ST52 klasės besiūlis anglies plieno vamzdis
Apžvalga
ST52yra aistorinės vokiškos medžiagos markės žymėjimasuždidelio-stiprumo anglies-mangano plieno vamzdžiai ir vamzdeliai. Tai reiškia medžiagą sumažiausias tempiamasis stipris yra maždaug 52 kg/mm²(≈ 510 MPa). Tai buvoAukščiausio stiprumo anglinio plieno klasėsenojoje DIN sistemoje, naudojamas ten, kur buvo reikalingas didesnis nei ST35/ST45 stiprumas.
Kritinė pastaba:ST52 yraNĖRA dabartinis standartas. Tai buvo dalis senojoDIN 17175standartą ir jį pakeitė modernusEN 10216-2pažymių. ST52 reiškiaaukščiausios kokybės anglinio plieno pasirinkimasistorinėje vokiečių inžinerijoje.
Istoriniai pažymiai ir šiuolaikiniai atitikmenys
| Senas DIN žymėjimas | Lygiavertis EN 10216-2 klasė | Pagrindinės charakteristikos |
|---|---|---|
| ST52.0 | P355TR2(EN 10216-1) | Didelio-stiprumo anglinis-mangano plienas |
| ST52.3 | P355GH | Didelis-stiprumas, normalizuota būklė |
| ST52.4 | P355N/NH/NL1(EN 10216-3) | Normalizuotas, smulkiagrūdis, išbandytas smūgiu |
Iššifruota nomenklatūra:
ST= Plienas („Stahl“)
52= Apytikslis tempiamasis stipris kg/mm²
.0/.3/.4= Kokybės / taikymo lygis
.3= Normalizuota būsena
.4= Normalizuotas su garantuotu tvirtumu
Tipinės savybės (istorinė nuoroda)
| Turtas | ST52.0 | ST52.3 | ST52.4 |
|---|---|---|---|
| Tempimo stiprumas | 490-610 MPa | 510-650 MPa | 510-650 MPa |
| Derlingumo stiprumas | Didesnis arba lygus 355 MPa | Didesnis arba lygus 355 MPa | Didesnis arba lygus 355 MPa |
| Pailgėjimas | Didesnis arba lygus 21 % | Didesnis arba lygus 22 % | Didesnis arba lygus 22 % |
| Smūgio testas | Nereikalaujama | Neprivaloma | Reikalingas |
| Maksimali temperatūra | 300 laipsnių | 350 laipsnių | 350 laipsnių |
ST52.4 įtrauktas privalomas Charpy smūgio atsparumo bandymas
Cheminė sudėtis (istorinė, didžiausia %)
| Elementas | ST52.0/3 | ST52.4 | Pastabos |
|---|---|---|---|
| Anglis (C) | 0.22 | 0.20 | Didesnis nei ST35/45 |
| Silicis (Si) | 0.55 | 0.55 | Didesnis dėl jėgos |
| Manganas (Mn) | 1.60 | 1.60 | Didelis Mn stiprumui |
| Fosforas (P) | 0.035 | 0.030 | Sandariklis ST52.4 |
| Siera (S) | 0.035 | 0.030 | Sandariklis ST52.4 |
| Aliuminis (Altot) | Didesnis arba lygus 0,020 | Didesnis arba lygus 0,020 | Numarinti smulkūs grūdai |
Pagrindinės ST52 charakteristikos:
Didelis mangano kiekis:Iki 1,60 % (palyginti su 1,20 % ST45 ir 0,80 % ST35)
Aukštasis silicis:Iki 0,55 % (palyginti su 0,35 % ST35/45)
Mikro legiravimas:Kartais su Nb, V grūdams rafinuoti
Didelis anglies ekvivalentas:Paprastai 0,45–0,50 (turi įtakos suvirinamumui)
Šiuolaikinis keitimas: EN 10216-2 P355GH
Kodėl P355GH pakeičia ST52:
| Aspektas | ST52 (pasenęs) | P355GH (dabartinis) |
|---|---|---|
| Standartinė būsena | Panaikintas DIN standartas | Dabartinis EN darnusis standartas |
| Derlingumo stiprumas | Didesnis arba lygus 355 MPa | Didesnis arba lygus 355 MPa |
| Tempimo stiprumas | 510-650 MPa | 470-630 MPa |
| Temperatūros įvertinimas | Iki 350 laipsnių | Iki 350 laipsnių (garantuota) |
| Poveikio testavimas | Tik ST52.4 | Privaloma(įprastai 40 J) |
