A tompahegesztett csőszerelvények hegesztéssel csatlakoznak a csővezetékekhez, és előnyük a szilárd csatlakozás, a jó tömítés és az erős nyomástartó képesség. A különböző munkakörnyezetek és folyamatkövetelmények azonban bonyolulttá és változatossá teszik a tompahegesztett csőszerelvények anyagválasztását. Ezért az anyagválasztás során több tényezőt is figyelembe kell venni annak érdekében, hogy a kiválasztott anyag megfeleljen a tényleges igényeknek.
1.A média jellemzői
Korrozív közegek:
A korrozív közeget szállító csővezetékrendszereknél az anyagoknak jó korrózióállósággal kell rendelkezniük. Az általánosan használt anyagok közé tartozik a rozsdamentes acél és a korrózióálló ötvözetek.
Rozsdamentes acél: például 304 és 316L rozsdamentes acél, alkalmas erősen korrozív közegek, például erős savak és erős lúgok továbbítására.
Korrózióálló ötvözetek: mint például a Hastelloy és a titánötvözetek, extrém korrozív környezetekhez alkalmasak és kiváló korrózióállósággal rendelkeznek.
Nem korrozív közeg:
Nem korrozív közegekhez, mint például víz, olaj, gáz stb., alacsonyabb költségű anyagok választhatók.
Szénacél: például Q235, A106, általános nem korrozív közegekhez alkalmas.
Gyengén ötvözött acél: például 16Mn, 12CrMo, közepesen korrozív környezetre alkalmas, jó mechanikai tulajdonságokkal és bizonyos korrózióállósággal.
2. Üzemi hőmérséklet
Magas hőmérsékletű környezet:
Magas hőmérsékletű környezetben a csőszerelvény anyagoknak jó hőállósággal és oxidációval szembeni ellenállással kell rendelkezniük.
Hőálló acél: például Cr-Mo acél (P11, P22), alkalmas magas hőmérsékletű gőzcsövekhez és kazáncsövekhez.
A nikkel alapú ötvözetek, mint például az Inconel és a Hastelloy, rendkívül magas hőmérsékletű környezetben használhatók, és kiváló magas hőmérséklet- és oxidációs ellenállással rendelkeznek.
Alacsony hőmérsékletű környezet:
Alacsony vagy ultraalacsony hőmérsékletű környezetben a csőszerelvény anyagoknak jó alacsony hőmérsékletű szívóssággal kell rendelkezniük, hogy megakadályozzák az alacsony hőmérsékletű rideg törést.
Alacsony hőmérsékletű acél: például 9Ni acél, amely alkalmas alacsony hőmérsékletű környezetekhez, például cseppfolyósított földgáz (LNG) csővezetékekhez.
Ausztenites rozsdamentes acél: például 304 és 316L rozsdamentes acél, amelyek alkalmasak alacsony hőmérsékletű környezetre és kiváló alacsony hőmérsékleti szívóssággal rendelkeznek.
3. Munkanyomás
Magas nyomású környezet:
A nagynyomású környezet magasabb követelményeket támaszt a csőszerelvény anyagok szilárdságával és szívósságával szemben.
Nagy szilárdságú ötvözött acél: például P91 és P92, alkalmas nagynyomású gőzcsövekhez és kazáncsövekhez.
Rozsdamentes acél és nikkel alapú ötvözetek: nagy nyomású és korrozív környezetben használják, hogy nagy szilárdságot és korrózióállóságot biztosítsanak.
Alacsony nyomású környezet:
Az alacsony nyomású környezetekben viszonylag alacsony az anyagszilárdság követelménye, így alacsonyabb költségű anyagok választhatók.
Szénacél és gyengén ötvözött acél: például A106 és 16Mn, amelyek általános alacsony nyomású csővezeték-rendszerekhez alkalmasak, és megfelelő szilárdsággal és szívóssággal rendelkeznek.
4. Mechanikai tulajdonságok
Erősség és keménység:
A nagy szilárdságot és keménységet igénylő alkalmazásokhoz válasszon nagy szilárdságú acélt.
Nagy szilárdságú acél: például ötvözött acél (42CrMo, 35CrMo), nagy igénybevételnek és nagy kopásnak megfelelő környezetben.
Szilárd anyagok: például ausztenites rozsdamentes acél (304, 316L), alkalmas olyan alkalmakra, ahol nagy szívósságra van szükség, például alacsony hőmérsékletű környezetben.
Plasztikusság és hajlékonyság:
A nagy plaszticitást és hajlékonyságot igénylő alkalmazásokhoz válasszon jó formázási tulajdonságokkal rendelkező anyagokat.
Lágyacél: például alacsony széntartalmú acél (Q235), amely nagy plaszticitást és hajlékonyságot igénylő alkalmakra alkalmas, könnyen alakítható és hegeszthető.
5. Hegesztési teljesítmény
A hegesztés egyszerűsége:
A könnyen hegeszthető anyagok megválasztása leegyszerűsítheti a hegesztési folyamatot és javíthatja a hegesztés minőségét.
Szénacél és gyengén ötvözött acél: mint például a Q235 és a 16Mn, könnyen hegeszthetők és általános hegesztési eljárásokhoz alkalmasak.
Ausztenites rozsdamentes acél: például 304 és 316L, jó hegesztési teljesítménnyel rendelkezik, és széles körben használják olyan esetekben, amikor magas hegesztési minőséget igényelnek.
Különleges hegesztési követelmények:
A nehezen hegeszthető anyagokhoz speciális hegesztési eljárások és hegesztőanyagok szükségesek.
Erősen ötvözött acél és nikkel alapú ötvözetek: mint például az Inconel és a Hastelloy, nehezebben hegeszthetők, és professzionális hegesztési eljárásokat és hegesztőanyagokat igényelnek.
6. Gazdaságos
Költségszabályozás:
A teljesítménykövetelmények teljesítésének előfeltételeként alacsonyabb költségű anyagokat kell kiválasztani, amennyire csak lehetséges, a projekt költségeinek ellenőrzése érdekében.
Szénacél: például Q235, alacsony költségű és nagyszabású felhasználásra alkalmas.
Ötvözött acél és rozsdamentes acél: például a P91 és a 316L, bár a kezdeti beruházás magas, bizonyos körülmények között magas költséghatékonysággal rendelkeznek.
Élettartam:
Figyelembe véve az anyagok élettartamát és karbantartási költségeit, a jó tartósságú anyagok kiválasztásával csökkenthető a hosszú távú üzemeltetési költségek.
Korrózióálló anyagok: például rozsdamentes acél és korrózióálló ötvözetek, a kezdeti beruházás magas, de az élettartam hosszú és a karbantartási költségek alacsonyak.
7. Egyéb tényezők
környezeti tényező:
A felhasználási környezet speciális követelményei szerint válasszon olyan anyagokat, amelyek alkalmazkodnak az adott környezethez.
Alacsony hőmérsékletű ridegség: Alacsony hőmérsékletű környezetben jó alacsony hőmérsékleti szívósságú anyagokat kell választani, például az ausztenites rozsdamentes acélt.
Magas hőmérsékletű oxidáció: Magas hőmérsékletű környezetben antioxidációs tulajdonságokkal rendelkező anyagokat kell választani, például hőálló acélt.
Szabványok és specifikációk:
Az anyag kiválasztásának meg kell felelnie a vonatkozó nemzetközi és nemzeti szabványoknak és előírásoknak, hogy biztosítsa az anyag biztonságosságát és megbízhatóságát a használat során.
Nemzetközi szabványok: például ASTM, ASME szabványok.
Nemzeti szabványok: például GB, JB szabványok.