Quan es seleccionen plaques d'acer al carboni per a la fabricació de recipients a pressió, la placa d'acer ASTM SA612 i l'acer ASTM SA516 de grau 70 són dos materials especificats habitualment sota el codi de caldera i recipient a pressió ASME.
Tots dosRecipient d'acer a pressió SA612i SA516 Gr.70 estan aprovats per a aplicacions que contenen pressió-, però es diferencien en la utilització de la resistència, l'eficiència del gruix i l'estratègia de fabricació.
Entendre les característiques de rendiment de l'acer SA612 és essencial a l'hora de dissenyar recipients a pressió de tensió mitjana- a-alta on es requereix un gruix de placa optimitzat i una eficiència estructural.
Compliment de normes i codis d'acer SA612
| Item | SA516 Grau 70 | Placa d'acer SA612 |
|---|---|---|
| Norma ASTM / ASME | ASTM A516 / ASME SA516 | ASTM A612 / ASME SA612 |
| Aprovació ASME | Sí | Sí (acer del recipient a pressió SA612) |
| Codi de disseny típic | ASME Secció VIII | ASME Secció VIII |
| Aplicació de recipients a pressió | Sí | Sí |
L'ASME SA612 està dissenyat específicament per a recipients a pressió soldats i components estructurals-de retenció de pressió que requereixen una major eficiència de disseny.
Propietats mecàniques de l'acer del recipient a pressió SA612
| Propietat | SA516 Gr.70 | Acer SA612 |
|---|---|---|
| Límit de rendiment (min) | 260 MPa | 260 MPa |
| Resistència a la tracció | 485–620 MPa | 485–620 MPa |
| Elongació | 17–21% | 18–22% |
| Mòdul elàstic | ~200 GPa | ~200 GPa |
| Tipus de força | Potència-mitjana | Acer SA612 orientat a -més resistència- |
Tot i que el rang de resistència nominal és similar, la placa d'acer SA612 permet una millor utilització de l'estrès del disseny, permetent l'optimització del gruix en la construcció del recipient a pressió.
Composició química de la placa d'acer SA612 (%)
| Grau | C | Mn | Si | P | S |
|---|---|---|---|---|---|
| SA516 Gr.70 | Menor o igual a 0,28 | 0.85–1.20 | 0.13–0.45 | Menor o igual a 0,035 | Menor o igual a 0,035 |
| SA612 | Menor o igual a 0,23 | 0.50–1.20 | Menor o igual a 0,40 | Menor o igual a 0,035 | Menor o igual a 0,035 |
El menor contingut de carboni de l'acer SA612 dóna com a resultat un equivalent de carboni reduït, que millora la soldabilitat, la resistència a les esquerdes i la uniformitat del gruix a les plaques del recipient a pressió SA612.
Comportament de soldadura i fabricació de SA612
| Factor de fabricació | SA516 Gr.70 | Placa d'acer SA612 |
|---|---|---|
| Soldabilitat | Excel·lent | Molt bé (acer SA612) |
| Equivalent de carboni | Una mica més alt | Inferior per a SA612 |
| Preescalfament | Rar | Opcional per a plaques gruixudes SA612 |
| Formació i enrotllament | Fàcil | Fàcil |
A la pràctica, les plaques d'acer SA612 sovint es seleccionen quan es redueix el volum de soldadura i el temps global de fabricació és una prioritat de disseny.
Aplicacions típiques de l'acer SA612
L'acer del recipient a pressió SA612 s'utilitza àmpliament en:
Reactors petroquímics, separadors i dipòsits d'emmagatzematge SA612
Calderes, sistemes de vapor i recipients a pressió SA612
Tancs esfèrics i recipients d'emmagatzematge de gas (pressió de disseny fins a ~21 MPa)
Components estructurals en centrals elèctriques i construcció naval
Sistemes de pressió industrial d'estrès mitjà- alt-
Es pot substituir SA612 per SA516 grau 70?
