SA387 Klasse 11 Klasse 2ist eine Chrom-{0}}Molybdän-legierte Stahlplatte für Hochtemperatur-Druckbehälter und -Kessel, die aufgrund ihres ~1 % Chrom (~Cr) und ~0,5 % Molybdän (~Mo)-Gehalts eine gute Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit bietet, wobei die Bezeichnung „Klasse 2“ eine höhere Zugfestigkeit (75–100 ksi) im Vergleich zu Klasse 1 angibt. Sie wird in der Öl-, Gas- und Chemieindustrie für den Betrieb bei erhöhten Temperaturen verwendet und bietet Widerstandsfähigkeit beständig gegen Oxidations- und Sauergasumgebungen und ist sowohl nach ASME- als auch nach ASTM-Standards zertifiziert.
Äquivalente
| BS | DE | ASTM/ASME | LÄRM |
| 621 B | ––– | SA387-11-2 | ––– |
Spezifikationen für legierte Stahlplatten ASME SA387 Grade 11
| Bezeichnung | Nominelles Chrom Inhalt (%) |
Nominelles Molybdän Inhalt (%) |
| SA387 Klasse 11 | 1.25% | 0.50% |
Zuganforderungen für Platten aus legiertem Stahl der Klasse 11 nach ASME SA387 und Platten der Klasse 2
| Bezeichnung: | Erfordernis: | Klasse 11 |
| SA387 Klasse 11 | Zugfestigkeit, ksi [MPa] | 75 bis 100 [515 bis 690] |
| Streckgrenze, min, ksi [MPa]/(0,2 % Offset) | 43 [310] | |
| Dehnung in 8 Zoll [200 mm], min. % | 18 | |
| Dehnung in 2 Zoll [50 mm], min., % | 22 | |
| Flächenreduzierung, min % | ––– |
Chemische Anforderungen für Platten aus legiertem Stahl ASME SA387 Grade 11
| Element | Chemische Zusammensetzung (%) | |
| SA387 Klasse 11 | ||
| Kohlenstoff: | Wärmeanalyse: | 0.05 - 0.17 |
| Produktanalyse: | 0.04 - 0.17 | |
| Mangan: | Wärmeanalyse: | 0.40 - 0.65 |
| Produktanalyse: | 0.35 - 0.73 | |
| Phosphor: | Wärmeanalyse: | 0.035 |
| Produktanalyse: | 0.035 | |
| Schwefel (max): | Wärmeanalyse: | 0.035 |
| Produktanalyse: | 0.035 | |
| Silizium: | Wärmeanalyse: | 0.50 - 0.80 |
| Produktanalyse: | 0.44 - 0.86 | |
| Chrom: | Wärmeanalyse: | 1.00 - 1.50 |
| Produktanalyse: | 0.94 - 1.56 | |
| Molybdän: | Wärmeanalyse: | 0.45 - 0.65 |
| Produktanalyse: | 0.45 - 0.70 |
Verarbeitung
1. Materialvorbereitung und Zuschnitt
Lieferzustand: Wird normalerweise im normalisierten und vergüteten (N+T) oder vergüteten (Q+T) Zustand geliefert.
Schneiden: CNC-Plasma- oder Autogenschneiden ist Standard. Für dünne Bleche wird mechanisches Schneiden bevorzugt, um Wärmeeinflusszonen (HAZ) zu vermeiden.
2. Formen
Kalt-/Warmumformung: Platten werden zu Zylindern gerollt oder zu Köpfen gepresst. Wenn die Warmumformung die untere kritische Temperatur überschreitet, sind erneutes Normalisieren und Anlassen erforderlich, um die mechanischen Eigenschaften wiederherzustellen.
3. Schweißen (kritische Phase)
Da es sich um ein Material der P-No. 4-Gruppe handelt, ist es empfindlich gegenüber durch Wasserstoff-induzierter Rissbildung.
Vorwärmen: Gemäß ASME Abschnitt VIII ist ein obligatorisches Vorheizen auf mindestens 121 Grad (250 Grad F) erforderlich.
Verbrauchsmaterialien: Verwenden Sie passende Elektroden mit niedrigem -Wasserstoffgehalt (z. B. E8018-B2 oder ER80S-B2).
Zwischenlagentemperatur: Muss streng kontrolliert werden (normalerweise 150 bis 300 Grad).
4. Nach-Schweißwärmebehandlung (PWHT)
PWHT ist wichtig, um die Härte zu reduzieren und Eigenspannungen abzubauen.
Haltetemperatur: Mindestens 620 Grad (1150 Grad F) gemäß ASME-Code.
Industrielle Praxis: Wird häufig zwischen 675 und 705 Grad durchgeführt, um Duktilität sicherzustellen und Spannungsorientierungs-Wasserstoff-induzierte Rissbildung (SOHIC) zu verhindern.
5. Inspektion und Prüfung
ZfP: 100 % Röntgenprüfung (RT) oder Ultraschallprüfung (UT) für Schweißnähte. Die Magnetpulverprüfung (MT) dient zur Prüfung auf Oberflächenrisse nach PWHT.
Mechanische Eigenschaften: Nachweis der Zugfestigkeit der Klasse 2 (515–690 MPa oder 75–100 ksi).
Härteprüfung: Die Härte ist in der Regel auf weniger als oder gleich 225 HBW begrenzt, um die Beständigkeit gegen Sulfidspannungsrisse (SSC) im sauren Betrieb sicherzustellen.
