EN 10216-4: Tiwbiau Dur Di-staen Austenitig at Ddibenion Pwysau
EN 10216-4yn safon Ewropeaidd arbenigol ar gyfertiwbiau dur di-staen austenitig ac austenitig-ferritigcynllunio ar gyferdibenion pwysau ar wahanol dymereddau, gan gynnwys tymereddau uchel. Er nad yw "dur carbon" mewn unrhyw ystyr traddodiadol, mae'r tiwbiau dur di-staen hynhanfodol ar gyfer cymwysiadau tymheredd uchel penodol a thymheredd uchel o fewn systemau boeler a gorsafoedd pŵer.
Diffiniad Craidd a Rhagoriaeth Beirniadol
Teitl Llawn:"Tiwbiau dur di-dor at ddibenion gwasgedd - Amodau cyflenwi technegol - Rhan 4: Tiwbiau dur gwrthstaen Austenitig"
Eglurhad Pwysig:Er gwaethaf yr ymholiad yn sôn am "Carbon Steel,"Mae EN 10216-4 yn cwmpasu dur gwrthstaen yn unig-graddau austenitig yn benodol (300-cyfres) a deublyg (austenitig-ferritig). Mae'r rhain ynduroedd aloi gydag o leiaf 10.5% o gromiwm, yn sylfaenol wahanol i ddur carbon.
Perthnasedd Gwaith Boeler:Defnyddir y tiwbiau hyn lle mae angen ymwrthedd cyrydiad, ymwrthedd ocsideiddio, neu briodweddau tymheredd uchel penodol na all dur carbon eu darparu.
Graddau Deunydd ar gyfer Cymwysiadau Boeler a Phŵer
Mae EN 10216-4 yn cynnwys nifer o raddau, ond dyma'r rhai mwyaf perthnasol ar gyfer cymwysiadau boeler / pŵer:
| EN 10216-4 Gradd | Cyfwerth â UNS/ASTM | Cyfansoddiad Allweddol | Cais Boeler Cynradd | Terfyn Tymheredd |
|---|---|---|---|---|
| X6CrNi18-10 (1.4301) | S30400 (304) | 18% Cr, 8% Ni | Gwasanaeth cyrydiad cymedrol, gwresogyddion dŵr porthiant | 550 gradd |
| X6CrNiTi18-10 (1.4541) | S32100 (321) | 18% Cr, 10% Ni, Ti-sefydlogi | Tiwbiau tymheredd uchel, superheater yn cefnogi | 700 gradd |
| X6CrNiNb18-10 (1.4550) | S34700 (347) | 18% Cr, 10% Ni, Nb-sefydlu | Uwchgynhesyddion/ailgynhesyddionmewn amgylcheddau cyrydol | 750 gradd |
| X2CrNiMo17-12-2 (1.4404) | S31603 (316L) | 17% Cr, 12% Ni, 2% Mo | Systemau cyddwysiad, clorid-yn cynnwys amgylcheddau | 550 gradd |
| X2CrNiMoN17-13-5 (1.4439) | S31726 (317L) | Uchel Mo (4-5%), N | systemau FGD, amgylcheddau nwy ffliw cyrydol iawn | 500 gradd |
| X2CrNiMoN22-5-3 (1.4462) | S31803 (2205) | Deublyg: 22% Cr, 5% Ni, 3% Mo | Systemau adfer gwres gwastraff, straen ymwrthedd cracio cyrydiad | 300 gradd |
| X1CrNiMoCuN24-22-8 (1.4652) | S31254 (254 SMO) | 6% Mo, N uchel, Cu | Amgylcheddau cyrydiad difrifol, boeleri biomas/gwastraff | 400 gradd |
Gofynion Gweithgynhyrchu a Phrosesu
Proses Gynhyrchu:
testun
Arc Trydan / AOD Dur → Castio Parhaus → Allwthio Poeth / Tyllu → Lluniadu Oer → **Anelio Ateb** → Piclo/Goddefiad → Profi
Triniaeth gwres critigol:
Mae angen pob dur gwrthstaen austenitig yn EN 10216-4anelio datrysiad:
Tymheredd:1050-1150 gradd (yn dibynnu ar y radd)
Pwrpas:Diddymu carbidau, homogenize strwythur, adfer ymwrthedd cyrydiad
Oeri:Torri'n gyflym (dŵr neu aer) i atal dyddodiad carbid
