Az olyan ipari ágazatokban, mint a petrolkémia, az energiatermelés és az atomenergia,A516 70. évfolyamaz egyik legszélesebb körben használt szénacél nyomástartó edényekben. Általában kritikus berendezések, például kazánok, tárolótartályok és reaktorok gyártásához használják. Az ilyen berendezések bonyolult működési feltételeknek vannak kitéve, beleértve a nyomás- és hőmérséklet-ingadozások tartós kitettségét, és biztonságos működésük közvetlenül függ az anyag megengedett feszültségétől.
A megengedett feszültség az a maximális feszültség, amelyet egy anyag meghibásodás nélkül -például plasztikus deformáció vagy törés- tud ellenállni, és ez a berendezés tervezésének alapja. Sok mérnök és technikus figyelembe veszi az A516 Grade 70 pontos megengedett feszültségét a tervezés és az anyagválasztás során. A valóságban ez az érték nem rögzített; elsősorban olyan kulcstényezőktől függ, mint az üzemi hőmérséklet és az alkalmazandó szabványok. Ez a cikk részletes magyarázatot ad a stresszértékeiről. Ha A516 Grade 70 acéllemezeket kell vásárolnia projektjéhez, kérjük, lépjen kapcsolatba velünk.
Megengedett feszültség az A516, 70. osztályhoz
Példaként a leggyakrabban használt ASME szabványt (a nyomástartó edényekre vonatkozó nemzetközi szabványt) vesszük:
Környezeti hőmérsékleten (-20 és 100 fok között, körülbelül -29 és 38 fok között) a megengedett legnagyobb feszültség 20,0 ksi (körülbelül 137,9 MPa). Az üzemi hőmérséklet emelkedésével a megengedett feszültség fokozatosan csökken. Ennek az az oka, hogy a magas hőmérséklet az acél szilárdságának csökkenését okozza, így az nem képes ellenállni a környezeti hőmérsékleten tapasztalható igénybevételnek.
Például 600 F (kb. . 316 fok) hőmérsékleten a megengedett feszültség 19,4 ksi-re (kb 1000 F fokon (kb. . 538 fok) csak 2,5 ksi (kb. . 17.2 MPa). Ez azt is meghatározza, hogy az alkalmazandó hőmérsékleti tartomány általában nem haladja meg az 1000 F fokot (a speciális követelmények a berendezés vonatkozó szabványaitól függenek).
Számítási logika
A megengedett feszültség megértéséhez először meg kell értenünk a számítási logikát. A megengedett feszültséget úgy kapjuk meg, hogy az anyag végső feszültségét (folyószilárdság vagy szakítószilárdság) elosztjuk a biztonsági tényezővel, a következő képlet alapján: Megengedett feszültség=Végső igénybevétel ÷ biztonsági tényező.
A számítások alapját az A516 Grade 70 mechanikai tulajdonságai képezik. Az ASTM A516 szabvány szerint minimális folyáshatára 260 MPa (38 ksi), szakítószilárdsága 485-620 MPa (70-90 ksi). Innen származik a "Grade 70" megjelölés, amely 70 ksi minimális szakítószilárdságot jelöl.
Biztonsági tényező
A biztonsági tényező kiválasztásánál figyelembe kell venni a berendezés fontosságát és működési feltételeit, és általában követni kell az olyan szabványok követelményeit, mint például az ASME:
A szénacél nyomástartó edényeknél a folyáshatáron alapuló biztonsági tényező jellemzően nem kisebb, mint 1,5–1,6, míg a szakítószilárdságon alapuló biztonsági tényező nem kevesebb, mint 3,0–4,0. A végső megengedett feszültséget a két számított érték közül a minimumnak kell tekinteni, hogy a berendezés elegendő biztonsági tartalékkal rendelkezzen. Például szobahőmérsékleten a folyáshatár számítása 260 MPa ÷ 1,6 ≈ 162,5 MPa, a szakítószilárdság számítása pedig 485 MPa ÷ 3,0 ≈ 161,7 MPa; azonban a tényleges szabvány 137,9 MPa-t (20,0 ksi) ír elő. Ennek az az oka, hogy olyan gyakorlati tényezőket is figyelembe kell venni, mint a gyártási folyamatok és a hegesztési varrat minősége, tovább csökkentve a megengedett feszültséget a biztonság növelése érdekében.
A megengedett stresszt befolyásoló tényezők
Az üzemi hőmérséklet a legkritikusabb tényező, amely befolyásolja az A516 Grade 70 megengedett feszültségét. Az acél szilárdsága csökken a hőmérséklet emelkedésével, és a csökkenés mértéke jelentősen felgyorsul 300 fok felett; ezért a megengedett feszültséget a hőmérsékletnek megfelelően kell beállítani.
Az ASME BPVC szabvány szerint a megengedett feszültség különböző hőmérsékleteken egyértelműen meg van határozva:
- A -20 és 300 °F (körülbelül -29 és 149 °C közötti) tartományban a megengedett feszültség 20,0 ksi állandó marad.
- 600 F fokon (kb. . 316 fok) 19,4 ksi-re csökken.
- 700 F (kb. . 371 fok) mellett 18,1 ksi-re csökken.
- 850 F (kb. . 454 fok) mellett 9,3 ksi-re csökken.
- 850 F felett a megengedett feszültség meredeken csökken, és 1000 F fokon 2,5 ksi-re esik.
A gyakorlati alkalmazásoknál két kulcsfontosságú szempontot kell figyelembe venni:
Először is, a megengedett feszültség kiválasztását meghatározott működési feltételeken kell alapulnia; a szobahőmérsékletre vonatkozó értékeket nem szabad vakon alkalmazni. Például magas-hőmérséklet esetén a berendezés falvastagságát az adott hőmérsékletnek megfelelő megengedett feszültség alapján kell kiszámítani; ellenkező esetben előfordulhat, hogy a berendezés nem elég erős.
Másodszor, az A516 Grade 70 elsősorban közepes- és alacsony-hőmérsékletű, közepes- és alacsony{5}}nyomású körülményekhez alkalmas. Ha az üzemi hőmérséklet meghaladja a 343 fokot, ajánlatos előnyben részesíteni a magas-hőmérsékletnek-álló acélokat, például a Cr-Mo ötvözeteket, hogy elkerüljük azokat a helyzeteket, amikor a berendezés nem felel meg a működési követelményeknek a túl alacsony megengedett feszültség miatt.
Az A516 Grade 70 mag megengedett feszültségértéke 20,0 ksi (137,9 MPa) szobahőmérsékleten, az elsődleges befolyásoló tényezők az üzemi hőmérséklet és az alkalmazandó szabvány. Minél magasabb a hőmérséklet, annál kisebb a megengedett feszültség. Ennek az elvnek a megértésével és a berendezés tényleges működési feltételeivel és szabványos követelményeivel való kombinálásával pontosan kiválaszthatja a megfelelő megengedett feszültséget. Ez megbízható alapot ad a nyomástartó edények biztonságos tervezéséhez, gyártásához és üzemeltetéséhez, megelőzi a nem megfelelő feszültségválasztásból eredő berendezések meghibásodását, valamint biztosítja az ipari termelés biztonságát és stabilitását.
A Yuxin Steel hosszú távú,{0}}stabil acéllemez-ellátást biztosít különféle minőségben és specifikációban. Kéremlépjen kapcsolatba velünkrészletes projektmegoldásokért.
Ingyenes árajánlatok és technikai támogatás
