคู่SA612 เหล็กภาชนะรับความดันและ SA516 Gr.70 ได้รับการอนุมัติสำหรับการใช้งานที่มีแรงดัน- แต่จะแตกต่างกันในเรื่องการใช้กำลัง ประสิทธิภาพความหนา และกลยุทธ์ในการแปรรูป

การทำความเข้าใจคุณลักษณะด้านประสิทธิภาพของเหล็ก SA612 ถือเป็นสิ่งสำคัญในการออกแบบภาชนะรับแรงดันปานกลาง- ถึงสูง- ซึ่งต้องใช้ความหนาของแผ่นเพลทที่เหมาะสมที่สุดและประสิทธิภาพของโครงสร้าง
การปฏิบัติตามมาตรฐานและรหัสของเหล็ก SA612
| รายการ | SA516 เกรด 70 | SA612 แผ่นเหล็ก |
|---|---|---|
| มาตรฐาน ASTM / ASME | มาตรฐาน ASTM A516 / ASME SA516 | มาตรฐาน ASTM A612 / ASME SA612 |
| การอนุมัติ ASME | ใช่ | ใช่ (เหล็กภาชนะรับความดัน SA612) |
| รหัสการออกแบบทั่วไป | ASME มาตรา VIII | ASME มาตรา VIII |
| การใช้งานภาชนะรับแรงดัน | ใช่ | ใช่ |
ASME SA612 ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับภาชนะรับความดันแบบเชื่อมและ-ส่วนประกอบโครงสร้างรักษาแรงดันที่ต้องการประสิทธิภาพการออกแบบที่สูงขึ้น
สมบัติทางกลของเหล็กภาชนะรับความดัน SA612
| คุณสมบัติ | SA516 Gr.70 | เหล็ก SA612 |
|---|---|---|
| ความแข็งแรงของผลผลิต (ขั้นต่ำ) | 260 เมกะปาสคาล | 260 เมกะปาสคาล |
| ความต้านแรงดึง | 485–620 เมกะปาสคาล | 485–620 เมกะปาสคาล |
| การยืดตัว | 17–21% | 18–22% |
| โมดูลัสยืดหยุ่น | ~200 เกรดเฉลี่ย | ~200 เกรดเฉลี่ย |
| ประเภทความแข็งแกร่ง | ความแข็งแกร่งปานกลาง- | เหล็กกล้า SA612 ที่เน้น-ความแข็งแกร่ง-สูงกว่า |
แม้ว่าช่วงความแข็งแรงที่ระบุจะใกล้เคียงกัน แต่แผ่นเหล็ก SA612 ช่วยให้ใช้ความเค้นในการออกแบบได้ดีขึ้น ช่วยให้สามารถปรับความหนาในการก่อสร้างภาชนะรับความดันได้อย่างเหมาะสม
องค์ประกอบทางเคมีของแผ่นเหล็ก SA612 (wt.%)
| ระดับ | C | มน | ศรี | P | S |
|---|---|---|---|---|---|
| SA516 Gr.70 | น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.28 | 0.85–1.20 | 0.13–0.45 | น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.035 | น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.035 |
| SA612 | น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.23 | 0.50–1.20 | น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.40 | น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.035 | น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.035 |
ปริมาณคาร์บอนที่ต่ำกว่าของเหล็ก SA612 ส่งผลให้ปริมาณคาร์บอนเทียบเท่าลดลง ซึ่งช่วยเพิ่มความสามารถในการเชื่อม ความต้านทานการแตกร้าว และความสม่ำเสมอของความหนาในแผ่นภาชนะรับความดัน SA612
พฤติกรรมการเชื่อมและการแปรรูปของ SA612
| ปัจจัยการผลิต | SA516 Gr.70 | SA612 แผ่นเหล็ก |
|---|---|---|
| ความสามารถในการเชื่อม | ยอดเยี่ยม | ดีมาก (เหล็ก SA612) |
| เทียบเท่าคาร์บอน | สูงขึ้นเล็กน้อย | ต่ำกว่าสำหรับ SA612 |
| อุ่นเครื่อง | หายาก | อุปกรณ์เสริมสำหรับแผ่น SA612 หนา |
| การขึ้นรูปและการกลิ้ง | ง่าย | ง่าย |
ในทางปฏิบัติ แผ่นเหล็ก SA612 มักถูกเลือกเมื่อลดปริมาณการเชื่อมและเวลาในการผลิตโดยรวมเป็นสิ่งสำคัญในการออกแบบ
การใช้งานทั่วไปของเหล็ก SA612
เหล็กกล้าภาชนะรับความดัน SA612 ใช้กันอย่างแพร่หลายใน:
เครื่องปฏิกรณ์ปิโตรเคมี ตัวแยก และถังเก็บ SA612
หม้อไอน้ำ ระบบไอน้ำ และภาชนะรับแรงดัน SA612
ถังทรงกลมและภาชนะเก็บก๊าซ (แรงดันการออกแบบสูงถึง ~21 MPa)
ส่วนประกอบโครงสร้างในโรงไฟฟ้าและการต่อเรือ
ระบบแรงดันทางอุตสาหกรรมที่มีความเครียดปานกลาง- ถึงสูง-
SA612 สามารถแทนที่ด้วย SA516 เกรด 70 ได้หรือไม่
จากมุมมองทางวิศวกรรม:
