Jako špeciálny prístroj, ktorý vydrží vnútorný alebo vonkajší tlak, sú nádoby na tlak široko využívané v chemických, ropy a plynu, liečiveckých, energetických, potravinárskych, leteckých a iných odvetviach. Keďže často čelia extrémnym pracovným podmienkam, ako je vysoká teplota, vysoký tlak a korozió počas prevádzky, kladú mimoriadne vysoké požiadavky na výber materiálov. Výber materiálov sa týka nie len bezpečnosti a spoľahlivosti nádob na tlak, ale tiež priamo ovplyvňuje výrobné náklady a životnosť. Tento článok podrobne prebratie ideálne materiály na výrobu nádob na tlak.
Jako dlhodobé vydržiavacie zariadenie na tlak, musí materiál nádoby na tlak najprv mať vynikajúce mechanické vlastnosti. K tomu patrí vysoká tahová pevnosť, dobrá vlačivosť, odolnosť proti úderu a odolnosť proti unaveniu. Materiál nesmie krástať pri vysokom tlaku a musí byť schopný absorbovať energiu namiesto toho, aby sa lámal pri vplyve vonkajšej sily. Okrem toho sú tepelná stabilita a odolnosť pred vysokými teplotami tiež dôležitými ukazateľmi pre hodnotenie materiálov, obzvlášť v reaktoroch na vysoké teploty a využívacích zariadeniach, kde materiál musí udržiavať stabilnú štruktúru a mechanické vlastnosti.
Odolnosť pred koróziou je ďalším dôležitým požiadavkou. Veľa tlakových nádob sa používa na ukladanie alebo reagovanie s korozívny miestnimi látkami, ako sú silné kyseliny, silné zásady, solné riešenia, organické rozpúňadlá atď. Koróznia odolnosť materiálu priamo určuje životnosť a bezpečnostný faktor zariadenia. Materiál musí mať tiež dobrú spotrebu na svarovanie a zpracovávanie a tvarovacie schopnosti, aby sa splnili výrobné potreby komplexných štruktúr.
Uhlíková ocel:
Uhlíková ocel je najčastejšie používaným materiálom v tlakovej nádobe. Vyberá sa kvôli dobrým mechanickým vlastnostiam, silnej svateľnosti, dobrým vlastnostiam zpracovania a nízke cene. Bežné uhlíkové ocele zahŕňajú Q235, Q345, A516Gr.70 atď.
Odpornosť na príťažové zväzky uhlíkových oceleí je stredná, čo je vhodné na výrobu väčšiny nádob pre tlakové časti, osobitne v prostredí s normálnou teplotou a bez silných koroziívnych látok. Jej dobrá vytiahnitosť umožňuje jednoduchú formovanie a svarovanie pri výrobe, čo významne zjednodušuje výrobný proces. Okrem toho majú uhlíkove oceľové materiály dokonalé štandardy a dodávacie systémy doma aj v zahraničí, čo usnadňuje kontrolu kvality.
Avšak nevýhody uhlíkovej oceľe sú tiež zretné. Jej odolnosť pred koroziou je slabá a ľahko sa rozkladá v kyselých, zásaditých alebo soľových prostrediah. Ak nie sú podniknuté primerané protikoroziívne opatrenia, môže dojdeť k perforácii a únikom. Okrem toho jej výdržnitosť ostrúne klesá v nízko-teplotných prostrediah a existuje riziko kruchého zlomu, čo obmedzuje jej použitie v nízko-teplotných podmienkach.
Preto sa uhlíková oceľ hlavne používa v nasledujúcich prípadoch:
Aby sa zvýšila odolnosť oceli pred koroziou, často je chránená vrstvením, sprejovaním atď. Aj keď má uhlíková oceľ nevýhody, jej vynikajúce celkové stupne nákladovosti robia z nej stále neodmysliteľný základný materiál pri výrobe tlakových nádob.
Kovová ocel:
Alloyová oceľ je typ materiálu, ktorý zvyšuje výkonnosť pridávaním alloyových prvkov ako sú hrom, nikol a molibdén do uhlíkovej ocele. Najväčšou výhodou je vysoká mechanická pevnosť, dobrá tepelná pevnosť a určitá odolnosť pred koroziou. Bežne používané alloyové ocele zahŕňajú 15CrMoR, 12Cr1MoV, SA387Gr.11, Gr.22, atď., ktoré sú široko uplatnené v kontajneroch na vysokú teplotu a tlak, ako sú parné kotly, reaktory atď.
Po pridani chromu a molibdenu sa oxidacna odolnost a pevnost proti plazeni slitovej ocele významne zlepšia, takže dokáže zachovať dobrú stabilitu aj v prostrediach s vysokou teplotou a tlakom. Niektoré slitové oceľe môžu tiež poskytovať odolnosť voči korozií v špecifických mediách, ako je 12Cr1MoV, ktorá sa dobre prejavuje v prostrediach s vysokou teplotou a hydrogen sulfidom.
Hoci slitová oceľ má vynikajúce vlastnosti, jej výrobné náklady sú významne vyššie ako u bežnej uhlovodíkovej ocele a ťažkosť jej spracovania je tiež väčšia. Počas svárania je potrebné striktne riadiť procesné parametre a vykonávať tepelnú úpravu, aby sa predišlo tepelnej trhlinnosti a stresovej korozií. Okrem toho sú niektoré slitové oceľe citlivé na hydrogenovú kruchlost a ich treba používať so zriedkavosťou v zariadeniach na ukladanie hydrogenu.