| Cheminė kontrolė | Pagrindiniai valdikliai | Griežtesnis(S mažesnis arba lygus 0,020%, P mažesnis arba lygus 0,025%) |
| Mikrolydymas | Neprivaloma | Kontroliuojami papildymai |
| Atsekamumas | Ribotas | Visas EN 10204 3.2 sertifikatas |
P355GH pagrindinės specifikacijos:
Minimalus išeiga:355 MPa
Tempimo diapazonas:470-630 MPa
Maksimalus anglies dioksido kiekis: 0.20%
Maksimalus mangano kiekis: 1.60%
Maksimalus sieros kiekis: 0.020%
Aliuminis:Didesnis arba lygus 0,020 % (smulkių grūdų užmuštas)
Terminis apdorojimas:Normalizuotas arba normalizuotas ir grūdintas
Smūgio testas: Privaloma(paprastai 40J esant 20 laipsnių)
Palyginimas: ST35 vs ST45 vs ST52
| Parametras | ST35.8 | ST45.8 | ST52.3 | Skirtumas |
|---|---|---|---|---|
| Derlingumo stiprumas | 235 MPa | 265 MPa | 355 MPa | +50% palyginti su ST35 |
| Tempimo diapazonas | 360-510 | 410-570 | 510-650 | Aukščiausias |
| Anglies maks | 0.17% | 0.21% | 0.22% | Aukščiausias |
| Mangano maks | 0.80% | 1.20% | 1.60% | Dvigubas ST35 |
| Silicio maks | 0.35% | 0.35% | 0.55% | Aukštesnis |
| Anglies ekvivalentas | ~0.35 | ~0.40 | ~0.47 | Suvirinimo iššūkis |
| Tipiškas naudojimas | Generolas | Didesnis slėgis | Sunkios apkrovos | Reikalingiausias |
Gamybos procesas (istorinis)
Seamless ST52 gamyba:
Plieno gamyba:Kruopštus didelio Mn kiekio kontrolė
Mikro legiravimas:Neprivalomi Nb, V, Ti priedai
Normalizavimas: Privalomauž ST52.3/4
Grūdų rafinavimas:Aliuminis užmuštas kontroliuojamu valcavimu
Tvirtumo kontrolė:Specifiniam ST52.4 - terminiam apdorojimui
Ypatingos ST52 savybės:
Normalizuota būklė:Reikalingas visoms savybėms
Smulkaus grūdo:Paprastai ASTM 5 arba geresnis
Smūgis išbandytas:Kokybės klasėms (ST52.4)
Didesnės išlaidos:Premium viršija ST35/ST45
Dydžių diapazonas (įprastas):
Išorinis skersmuo:nuo 21,3 mm iki 406,4 mm
Sienelės storis:nuo 2,0 mm iki 40,0 mm
Ilgis:6-12 metrų (iki 18m specialus)
Programos (istorinės ir šiuolaikinės)
Tradiciniai ST52 naudojimo būdai:
Sunkioji pramonė:Aukšto slėgio{0}}garų sistemos
Energijos gamyba:Pagrindinės garo linijos, antraštės
Chemijos gamyklos:Aukšto slėgio{0}}reaktoriai, šilumokaičiai
Laivų statyba:Aukšto slėgio{0}} vamzdynų sistemos
Vokiečių inžinerija:Kritinės didelio{0}}slėgio programos
Kur numesti svoriobuvo svarbu (galimos plonesnės sienos)
Šiuolaikinės P355GH programos:
Elektrinės:Pagrindinės garų, karšto pakaitinimo linijos
Rafinavimo gamyklos:Aukšto{0}}slėgio proceso vamzdynai
Pramoniniai katilai:Aukšto{0}}slėgio sekcijos
Šilumokaičiai:Aukšto{0}}slėgio paslauga
Kur 355 MPa takumo ribayra nurodyta
Šiuolaikinio ekvivalento užsakymas
Pirminis pakeitimas: EN 10216-2 P355GH
Užsakymo specifikacijos pavyzdys:
tekstą
Medžiaga: besiūlis plieninis vamzdis pagal EN 10216-2 klasė: P355GH Terminis apdorojimas: Normalizuotas ir grūdintas (+NT) Matmenys: [OD mm] × [sienelės storis mm] × [ilgis mm] Kiekis: [vienetų skaičius arba metrai] Pabaigos paruošimas: [paprastas, nusklembtas ir tt]. Charpy V formos įpjova [nurodytoje temperatūroje] Kietumo bandymas: Reikalinga ataskaita Žymėjimas: Pagal EN 10216-2, įskaitant šilumos numerį ir CE ženklą
