U industrijskim sektorima kao što su petrokemija, proizvodnja električne energije i nuklearna energija,A516 Ocjena 70je jedan od najčešće korištenih ugljičnih čelika za posude pod pritiskom. Obično se koristi u proizvodnji kritične opreme kao što su kotlovi, rezervoari za skladištenje i reaktori. Takva oprema je podvrgnuta složenim radnim uslovima, uključujući produženo izlaganje fluktuacijama pritiska i temperature, a njen siguran rad direktno zavisi od dozvoljenog naprezanja materijala.
Dozvoljeni napon se odnosi na maksimalni napon koji materijal može izdržati bez kvara-kao što je plastična deformacija ili lom-i služi kao osnovna osnova za dizajn opreme. Mnogi inženjeri i tehničari uzimaju u obzir tačan dozvoljeni napon A516 Grade 70 tokom dizajna i odabira materijala. U stvarnosti, ova vrijednost nije fiksna; zavisi prvenstveno od ključnih faktora kao što su radna temperatura i važeći standardi. Ovaj članak pruža detaljno objašnjenje njegovih vrijednosti naprezanja. Ako trebate kupiti čelične ploče A516 razreda 70 za svoj projekt, kontaktirajte nas.
Dozvoljeno naprezanje za A516 Grade 70
Uzimajući najčešće korišteni ASME standard (međunarodni standard za posude pod pritiskom) kao primjer:
Na temperaturama okoline (-20 do 100 stepeni F, približno -29 do 38 stepeni), maksimalno dozvoljeno naprezanje je 20,0 ksi (približno 137,9 MPa). Kako radna temperatura raste, dopušteni napon se postepeno smanjuje. To je zato što visoke temperature uzrokuju pad čvrstoće čelika, čineći ga nesposobnim da izdrži opterećenja naprezanja koja se javljaju na temperaturi okoline.
Na primjer, na 600 stepeni F (približno . 316 stepen), dozvoljeni napon pada na 19,4 ksi (približno . 133.8 MPa). Na 1000 stepeni F (približno . 538 stepen), iznosi samo 2,5 ksi (približno . 17.2 MPa). Ovo takođe određuje da njen primenljiv temperaturni opseg obično ne prelazi 1000 stepeni F (specifični zahtevi zavise od važećih standarda opreme).
Logika izračunavanja
Da bismo razumjeli dozvoljeni napon, prvo moramo shvatiti njegovu logiku izračunavanja. Dozvoljeni napon se dobija dijeljenjem krajnjeg naprezanja materijala (jakoća tečenja ili zatezne čvrstoće) sa faktorom sigurnosti, koristeći formulu: Dozvoljeni napon=Krajnji napon ÷ Faktor sigurnosti.
Mehanička svojstva A516 Grade 70 čine osnovu ovih proračuna. Prema standardu ASTM A516, njegova minimalna granica popuštanja je 260 MPa (38 ksi), a vlačna čvrstoća se kreće od 485 do 620 MPa (70 do 90 ksi). Ovo je porijeklo oznake "Grade 70", koja označava minimalnu vlačnu čvrstoću od 70 ksi.
Faktor sigurnosti
Odabir sigurnosnog faktora mora uzeti u obzir važnost opreme i njenih radnih uvjeta, te općenito slijedi zahtjeve standarda kao što su ASME:
Za posude pod pritiskom od ugljičnog čelika, faktor sigurnosti zasnovan na granici tečenja obično nije manji od 1,5–1,6, dok sigurnosni faktor zasnovan na vlačnoj čvrstoći nije manji od 3,0–4,0. Konačni dozvoljeni napon uzima se kao minimum od dvije izračunate vrijednosti kako bi se osiguralo da oprema ima dovoljnu sigurnosnu marginu. Na primjer, na sobnoj temperaturi, proračun granice popuštanja daje 260 MPa ÷ 1,6 ≈ 162,5 MPa, a proračun zatezne čvrstoće daje 485 MPa ÷ 3,0 ≈ 161,7 MPa; međutim, stvarni standard navodi 137,9 MPa (20,0 ksi). To je zato što se praktični faktori kao što su proizvodni procesi i kvalitet zavara takođe moraju uzeti u obzir, dodatno smanjujući dozvoljeno naprezanje kako bi se povećala sigurnost.
Faktori koji utiču na dozvoljeni stres
Radna temperatura je najkritičniji faktor koji utiče na dozvoljeno naprezanje A516 razreda 70. Čvrstoća čelika opada kako temperatura raste, a brzina pada značajno se ubrzava iznad 300 stepeni; stoga se dozvoljeni napon mora prilagoditi u skladu s temperaturom.
Prema ASME BPVC standardu, dozvoljeno naprezanje na različitim temperaturama je jasno navedeno:
- U opsegu od -20 do 300 stepeni F (približno -29 do 149 stepeni), dozvoljeni napon ostaje konstantan na 20,0 ksi.
- Na 600 stepeni F (približno . 316 stepen), smanjuje se na 19,4 ksi.
- Na 700 stepeni F (približno . 371 stepen), smanjuje se na 18,1 ksi.
- Na 850 stepeni F (približno . 454 stepen), smanjuje se na 9,3 ksi.
- Iznad 850 stepeni F, dozvoljeni napon naglo pada, pada na 2,5 ksi na 1000 stepeni F.
U praktičnim primjenama moraju se primijetiti dvije ključne stvari:
Prvo, izbor dozvoljenog naprezanja mora biti zasnovan na specifičnim radnim uslovima; vrijednosti za sobnu temperaturu ne smiju se slijepo primjenjivati. Na primjer, u uslovima visoke-temperature, debljina zida opreme mora se izračunati korištenjem dozvoljenog naprezanja koji odgovara toj temperaturi; u suprotnom, opremi može nedostajati dovoljna snaga.
Drugo, A516 Grade 70 je prvenstveno pogodan za srednje- i niske-temperature, srednje{4}} i niske-uslove pritiska. Ako radna temperatura prelazi 343 stepena, preporučuje se davanje prioriteta čelicima otpornim na-temperaturu-kao što su legure Cr-Mo kako bi se izbjegle situacije u kojima oprema ne ispunjava operativne zahtjeve zbog pretjerano niskog dozvoljenog naprezanja.
Osnovna dozvoljena vrijednost naprezanja za A516 Grade 70 je 20,0 ksi (137,9 MPa) na sobnoj temperaturi, pri čemu su primarni faktori utjecaja radna temperatura i primjenjivi standard. Što je temperatura viša, manji je dozvoljeni napon. Razumijevanjem ovog principa i kombiniranjem sa stvarnim radnim uvjetima i standardnim zahtjevima opreme, možete precizno odabrati odgovarajući dozvoljeni napon. To pruža pouzdanu osnovu za sigurno projektovanje, proizvodnju i rad posuda pod pritiskom, sprječava kvar opreme uzrokovan nepravilnim odabirom naprezanja i osigurava sigurnost i stabilnost industrijske proizvodnje.
Yuxin Steel pruža-dugoročnu, stabilnu opskrbu čeličnim pločama različitih razreda i specifikacija. Molim tekontaktirajte nasza detaljna projektna rješenja.
Besplatne ponude i tehnička podrška