Hauptanwendungen:
Öl und Gas:
Raffinierung, Verarbeitung und Lagerung von Hochtemperaturflüssigkeiten und -gasen, insbesondere im sauren Bereich (Schwefelwasserstoff).
Petrochemische Anlagen:
Reaktoren, Behälter und Rohrleitungen für die chemische Verarbeitung.
Stromerzeugung:
Kessel, Wärmetauscher und andere Komponenten in Wärmekraftwerken.
Allgemeine Industrie:
Druckbehälter, Wärmetauscher und Dampfleitungssysteme.
Warum es verwendet wird:
Hochtemperaturbetrieb:
Entwickelt für Anwendungen mit erhöhten Temperaturen und Drücken.
Korrosions-/Oxidationsbeständigkeit:
Der höhere Chromgehalt sorgt für eine hervorragende Beständigkeit, die für raue Umgebungen unerlässlich ist.
Stärke und Zähigkeit:
Klasse 2 bietet aufgrund der verbesserten Wärmebehandlung eine höhere Festigkeit als Klasse 1 und eignet sich daher für kritische Geräte mit hoher -Beanspruchung wie Reaktoren und Hochdruckbehälter.
Schweißbarkeit:
Gute Schweißbarkeit für die Herstellung komplexer Geräte.
Hauptvorteile und Eigenschaften:
Hoch-Temperaturdienst:
Speziell entwickelt für Geräte, die bei erhöhten Temperaturen betrieben werden, wie Kessel, Wärmetauscher und Rohrleitungen.
Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit:
Ein höherer Chromgehalt sorgt für eine hervorragende Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit, was in rauen Umgebungen von entscheidender Bedeutung ist.
Erhöhte Kraft (Klasse 2):
Die Bezeichnung „Klasse 2“ bedeutet, dass es eine zusätzliche Wärmebehandlung erhält, was zu einer höheren Zug- und Streckgrenze im Vergleich zu Klasse 1 führt.
Überlegene mechanische Eigenschaften:
Bietet eine bessere Leistung unter höheren Belastungs- und Temperaturbedingungen als Standard-Kohlenstoffstähle oder deren Gegenstücke der Klasse 1.
Zuverlässig im sauren Dienst:
Aufgrund seiner Zusammensetzung eignet es sich für Sauergasumgebungen (die Schwefelwasserstoff enthalten).
Industriestandard:
Weit verbreitet in der Öl-, Gas- und petrochemischen Industrie für einen sicheren und langfristigen Betrieb.
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Welche Wartungsmaßnahmen sind für SA387 Grade 11 Class 2 Komponenten erforderlich?
Regelmäßige zerstörungsfreie Tests (NDT), Korrosionsinspektion und bei Bedarf Wärmebehandlung. Reinigen Sie die Komponenten, um Kalkablagerungen zu vermeiden.
Was ist der Unterschied zwischen SA387 Grade 11, Klasse 1 und Klasse 2?
Klasse 2 hat strengere Anforderungen an Schlagprüfungen und eine feinere Kornstruktur, wodurch sie für kritische Hochtemperaturanwendungen besser geeignet ist als Klasse 1.
Ist für SA387 Grade 11 Class 2 eine Zertifizierung erforderlich?
Ja, normalerweise ist ein MTC (Material Test Certificate) erforderlich, um die chemische Zusammensetzung, die mechanischen Eigenschaften und die Einhaltung der Wärmebehandlung zu bestätigen.
Zu welcher Materialkategorie gehört SA387 Grade 11 Class 2?
Es handelt sich um einen niedrig-legierten Chrom-Molybdänstahl, der hauptsächlich für Druckbehälteranwendungen verwendet wird. Es verfügt über eine ausgezeichnete Hochtemperaturfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit und eignet sich für raue Arbeitsumgebungen.
Was ist die chemische Hauptzusammensetzung von SA387 Grade 11 Class 2?
Zu seinen Hauptbestandteilen gehören 0,05–0,17 % Kohlenstoff, 0,40–0,65 % Mangan, 1,00–1,50 % Chrom und 0,45–0,65 % Molybdän, die seine mechanischen Eigenschaften gewährleisten.
Kann SA387 Grade 11 Class 2 durch Biegen geformt werden?
Ja, es kann kalt oder heiß gebogen werden. Warmbiegen bei 925–1040 Grad verbessert die Formbarkeit und verringert das Risiko von Rissen während des Prozesses.
Was ist der maximale Biegeradius für SA387 Grade 11 Class 2?
Der minimale Biegeradius hängt von der Dicke ab, normalerweise beträgt er beim Kaltbiegen das 3- bis 5-fache der Materialstärke, beim Warmbiegen kleiner.
Entspricht SA387 Grade 11 Class 2 den ASME-Standards?
Ja, es erfüllt den ASME Boiler and Pressure Vessel Code Abschnitt II und ist daher für die Verwendung in ASME-zertifizierten Geräten geeignet.
Kann SA387 Grade 11 Class 2 nach einem Schaden repariert werden?
Ja, eine Schweißreparatur ist möglich. Befolgen Sie die ordnungsgemäßen Verfahren zum Vorwärmen und zur Wärmebehandlung nach{1}dem Schweißen, um die Leistung wiederherzustellen.
Welche Faktoren beeinflussen die Lebensdauer von SA387 Grade 11 Class 2?
Temperatur, Druck, korrosive Medien und Wartungshäufigkeit. Der ordnungsgemäße Betrieb innerhalb der Designgrenzen verlängert die Lebensdauer.