Alternatyvios šiuolaikinės klasės:
EN 10216-3 P355N/NH/NL1:Normalizuotam smulkiagrūdžiui plienui
EN 10216-3 P355NL2:Skirta naudoti žemoje temperatūroje
ASTM A106 klasė?(Nėra tiesioginio ekvivalento - A106 max yra ~275 MPa)
API 5L X52:Panašus stiprumas, bet skirtingas taikymo dėmesys
Testavimas ir patikra
Šiuolaikiniam P355GH (patobulinti reikalavimai):
| Testas | P235GH | P265GH | P355GH |
|---|---|---|---|
| Smūgio testas | Neprivaloma | Neprivaloma | Privaloma |
| Kietumo testas | Neprivaloma | Neprivaloma | Dažnai privaloma |
| Tempimo bandymas | Reikalingas | Reikalingas | Reikalingas + padidinta temp |
| Hidrostatinis | Standartinis | Standartinis | Didesnis slėgis |
| NDE | Neprivaloma | Neprivaloma | Dažnai reikalaujama |
Įprasti P355GH reikalavimai:
Charpy poveikis:Mažiausiai 40 J esant 20 laipsnių (arba nurodytai temperatūrai)
Kietumas:Paprastai 140-180 HB
Tempimas:Kambarys + aukšta temperatūra (dažnai 350 laipsnių)
Hidrostatinis:Apskaičiuota naudojant S=0.8 × 355 MPa
Ultragarsinis tyrimas:Dažnai nurodoma kritinėms programoms
Gamybos ir suvirinimo iššūkiai
Suvirinimas P355GH (svarbūs aspektai):
| Parametras | P235GH | P355GH | Potekstė |
|---|---|---|---|
| Anglies ekvivalentas | ~0.35 | ~0.47 | Būtina pašildyti |
| Įkaitinimo temperatūra | Nėra (plonas) | 100-150 laipsnių | Papildoma operacija |
| Maksimalus šilumos įvadas | Standartinis | Kontroliuojamas | Kritinė procedūra |
| Užpildas Metalas | ER70S-6 | ER80S-G arba naujesnė versija | Atitinkama jėga |
| PWHT | Neprivaloma | Dažnai reikalaujama | Pridedama kaina/laikas |
| Procedūra Kval | Standartinis | Platus | Daugiau bandymų |
Anglies ekvivalento apskaičiavimas:
P355GH: CEIIW=C+Mn6+Cr+Mo+V5+Ni+Cu15CEIIW=C+6Mn+5Cr+Mo+V+15Ni+Cu
Tipinė vertė:0.45-0.50(palyginti su 0,35 P235GH)
Rekomenduojama suvirinimo praktika:
Iš anksto pašildyti: Privaloma(paprastai mažiausiai 100–150 laipsnių)
Perėjimo temperatūra:Maksimalus valdymas iki 250-300 laipsnių
Užpildas metalas:ER80S-G, E8018-G arba atitinkamą stiprumą
Šilumos įvadas:Paprastai valdykite iki 1,5–2,5 kJ/mm
PWHT:Atsižvelkite į > 25 mm storį arba suvaržytas jungtis
NDE:Platesnis nei žemesnės klasės
Dizaino privalumai
P355GH pranašumai, palyginti su žemesnėmis klasėmis:
50 % didesnis stiprumas:355 vs 235 MPa išeiga
Reikšmingas svorio mažinimas:Galimos iki 30 % plonesnės sienos
Medžiagos taupymas:Tam pačiam slėgiui reikia mažiau plieno
Vietos taupymas:Mažesni vamzdžių ryšuliai
Diegimo pranašumai:Lengvesnis, lengviau valdomas
Skaičiavimo pavyzdys:
300 barų projektiniam slėgiui, 200 mm OD:
P235GH:Reikalinga sienelė=28.5 mm
P355GH:Reikalinga sienelė=19.8 mm
Taupymas:8,7 mm siena (30,5 % sumažinimas)
Svorio mažinimas: ~30%
Poveikis kainai:Didesnė medžiagų kaina/kg, bet reikia mažiau kg
Ekonominė analizė
Kainų palyginimas:
| Įvertinimas | Santykinė kaina/kg | Santykinis svoris | Bendra kaina |
|---|---|---|---|
| P235GH | 100% | 100% | 100% |
| P265GH | 105-110% | 92-95% | 98-104% |
| P355GH | 115-125% | 70-75% | 81-94% |
