1. Veikimo charakteristikos, panaudojimas ir taikomi scenarijai
SA302GrB yra mažai legiruotas, didelio stiprumo mangano-molibdeno-nikelio legiruotojo plieno lakštas, atitinkantis ASTM A302 standartą ir skirtas aukštos temperatūros ir aukšto slėgio įrangai, tokiai kaip slėginiai indai ir katilai. Pagrindinės jo eksploatacinės charakteristikos:
Puikios mechaninės savybės: tempiamasis stipris ≥550 MPa, takumo riba ≥345 MPa, pailgėjimas ≥18 %, o smūginis atsparumas atitinka ASTM A20 standartą.
Geras suvirinimo efektyvumas: palaiko rankinį lankinį suvirinimą, panardinamąjį lankinį suvirinimą, dujinį suvirinimą ir kitus procesus, o po suvirinimo reikalingas išankstinis pašildymas ir terminis apdorojimas, kad būtų išvengta įtrūkimų.
Atsparumas aukštai temperatūrai ir korozijai: išlieka stabilus darbinėje temperatūroje nuo -20 ℃ iki 450 ℃, tinka naudoti korozinėse terpėse, tokiose kaip rūgštys ir šarmai.
Lengvas ir didelis stiprumas: Dėl mažai legiruoto dizaino, sumažinant konstrukcijos svorį, pagerėja slėgio laikomoji galia ir sumažėja įrangos gamybos sąnaudos.
Taikomi scenarijai: pagrindinė įranga naftos chemijos, elektrinių katilų, atominių elektrinių, hidroenergijos gamybos ir kt. srityse, pvz., reaktoriai, šilumokaičiai, sferinės talpyklos, branduolinių reaktorių slėginiai indai, katilų būgnai ir kt.
2. Pagrindiniai komponentai, eksploataciniai parametrai ir mechaninės savybės
Cheminė sudėtis (lydymosi analizė):
C (anglis): ≤0,25 % (≤0,20 %, kai storis ≤25 mm)
Mn (manganas): 1,07–1,62 % (1,15–1,50 %, kai storis ≤25 mm)
P (fosforas): ≤0,035 % (kai kuriuose standartuose reikalaujama ≤0,025 %)
S (sieros): ≤0,035 % (kai kuriuose standartuose reikalaujama ≤0,025 %)
Si (silicis): 0,13–0,45 %
Mo (molibdenas): 0,41–0,64 % (kai kuriuose standartuose reikalaujama 0,45–0,60 %)
Ni (nikelis): 0,40–0,70 % (tam tikras storio diapazonas)
Veikimo parametrai:
Tempimo stipris: 550–690 MPa (80–100 ksi)
Takumo riba: ≥345 MPa (50 ksi)
Pailgėjimas: ≥15 %, kai gabaritinis ilgis yra 200 mm, ≥18 %, kai gabaritinis ilgis yra 50 mm
Terminio apdorojimo būsena: pristatoma normalizavimo, normalizavimo + atleidimo arba kontroliuojamo valcavimo būsenoje, normalizuojantis apdorojimas reikalingas, kai storis > 50 mm.
Mechaninių savybių pranašumai:
Didelio stiprumo ir tvirtumo balansas: esant 550–690 MPa tempiamajam stiprumui, jis vis tiek išlaiko ≥18 % pailgėjimą, užtikrindamas įrangos atsparumą trapiems lūžiams.
Smulkiagrūdė struktūra: atitinka A20/A20M standarto smulkiagrūdžių dydžio reikalavimus ir pagerina smūgio atsparumą žemai temperatūrai.
3. Taikymo atvejai ir privalumai
Naftos chemijos pramonė:
Taikymo atvejis: Naftos chemijos įmonė naudoja SA302GrB plieno plokštes aukšto slėgio reaktoriams gaminti, kurie 5 metus nepertraukiamai veikia 400 ℃ temperatūroje ir 30 MPa slėgyje be įtrūkimų ar deformacijų.
Privalumai: Puikus atsparumas vandenilio korozijai, o 100 % ultragarsinis suvirinimo siūlių defektų aptikimas užtikrina įrangos saugumą.
Atominės elektrinės laukas:
Taikymo atvejis: atominės elektrinės reaktoriaus slėgio indas pagamintas iš 120 mm storio SA302GrB plieno plokštės. Normalizavus ir atleidus, atsparumas spinduliuotei padidėja 30 %.
Privalumas: 0,45–0,60 % molibdeno kiekis slopina neutronų spinduliuotės trapumą ir atitinka ASME specifikacijų reikalavimus.
Jėgainės katilinės laukas:
Taikymo atvejis: Superkritinio katilo būgnas pagamintas iš SA302GrB plieno plokštės, kuri veikia esant 540 ℃ ir 25 MPa slėgiui, o jos tarnavimo laikas pailgėja iki 30 metų.
Privalumas: Aukštos temperatūros trumpalaikis stiprumas siekia 690 MPa, todėl yra 15 % lengvesnis už anglinį plieną ir sumažina energijos suvartojimą.
Hidroenergijos gamybos laukas:
Taikymo atvejis: Hidroelektrinės aukšto slėgio vandens vamzdis pagamintas iš SA302GrB plieno plokštės ir yra atsparus 200 000 nuovargio bandymų -20 ℃ iki 50 ℃ temperatūroje.
Privalumas: žemos temperatūros smūginis atsparumas (≥27 J esant -20 ℃) atitinka ekstremalius kalnuotų vietovių klimato reikalavimus.
4. Sauga, aplinkos apsauga ir pramoninė svarba
Saugumas:
Išlaikytas ASTM A20 smūgio bandymas (V formos įpjovos smūgio energija ≥34 J esant -20 ℃), užtikrinant, kad žemos temperatūros trapiojo lūžio rizika yra mažesnė nei 0,1 %.
Suvirinimo siūlės karščio paveiktos zonos kietumas yra ≤350 HV, kad būtų išvengta vandenilio sukelto įtrūkimo.
Aplinkos apsauga:
0,41–0,64 % molibdeno kiekis sumažina nikelio naudojimą ir sunkiųjų metalų išmetimą.
Atitinka ES RoHS direktyvą ir draudžia naudoti kenksmingas medžiagas, tokias kaip švinas ir gyvsidabris.
Pramoninė svarba:
Tai sudaro 25 % pasaulinės slėginių indų plieninių plokščių rinkos ir yra pagrindinė medžiaga branduolinės energetikos ir naftos chemijos įrangos lokalizavimui.
Palaiko platų temperatūrų diapazoną nuo -20 ℃ iki 450 ℃ ir pagerina įrangos veikimo efektyvumą 15–20 %, palyginti su tradiciniu angliniu plienu.
Išvada
Dėl didelio stiprumo, atsparumo korozijai ir lengvo suvirinimo SA302GrB plieno plokštė tapo pagrindine šiuolaikinės pramoninės aukštos temperatūros ir aukšto slėgio įrangos medžiaga. Dėl saugos, aplinkos apsaugos ir ekonomiškumo pusiausvyros ji yra nepakeičiama branduolinės energetikos, naftos chemijos, energetikos ir kt. srityse, todėl pramoninės įrangos plėtra yra efektyvesnė ir saugesnė.
Įrašo laikas: 2025 m. birželio 4 d.