ASTM A182 F5 Фланець з нержавіючої сталі для нафтохімічних електростанцій

Що таке фланець ASTM A182 F5 під зварювання?

Фланець зварної горловини ASTM A182 F5 — це кований компонент трубопроводу, виготовлений із мартенситної хром-молібденової легованої сталі з позначенням UNS K41545. Це не аустенітна нержавіюча сталь: ця марка містить 4,0-6,0% хрому та 0,44-0,65% молібдену, що забезпечує гарну -температурну міцність і помірну корозійну стійкість у паровій, вуглеводневій та помірно корозійній роботі. Довга конічна втулка конструкції зварювальної горловини приварена встик до труби, створюючи міцне, герметичне-з’єднання, яке є кращим для систем трубопроводів високого тиску та високої температури на нафтохімічних заводах і електростанціях.

Хімічні вимоги згідно ASTM A182

У таблиці нижче подано хімічні вимоги до класу F5, як зазначено в ASTM A182. Значення є максимальними відсотками, якщо не показано діапазон.

Оцінка	UNS	C	Мн	P	S	Si	Ni	кр	пн
F5	K41545	0.15	0.30-0.60	0.030	0.030	0.50	0.50	4.0-6.0	0.44-0.65

Вимоги до розтягування та твердості

Властивості розтягування при -мінімальній кімнатній температурі та діапазон твердості для поковок F5 указано в ASTM A182 таким чином.

Власність	Вимога
Міцність на розрив хв	70 ksi [485 МПа]
Межа текучості мін	40 ksi [275 МПа]
Подовження в 2 дюймах або 4D хв	20%
Зменшення площі мін	35%
Твердість за Брінеллем HBW	143-217

Термічна обробка

Фланці F5 цілісно ковані, а потім термічно оброблені шляхом відпалу або нормалізації та відпустки. Аустенітизація виконується при мінімальній температурі 1650 F [900 C] з наступним охолодженням у печі для відпалу або відпусткою при мінімумі 1150 F [620 C] для нормалізації-і-відпуску. Перехід від-до-фланця оброблено з конусністю 1:3, щоб напруга розподілялася рівномірно під час зварювання з’єднання в систему трубопроводу.

Ремонтне зварювання

Там, де дозволено ремонтне зварювання, використовуються низько{0}}водневі електроди типу E80XX-B6, де XX може дорівнювати 15, 16 або 18. Рекомендована температура попереднього нагріву та проміжного проходу становить 400-700 F [205-370 C], а термічна обробка після зварювання проводиться за мінімальної температури 1250 F [675 C] для відновлення необхідних механічних властивостей і відпустки зони шва.

Розміри, класи тиску та обробка поверхні

Фланці зі зварюваною шийкою F5 виготовляються відповідно до ASME B16.5 у класах тиску від 150 до 2500 для номінальних розмірів труб до 24 дюймів і відповідно до ASME B16.47 для труб більшого діаметру. Поширеними типами облицювання є рельєфна грань і з’єднання кільцевого-типу. Стандартний захист поверхні включає анти{9}}антикорозійне масляне покриття або піскоструминну обробку до рівня Sa2,5. Кожен фланець зазвичай постачається із сертифікатом випробування матеріалу згідно з EN 10204 3.1 разом із документацією щодо твердості та удару, наприклад, значення надрізу за Шарпі V- мінімум 27 Дж при -20 C, якщо вказано покупцем.

Типові застосування

Фланці F5 використовуються в нафтопереробних і нафтохімічних трубопроводах, парових і бойлерних системах, форсунках теплообмінників і загальних високо{1}}температурних трубопроводах тиску, де помірний хром і молібден пропонують-рентабельну стійкість до високо-температурної деградації та водневого впливу.

Часті запитання

Q1: Чи є F5 нержавіюча сталь?

A1: № F5 – це сталь з мартенситного хром-молібденового сплаву, UNS K41545, на яку поширюється ASTM A182. Він піддається термічній-обробці та використовується для високо-температурної експлуатації, де аустенітні нержавіючі сталі були б надто дорогими.

Q2: Які класи тиску доступні для фланців F5 під зварювання?

A2: Фланці доступні в класах тиску ASME B16.5 від 150 до 2500 для розмірів до 24 дюймів і в ASME B16.47 для більших діаметрів.

Q3: Чому конструкцію зварювальної горловини надають перевагу для роботи під високим-тиском?

A3: Конічна втулка дозволяє зварювати встик-з повним проплавленням і плавно розподіляє напругу від фланцевого кільця до труби, забезпечуючи герметичне-з’єднання, яке протистоїть втомі під час циклічної роботи під високим{3}}тиском.

Q4: Який присадний метал і попередній нагрів потрібні для зварювання F5?

A4: Використовуються електроди з низьким-воднем типу E80XX-B6 з температурою попереднього нагріву та міжпрохідними температурами 205-370 C і термічною обробкою після зварювання при мінімумі 675 C.

Q5: Яка термічна обробка застосовується до поковок F5?

A5: Матеріал піддається відпалу або нормалізації та відпуску з аустенітизацією при мінімумі 900 C і відпуском при мінімумі 620 C.

Q6: Яка документація зазвичай постачається з фланцями F5?

A6: Сертифікати випробувань матеріалів згідно з EN 10204 3.1, результати випробувань на твердість у діапазоні 143-217 HBW і, якщо вказано, дані випробувань на удар, наприклад V-подібний надріз Шарпі 27 Дж мінімум при -20 C.