Bendra įdiegimo kaina:
Medžiagos kaina:P355GH priemoka už kg
Gamybos kaina:Didesnis P355GH (suvirinimas, PWHT)
Montavimo kaina:Žemesnis P355GH (lengvesnis, mažesnis)
Gyvenimo ciklo kaina:Panašus, jei tinkamai pagamintas
Projekto taupymas:Gali būti reikšmingas dideliems projektams
Nelygybės{0}}analizė:
P355GH tampa ekonomiškas, kai:
Large diameter piping (>200 mm)
High design pressure (>200 barų)
Ilgų vamzdynų projektai
Kur yra erdvės / svorio apribojimai
Galimos gamybos žinios
Pramonės migracija
Nuo ST52 iki šiuolaikinių standartų:
tekstą
ST52.0 → P355TR2 (EN 10216-1, tik kambario temperatūra) ST52.3 → P355GH (EN 10216-2, aukšta temperatūra) ST52.4 → P355NH/NL1 (EN 10216-3, normalizuotas, atsparus smūgiams) ↓ Aukštesnėms temperatūroms: -16:Mor3,43. Aukštesnės lydinio klasės
Šiuolaikinis atrankos vadovas:
| Reikalavimas | LT Įvertinimas | Pastabos |
|---|---|---|
| 355 MPa išeiga, mažesnė arba lygi 350 laipsnių | P355GH | Pirminis pakeitimas |
| 355 MPa, žema temperatūra | P355NL1 / NL2 | Sub{0}}paslaugoms |
| 355 MPa, normalizuotas | P355NH | Normalizuota būklė |
| Panašus stiprumas, skirtinga programa | API 5L X52 | Alyvos/dujų transmisija |
Kokybės užtikrinimas
Svarbus P355GH:
Terminio apdorojimo patikrinimas:Įrašų normalizavimas/grūdinimas
Smūgio bandymo atitiktis:Charpy vertės esant teisingai temperatūrai
Kietumo vienodumas:Nuoseklus per sienelės storį
Suvirinimo procedūros patvirtinimas:Būtinas gaminant
NDE apimtis:Griežtesnis nei žemesnės klasės
Dažnos problemos, susijusios su ST52 pakeitimu:
Suvirinimo įtrūkimai:Jei procedūros nėra tinkamai parengtos
HAZ minkštinimas:Suvirintose jungtyse, jei šilumos tiekimas per didelis
Turto variantai:Per storį, jei netinkamai termiškai apdorotas
Gamintojo kvalifikacija:Ne visos parduotuvės atitiko didelio{0}}tvirto plieno reikalavimus
Teisės aktų laikymasis
ST52 problemos:
Neatitinka PED:Pasenęs standartas
Projekto priėmimas:Vis dažniau atmetama
Atsakomybė:Naudojant pasenusias medžiagas
Draudimas:Gali turėti įtakos aprėpčiai
P355GH atitiktis:
Suderinamas su PED:Galimas CE ženklinimas
Darnusis standartas:EN 10216-2
Pasaulinis pripažinimas:Pripažinta visame pasaulyje
Kokybės užtikrinimas:Šiuolaikinis sertifikavimas
Pirkimų strategija
Kai nurodote P355GH:
Tiekėjo kvalifikacija:Įsitikinkite, kad turite patirties su didelio{0}}stiprumo plienu
Dokumentacija:Reikalauti EN 10204 3.2 sertifikatų
Testavimas:Nurodykite visus reikiamus testus
Gamyba:Kvalifikuokite gamintojus prieš apdovanojimą
Patikra:Suplanuokite griežtesnį patikrinimą
Išlaidų valdymas:
Masinis pirkimas:Didesnis kiekis sumažina priemoką
Standartiniai dydžiai:Individualūs dydžiai padidina išlaidas
Pristatymo laikas:Tinkamai gamybai skirkite pakankamai laiko
Testavimo išlaidos:Įtraukti į biudžetą (aukštesni nei žemesni pažymiai)
Techninė santrauka
ST52 buvo aukščiausios kokybės-stiprumo anglies plieno vamzdžių klasėistorinėje Vokietijos sistemoje, siūlantis 355 MPa minimalų takumo ribą -, maždaug 50 % didesnę nei ST35. Taip buvopakeistas EN 10216-2 P355GH.