Nerezová ocel:
Nerezová oceľ môže sa tiež používať na výrobu tlakových nádob, predovšetkým v oblastiach chemickej, farmaceutickej a potravinárskej, a jeho vynikajúca odolnosť proti korozií ho robí prvočoľníkom. Nerdzavé oceli sa hlavné delia na austenitné, ferritné, martensitné a duplexné nerdzavé ocele. Najčastejšie používané austenitné nerdzavé ocele, ako sú 304, 316L atď., sú široko uplatňované kvôli ich dobrým spotrebiteľským vlastnostiam, výdržnosti a odolnosti proti korozií.
nerdzavá oceľ 316L má vďaka svojmu vysokému obsahu molýbdenu dobrú odolnosť voči chloridovým médiумам a je zvlášť vhodná pre tlakové nádoby v solenej alebo morskej vode. Duplexová nerdzavá oceľ (ako 2205, 2507) kombinuje výhody austenitnej a ferritnej štruktúry, má vyššiu pevnosť a odolnosť proti bodcovej korozií, a postupne nahradzuje jej pozíciu v niektorých tradicionálnych oblastiach používania austenitnej nerdzavej ocele.
Hlavnou nevýhodou nerdzavého ocele je jejich vysoká cena, obzvlášť pre modely s vysokým obsahom niklu a molibdenu. Okrem toho sa počas svarovania ľahko tvorí mezihranová koroze, preto je potrebné použiť materiál počas riešenia alebo nízkouhľikové modely (ako 316L). V silne redukujúcom prostredí môže nerdzavá oceľ mať riziko stresovej koroze a model materiálu treba vybrať cieľovo.
Preto sa nerdzavá oceľ používa predovšetkým v nasledujúcich prípadoch:
Titán a jeho ligatúry:
Titánová kovina sa stala populárnyou látkou na výrobu vysokoquality pressure vessels kvôli svojej nízkej hustote, vysokému špecifickému sile a vynikajúcej odolnosti pred koroziou. Titán má vynikajúcu stabilitu voči mnohým vysoce koroziívnym médiam, ako sú dusičná kyselina, organické kyseliny, vlhký chlorový plyn, mořská voda atď., a je osobitne vhodná na dlhodobé používanie v oxidujúcich a neutrálnych prostrediah.
Bežné titanové materiály zahŕňajú čistý titán (ako TA1, TA2) a titanové ligoviny (ako TC4). Čistý titán má vynikajúce spotrebovanosť a tvariteľnosť, a je široko používaný v nádobách s nízkou pevnosťou, ale s vysokými požiadavkami na odolnosť pred koroziou, ako sú nádrže na uloženie soľnej vody, galvanizačné nádrže, chemické reaktory atď. Titanové ligoviny majú oboje - pevnosť a odolnosť pred koroziou, a preto sú vhodné na nosné časti alebo príležitosti s vysokým stresom.
Titanové materiály sú drahé, ťažko spracovateľné a majú extrémne vysoké environmentálne požiadavky počas sváru (vyžaduje sa ochrana inértnym plynom), preto sa používajú hlavne v produktoch s vysokou technickou úrovňou a pridanou hodnotou. V oblastiach ako kosmonautika, letecká technika, hlbokomořské inžinierstvo, zaobchádzanie so slanou vodou, medicínske zariadenia atď. titanové materiály hravia stále nezameniteľnú úlohu.
V skutočnom inžinierskom návrhu sa výber materiálu líši podľa rôznych pracovných podmienok. Vezmime si ako príklad desulfurizačnú vežu rafinerie, jej médium obsahuje vysoce koroziívne komponenty ako je dusičnan vodíkový, amóniak a chloridy. Je to lepšie vybrať ocel 316l alebo 2205 duplexové nerdzivé oceli. V kotlách elektrárne má vysokotlaková pára extrémne vysoké požiadavky na vysokooteplné alejové oceľe, často sa používajú 12Cr1MoV alebo SA387 alejová oceľ.
V fertilitnom priemysle sa vysokotlacom reaktoroch používaných v jednotkách na syntézu amóniu často používajú špeciálne materiály ako sú titanové kompozitné pláty a Hastelloy kompozitné pláty; v potravinárskom priemysle, aby sa zabezpečila hygiena a čistota, sa často používajú austenitné nerdzivé materiály ako 304L a 316L.
Preto v inžinierskych aplikáciách musí byť výber materiálu kombinovaný s pracovným tlakom, teplotou, typom prostredia, operačným cyklom, ekonomickosťou a prípustnosťou štandardu. Zohľadnite mnoho faktorov pri výbere materiálov, ktoré sú bezpečné, spoľahlivé a ekonomicky odôvodnené.
HNJBL je profesionálny výrobca a dodávateľ ocele. Hlavné produkty našej spoločnosti zahŕňajú uhlíkovú ocel, nerdzivú ocel, ocel odolnú pred opotrváním, oceľové profily, nátieranú ocel atď. Úplné špecifikácie, stabilná kvalita a dostatočná množstvo.
Horúce novinky2025-06-10
2025-06-04
2025-05-26
2025-05-19
2025-05-14
2025-05-06
Copyright © Henan Jinbailai Industrial Co.,Ltd. All Rights Reserved - Zásady ochrany osobných údajov
EN