เหล็ก SA612 อาจถูกแทนที่ด้วย SA516 Gr.70 เฉพาะในภาชนะรับแรงดันความเค้นต่ำถึงปานกลางหลังจากการตรวจสอบการออกแบบ ASME
แผ่นภาชนะรับความดัน SA612 ไม่ควรแทนที่ด้วยแรงดันสูง-หรือการออกแบบผนังบาง- ที่ปรับให้เหมาะสมโดยไม่ต้องคำนวณใหม่
ในโครงการที่การปรับความหนาของแผ่นเหล็ก SA612 ให้เหมาะสมและประสิทธิภาพเชิงโครงสร้างเป็นสิ่งสำคัญ SA612 ยังคงเป็นวัสดุที่ต้องการ
การเลือกเหล็กภาชนะรับความดัน SA612 ในขั้นตอนการออกแบบเบื้องต้นจะช่วยลดน้ำหนักวัสดุ ปริมาณงานเชื่อม และ-ความเสี่ยงในการปฏิบัติงานในระยะยาว

Q1: SA612 เป็นเหล็กประเภทใด
SA612 เป็นแผ่นเหล็กภาชนะรับความดันคาร์บอน-แมงกานีสที่ระบุภายใต้ ASME SA612 / ASTM A612 ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับภาชนะรับแรงดันแบบเชื่อมที่ทำงานที่อุณหภูมิและความดันปานกลาง เมื่อเปรียบเทียบกับเหล็กกล้าคาร์บอนทั่วไป SA612 มีความแข็งแรงสูงกว่าและมีประสิทธิภาพด้านโครงสร้างที่ดีกว่า ในขณะที่ยังคงความสามารถในการเชื่อมได้ดี
คำถามที่ 2: ช่วงอุณหภูมิโดยทั่วไปสำหรับการใช้งาน SA612 คือเท่าใด
SA612 มีไว้สำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิปานกลาง-เป็นหลัก โดยทั่วไปเหมาะสำหรับอุณหภูมิการทำงานตั้งแต่อุณหภูมิแวดล้อมจนถึงประมาณ 350 องศา ไม่แนะนำสำหรับ-ผลกระทบต่ออุณหภูมิต่ำ-การใช้งานที่สำคัญหรือบริการไฮโดรเจนที่อุณหภูมิสูง- เว้นแต่จะมีการทดสอบและการประเมินทางวิศวกรรมเพิ่มเติม
คำถามที่ 3: SA612 แตกต่างจาก SA516 เกรด 70 อย่างไร
แม้ว่า SA612 และ SA516 Gr.70 จะเป็นเหล็กกล้าภาชนะรับความดัน แต่ SA612 จะให้ผลผลิตขั้นต่ำและความต้านทานแรงดึงที่สูงกว่า ช่วยให้นักออกแบบสามารถใช้เพลตที่บางกว่าภายใต้แรงดันการออกแบบเดียวกัน SA516 Gr.70 มีการใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้นกับภาชนะรับความดันทั่วไป ในขณะที่ SA612 เป็นที่นิยมเมื่อต้องการความแข็งแรงสูงกว่าและน้ำหนักที่ลดลง
คำถามที่ 4: SA612 เหมาะสำหรับภาชนะรับแรงดันแบบเชื่อมหรือไม่
ใช่. SA612 ได้รับการพัฒนาโดยเฉพาะสำหรับการก่อสร้างภาชนะรับแรงดันแบบเชื่อม ให้ประสิทธิภาพการเชื่อมที่มั่นคงโดยใช้กระบวนการเชื่อมมาตรฐาน เช่น SAW, FCAW และ SMAW โดยทั่วไปการอุ่นก่อนและหลังการเชื่อม-นั้นไม่จำเป็นสำหรับความหนาปกติ แต่อาจนำไปใช้ได้ขึ้นอยู่กับความหนาของแผ่นและข้อกำหนดของรหัสการออกแบบ
คำถามที่ 5: SA612 จำเป็นต้องมีการทดสอบแรงกระแทกหรือไม่
การทดสอบแรงกระแทกสำหรับ SA612 ไม่ได้บังคับเป็นค่าเริ่มต้นภายใต้มาตรฐาน อย่างไรก็ตาม สามารถระบุการทดสอบการกระแทกแบบรอยบาก Charpy V- ในใบสั่งซื้อได้ หากภาชนะรับความดันจะทำงานใน-อุณหภูมิหรือวงจร-ที่ต่ำกว่าในสภาพแวดล้อมการโหลด หรือหากจำเป็นตามข้อกำหนดเฉพาะของโครงการ
คำถามที่ 6: การใช้งานทั่วไปของแผ่นเหล็ก SA612 มีอะไรบ้าง
แผ่นเหล็ก SA612 ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในภาชนะเชื่อมแรงดันปานกลาง- รวมถึงถังทรงกลม ถังเก็บ LPG เครื่องปฏิกรณ์ เครื่องแยก อุปกรณ์ปิโตรเคมี และระบบแรงดันของโรงไฟฟ้า ความแข็งแรงสูงกว่าทำให้เหมาะเป็นพิเศษสำหรับภาชนะขนาดใหญ่-ซึ่งมีประโยชน์ในการลดน้ำหนัก
คำถามที่ 7: SA612 เปรียบเทียบกับเหล็กกล้าผสมภาชนะรับความดัน เช่น SA387 อย่างไร
SA612 เป็นเหล็กกล้าคาร์บอน-แมงกานีสที่ไม่ใช่โลหะผสม ในขณะที่ SA387 เป็นเหล็กกล้าโลหะผสมโครเมียม-โมลิบดีนัมที่ออกแบบมาเพื่อการใช้งานที่อุณหภูมิสูงและไฮโดรเจน SA612 มีความคุ้มค่า-มากกว่าและง่ายต่อการผลิตเมื่อไม่ต้องการความต้านทานต่ออุณหภูมิสูงหรือความต้านทานไฮโดรเจน สำหรับอุณหภูมิที่สูงขึ้นหรือการบริการที่รุนแรง โดยทั่วไป SA387 จะเหมาะกว่า