Des d'una perspectiva d'enginyeria:
L'acer SA612 només es pot substituir per SA516 Gr.70 en recipients de pressió de tensió baixa o mitjana després de la verificació del disseny ASME.
Les plaques del recipient a pressió SA612 no s'han de substituir en dissenys d'alta-pressió o de parets primes-optimitzades sense recàlcul.
En projectes on l'optimització del gruix de la placa d'acer SA612 i l'eficiència estructural són crítiques, SA612 segueix sent el material preferit.
La selecció d'acer del recipient a pressió SA612 en les primeres fases de disseny ajuda a minimitzar el pes del material, la càrrega de treball de soldadura i el risc operacional-a llarg termini.
P1: Quin tipus d'acer és SA612?
SA612 és una placa d'acer de recipient a pressió de carboni-manganès especificada sota ASME SA612 / ASTM A612. Està dissenyat principalment per a recipients a pressió soldats que funcionen a temperatures i pressions moderades. En comparació amb els acers al carboni convencionals, SA612 proporciona una major resistència i una millor eficiència estructural alhora que manté una bona soldabilitat.
P2: Quin és el rang de temperatura típic per a les aplicacions SA612?
El SA612 està dissenyat principalment per al servei de-temperatura mitjana, generalment adequat per a temperatures de funcionament des de l'ambient fins a uns 350 graus. No es recomana per a aplicacions crítiques de baix-impacte de temperatura- o servei d'hidrogen d'alta-temperatura tret que es realitzin proves addicionals i avaluacions d'enginyeria.
P3: En què difereix SA612 de SA516 Grau 70?
Tot i que tant el SA612 com el SA516 Gr.70 són acers per a recipients a pressió, el SA612 ofereix un rendiment mínim i una resistència a la tracció més alts, cosa que permet als dissenyadors utilitzar plaques més primes amb la mateixa pressió de disseny. SA516 Gr.70 s'utilitza més per a recipients a pressió generals, mentre que SA612 es prefereix quan es requereix una major resistència i un pes reduït.
P4: SA612 és adequat per a recipients a pressió soldats?
Sí. SA612 està desenvolupat específicament per a la construcció de recipients a pressió soldats. Presenta un rendiment de soldadura estable mitjançant processos de soldadura estàndard com SAW, FCAW i SMAW. El preescalfament i el tractament tèrmic posterior-de soldadura generalment no són obligatoris per als gruixos normals, però es poden aplicar en funció del gruix de la placa i dels requisits del codi de disseny.
P5: SA612 requereix proves d'impacte?
Les proves d'impacte per a SA612 no són obligatòries per defecte segons la norma. Tanmateix, es poden especificar les proves d'impacte Charpy V-a l'ordre de compra si el recipient a pressió funcionarà en entorns de càrrega cíclica o de baixa-temperatura-, o si ho requereixen les especificacions del projecte.
P6: Quines són les aplicacions típiques de la placa d'acer SA612?
Les plaques d'acer SA612 s'utilitzen àmpliament en recipients de soldadura a pressió mitjana-, com ara dipòsits esfèrics, dipòsits d'emmagatzematge de GLP, reactors, separadors, equips petroquímics i sistemes de pressió de centrals elèctriques. La seva major resistència el fa especialment adequat per a vaixells de gran-diàmetre on la reducció de pes és beneficiosa.
P7: Com es compara SA612 amb els acers dels recipients a pressió d'aliatge com el SA387?
SA612 és un acer al carboni-manganès no-aliat, mentre que SA387 és un acer aliatge crom-molibdè dissenyat per a altes-temperatura i servei d'hidrogen. El SA612 és més rendible i més fàcil de fabricar quan no es requereix una resistència a alta-temperatura o resistència a l'hidrogen. Per a temperatures elevades-o servei intens, generalment es prefereix SA387.