Pagrindinės techninės charakteristikos:
Stiprumo lygis:Mažiausia išeiga 355 MPa
Chemija:Didelis mangano kiekis (iki 1,60%) su kontroliuojamu mikrolydymu
Terminis apdorojimas:Reikalingas normalizuotas arba normalizuotas ir grūdintas
Tvirtumas:Privalomas smūgio bandymas (įprastai 40 J)
Suvirinamumas:Iššūkis (CE ~0,47), reikalaujantis kontroliuojamų procedūrų
Programos:Aukšto{0}}slėgio, aukštos{1} temperatūros kritinė paslauga
Atrankos gairės:
Pasirinkite P355GH, kai:
ST52 pakeitimas esamose sistemose
Projektuojant reikalingas 355 MPa arba didesnis takumo riba
Pageidaujamas reikšmingas sienelės storio/svorio sumažinimas
High-pressure applications (>150 barų paprastai)
Inžinierių komanda turi didelę{0}}tvirto plieno patirtį
Gyvenimo ciklo sąnaudų analizė teikia pirmenybę didesniam stiprumui
Apsvarstykite alternatyvas, kai:
Didelio stiprumo{0}}plieno gamybos galimybės ribotos
Išlaidų apribojimai draudžia aukščiausios kokybės medžiagas
Aptarnavimo sąlygos nepateisina didelio stiprumo
Suvirinimo prieigos / kokybės kontrolė sudėtinga
Panašaus stiprumo legiruotasis plienas gali būti geresnis (pvz., nuo korozijos)
Šiuolaikinė lygiavertė hierarchija:
Pagrindinis:EN 10216-2 P355GH (aukšta temperatūra)
Dėl tvirtumo:EN 10216-3 P355NH/NL1/NL2
Tik kambario temperatūra:EN 10216-1 P355TR2
JAV alternatyva:Nėra tiesioginio ASTM ekvivalento (naudokite legiruotą plieną)
Diegimo rekomendacijos:
Naujiems projektams:
Nurodykite EN 10216-2 P355GH, kur reikia didelio stiprumo
Prieš gamindami sukurkite suvirinimo procedūras
Kvalifikuokite didelio{0}}tvirto plieno gamintojus
Suplanuokite sustiprintą patikrinimą ir bandymus
ST52 pakeitimui:
Naudokite P355GH kaip tiesioginį pakaitalą
Peržiūrėkite ir atnaujinkite suvirinimo procedūras
Apsvarstykite, ar legiruotas plienas gali būti geresnė alternatyva
Atnaujinkite visus dokumentus pagal šiuolaikinius standartus
Rizikos valdymas:
Gamyba yra didesnė rizika nei žemesnės klasės
Užtikrinti tinkamą tiekimo grandinės patirtį
Biudžetas papildomiems bandymams/patikrai
Planuokite galimus pertvarkymus / pataisymus
Galutinė perspektyva:
Nors ST52 buvo darbinis arkliukas sudėtingoms Vokietijos inžinerinėms programoms,EN 10216-2 P355GH yra puiki moderni alternatyvasu geresne kontrole, privalomu atsparumo bandymu ir visišku reguliavimu. Perėjimui reikia skirti dėmesio suvirinimui ir gamybai, tačiau užtikrinamas toks pat didelis{1}}tvirtumas ir geresnis patikimumas bei dokumentacija.
Svarbiausioms programoms, kurios anksčiau buvo naudojamos ST52, šiandieniniai inžinieriai taip pat gali apsvarstyti mažai -legiruotą plieną (16Mo3, 13CrMo4-5), kurie pasižymi geresnėmis aukštos temperatūros savybėmis, arba net pažangų 9 % Cr plieną, kai temperatūra viršija 500 laipsnių.