Triniaeth arwyneb:
Piclo:Tynnu'r raddfa gan ddefnyddio cymysgeddau asid (HF/HNO₃)
goddefol:Triniaeth asid nitrig i wella haen cromiwm ocsid
sgleinio:Dewisol ar gyfer cymwysiadau penodol
Gofynion Profi ac Arolygu
Mae EN 10216-4 yn gorfodi profion cynhwysfawr ar gyfer cymwysiadau sy'n gwrthsefyll cyrydiad:
| Math Prawf | Gofyniad | Amlder | Cyfeirnod Safonol | Pwrpas Gwasanaeth Boeler |
|---|---|---|---|---|
| Prawf Cyrydiad Intergranular | ASTM A262 Practis E (Streicer)neu debyg | Fesul gwres | EN ISO 3651-2 | Mae - critigol yn canfod sensiteiddio |
| Prawf Hydrostatig | Pwysau fesul safon | 100% tiwbiau | EN 10216-4 Atodiad A | Uniondeb pwysau |
| Prawf nad yw'n ddinistriol | Eddy cerrynt neu ultrasonic | 100% tiwbiau | Cyfres EN 10246 | Canfod diffygion |
| Prawf Tynnol | Priodweddau tymheredd ystafell | Fesul swp | EN ISO 6892-1 | Gwirio mecanyddol |
| Prawf Gwahau/Ehangu | Hydwythedd diwedd tiwb | Fesul swp | EN 10216-4 Adran 7.4 | Addasrwydd gwneuthuriad |
| Prawf Caledwch | Brinell neu Rockwell | Fesul swp | EN ISO 6506-1 | Gwirio anelio |
| Prawf Hydrostatig | Neu brawf niwmatig | 100% | EN 10216-4 | Gollyngiad tyndra |
| Arolygiad Dimensiynol | OD, wal, uniondeb | Fesul swp | EN 10216-4 | Ffitio{0}}gwiriad i fyny |
Priodweddau Gwrthsefyll Cyrydiad
Y prif reswm dros nodi tiwbiau EN 10216-4 mewn systemau boeler:
| Math o gyrydiad | Dur carbon sy'n agored i niwed | EN 10216-4 Gwrthiant | Cais Boeler Perthnasol |
|---|---|---|---|
| Ocsidiad | Forms non-protective scale >400 gradd | Yn ffurfio haen amddiffynnol Cr₂O₃ hyd at 800 gradd | Superheater yn cefnogi, crogfachau |
| Pitting/ Agennau | Difrifol mewn amgylcheddau clorid | Ardderchog (yn enwedig Mo{0}}graddau aloi) | Cyddwysyddion, planhigion arfordirol |
| Cracio Cyrydiad Straen | Gall ddigwydd mewn gwahanol amgylcheddau | Austenitics yn agored i niwed,graddau deublyg gwrthsefyll | Systemau adfer gwres gwastraff |
| Carbureiddio | Ddim yn berthnasol | Gwrthwynebiad da mewn atmosfferiau lleihäwr | Tiwbiau diwygiwr, adferiad cemegol |
| Sylffidiad | Ymosodiad difrifol | Gwrthiant da (graddau Cr uchel) | Boeleri Biomas/Gwastraff |
Cymhariaeth â Safonau Tube Eraill
| Paramedr | EN 10216-4 | EN 10216-2 | EN 10217-7 |
|---|---|---|---|
| Math o Ddeunydd | Dur Di-staen Austenitig/Deublyg | Carbon ac Isel-Alloy Steels | Dur Di-staen wedi'i Weldio |
| Mantais Gynradd | Gwrthsefyll Cyrydiad / Ocsidiad | Cryfder Tymheredd Uchel | Cost ar gyfer ceisiadau di-staen |
| Tymheredd Uchaf | 750 gradd(terfyn ocsideiddio) | 650 gradd(terfyn cryfder) | 700 gradd |
| Gwrthsefyll Cyrydiad | Ardderchog | Gwael i gymedrol | Ardderchog |
| Ffactor Cost | Dur carbon 5-15x | Dur carbon 1.5-3x | Dur carbon 3-8x |
| Ehangu Thermol | Uchel (gradd 17 μm/m) | Cymedrol (gradd 13 μm/m ) | Uchel (gradd 17 μm/m) |
Cymwysiadau System Boeler Penodol
1. -Adrannau Tymheredd Uchel:
Superheater/Reheater Supports & Hangers:Pan fo'r tymheredd yn uwch na 600 gradd
Rodiau Hanger Boeler:Mewn amgylcheddau nwy ffliw cyrydol
Tiwbiau Llawr Chwythwr huddygl:Yn gwrthsefyll-cyrydiad erydiad
2. Cyrydiad-Adrannau Tueddol:
Systemau cyddwysiad/dŵr porthiant:Mewn planhigion ag oeri dŵr halen neu gloridau uchel
Systemau Desulfurization Nwy Ffliw (FGD):Graddau deublyg ar gyfer sgwrwyr
Boeleri Adfer Gwres Gwastraff:Ar gyfer nwyon proses cyrydol
3. Ceisiadau Arbennig:
Biomas/Gwastraff-i-Boeleri Ynni:Amgylcheddau clorid/alcali uchel
Boeleri Adfer Diodydd Du:Mewn diwydiant mwydion a phapur
Boeleri Adfer Cemegol:Amgylcheddau cemegol difrifol
Enghraifft Manyleb Gyflawn
Ar gyfer tiwbiau cynnal uwch-wresogydd mewn-gwaith gwastraff i-ynni:
EN 10216-4 - X6CrNiTi18-10 (1.4541) - 60.3 x 5.0 - + YN - SMLS - IGC Tested
Gofynion atodol:
Anelio datrysiad:min 1100 gradd, diffodd dŵr
Prawf IGC:Arfer E ASTM A262, derbyniad fesul Tabl 6
NDT:UT 100% i EN 10246-10
Gorffeniad wyneb:Wedi'u piclo a'u goddef
Prawf hydro:150 bar (prawf aer os nodir)
Ardystiad:EN 10204 3.1 gyda'r gallu i olrhain yn llawn
Marcio:Gradd, rhif gwres, safon
Ystyriaethau Dylunio
1. Rheoli Ehangu Thermol:
Di-staen austenitig yn ehangu~30% yn fwyna dur carbon:
testun
Gwahaniaeth ehangu=( _di-staen - _carbon) × ΔT × Hyd
Lle _di-staen ≈ 17×10⁻⁶/ gradd , _carbon ≈ 13×10⁻⁶/ gradd
2. Gwerthoedd Straen a Ganiateir:
Yn sylweddol is na dur carbon ar dymheredd uchel ond yn cael ei gynnal yn well:
| Tymheredd | P265GH (MPa) | 304H (MPa) | 347H (MPa) |
|---|---|---|---|
| 20 gradd | 265 | 115 | 115 |
| 400 gradd | 143 | 97 | 97 |
| 600 gradd | Ni chaniateir | 73 | 78 |
| 700 gradd | Ni chaniateir | 48 | 56 |
3. Ystyriaethau Creep:
Mae gan Austeniticsgwahanol fecanweithiau ymgripiadna ferritics
Briwdod-tymor hirgall ddigwydd ar 450-900 gradd
Ffurfio cyfnod Sigmamewn rhai graddau yn lleihau caledwch
Gofynion Gwneuthuriad a Weldio
Ystyriaethau Critigol:
Prosesau Weldio:Mae'n well gan TIG, MIG yn dderbyniol
Metelau Llenwi:Dros-wedi'i aloi (Cr/Ni uwch na metel sylfaen)
Rheoli Mewnbwn Gwres:Er mwyn lleihau sensiteiddio
Postio -Weld Cleaning:Hanfodol i adfer ymwrthedd cyrydiad
Materion Cyffredin:
Sensiteiddio:Dyodiad carbid ar 425-850 gradd
Afluniad:Oherwydd ehangu thermol uchel
Cynnwys Ferrite:Rheolaeth bwysig ar gyfer ymwrthedd crac
Dadansoddiad Cost ac Ystyriaethau Cylch Bywyd
Cost Gychwynnol yn erbyn Cost Cylch Bywyd:
| Cydran Cost | Dur Carbon | EN 10216-4 Di-staen |
|---|---|---|
| Cost Deunydd | Sylfaen (1x) | 5-15x yn uwch |
| Cost Gwneuthuriad | Sylfaen | 1.5-2x yn uwch |
| Cost Cynnal a Chadw | Uchel (cyrydiad) | Isel iawn |
| Cost Amnewid | Bob 5-10 mlynedd | 25+ blwyddyn o fywyd |
| Cost Amser Segur | Arwyddocaol | Lleiaf |
Cyfiawnhad Economaidd:Mae di-staen yn cael ei gyfiawnhau pan:
Byddai angen ailosod cyrydiad<5 years
Mae costau amser segur heb eu cynllunio yn uchel
Risgiau diogelwch/amgylcheddol gyda gollyngiadau
Safonau'r Diwydiant a Chydymffurfio â'r Cod
Rhaid i diwbiau EN 10216-4 gydymffurfio â:
Cyfarwyddeb Offer Pwysedd (PED):Categori I-IV
Boeler ASME a Chod Llestr Pwysedd:Adran I, VIII
EN 12952:Boeleri tiwb dŵr
NACE MR0175/ISO 15156:Am wasanaeth sur
Rheoliadau FDA:Ar gyfer cymwysiadau bwyd/fferyllfa
Graddau Arbenigol ar gyfer Amgylcheddau Eithafol
1. Austenitic Uwch:
Sanicro 28 (1.4563):Ar gyfer amgylcheddau clorid difrifol
Aloi 625 (2.4856):Sail-nicel, ymwrthedd cyrydiad eithafol
Aloi 800H (1.4958):Ar gyfer-cryfder tymheredd uchel
2. Di-staen Duplex:
2304 (1.4362):Deublyg main, cost-effeithiol
2507 (1.4410):Super dwplecs, cryfder uchel
Seron 100 (1.4501):Duplex hyper, ymwrthedd cyrydiad eithriadol
Strategaethau Atal Methiant
Dulliau Methiant Cyffredin:
Cracio Cyrydiad Straen:Mewn clorid + straen tynnol
Embrittlement Cyfnod Sigma:Amlygiad-tymor hir 600-900 gradd
Sensiteiddio:Triniaeth wres / weldio amhriodol
Blinder sydyn:Gweithrediad tymheredd uchel cylchol
Atal:
Dewis deunydd:Gradd gywir ar gyfer yr amgylchedd
Dyluniad:Osgoi crynodiadau straen
Rheoli gwneuthuriad:Gweithdrefnau weldio priodol
Arolygiad:NDE rheolaidd yn ystod gwasanaeth
Agweddau Amgylcheddol a Chynaliadwyedd
Bywyd gwasanaeth hirach:Yn lleihau'r defnydd o ddeunydd
Ailgylchadwyedd:Mae dur di-staen yn 100% ailgylchadwy
Effeithlonrwydd Ynni:Mae arwynebau glân yn cynnal trosglwyddiad gwres
Lleihau Allyriadau:Llai o ailosodiadau=ôl troed carbon is
Casgliad
EN 10216-4 "Pipen Boeler Dur Carbon"mewn gwirionedd acamenw-mae'r safon yn cwmpasutiwbiau dur di-staen austenitig a dwplecs di-dor. Mae'r rhain yndeunyddiau arbenigola ddefnyddir mewn cymwysiadau boeleri a pheiriannau pŵer lle:
Gwrthsefyll cyrydiadyn hollbwysig (FGD, systemau cyddwysiad)
-gwrthiant ocsidiad tymheredd uchel is needed (>600 gradd)
Amgylcheddau cemegol arbennigbodoli (biomas, gwastraff, adferiad cemegol)
Canllawiau Dewis:
Ar gyfer prif gylchedau stêm / dŵr:Defnyddiwch ddur carbon/aloi EN 10216-2
Ar gyfer{0}}systemau ategol sy'n dueddol o gyrydu:Ystyriwch EN 10216-4 di-staen
For superheater supports >600 gradd:Nodwch raddau sefydlog (321H, 347H)
Ar gyfer amgylcheddau clorid:Dewiswch Mo{0}}graddau aloi (316, dwplecs)
Nodyn Economaidd:Er bod costau cychwynnol yn uchel, mae'rcost cylch bywydo EN 10216-4 tiwb mewn amgylcheddau ymosodol yn aml yn is nag ailosod cydrannau dur carbon dro ar ôl tro. Yr allwedd yw dewis deunydd cywir yn seiliedig ar amodau gweithredu penodol a dadansoddiad cost a budd cynhwysfawr.
Mae EN 10216-4 yn cynrychioli'rdiwedd premiwm tiwbiau pwyseddar gyfer ceisiadau heriol, gan gynnig atebion lle byddai dur carbon traddodiadol yn methu'n gynamserol.
