Flanșele de temperatură joasă-sunt fabricate din materiale testate-la impact, special selectate pentru a menține ductilitatea și rezistența la rupere sub intervalul standard al oțelului carbon. Când temperaturile scad sub -20 grade F, oțelul carbon standard ASTM A105 își pierde rezistența la impact și devine susceptibil la rupere fragilă. Calitățile de temperatură scăzută sunt esențiale pentru aplicațiile de GNL, criogenice și conducte arctice în care trebuie evitată defecțiunea cauzată de fractura fragilă.
Ce sunt flanșele de temperatură joasă?
Flanșele de -temperatură scăzută sunt flanșe fabricate din materiale care au fost testate-la impact pentru a verifica rezistența la rupere la temperatura minimă de proiectare. Oțelul carbon standard (ASTM A105) trece printr-o tranziție ductil-la-căderea temperaturii scade, pierzându-și capacitatea de a absorbi energia de impact fără crăpare. Materialele cu materiale cu temperatură joasă-să sunt formulate cu chimie controlată și tratament termic pentru a menține ductilitatea la temperaturi sub-zero. Aceste flanse sunt reglementate de ASME B16.5 cu cerințe suplimentare privind materialele specificate în codul aplicabil (ASME B31.3 pentru conductele de proces) și standardul de material în sine.
Opțiuni materiale
Următorul tabel rezumă cele mai obișnuite materiale pentru flanșe de -temperatura scăzută și temperaturile minime de serviciu ale acestora:
| Material Standard | Nota | Temp. minimă de proiectare | Caracteristici cheie | Aplicație tipică |
|---|---|---|---|---|
| ASTM A350 | LF2 | -50 grade F | Cel mai obișnuit oțel carbon-la temperatură joasă | GNL, servicii frigorifice |
| ASTM A350 | LF3 | -150 de grade F | Rezistență îmbunătățită-la temperatură scăzută | Prelucrarea gazelor criogenice |
| ASTM A182 | F304L | -425 grade F | Inoxidabil austenitic, proprietăți criogenice excelente | GNL, azot lichid |
| ASTM A182 | F316L | -425 grade F | Criogenic cu-carbon scăzut, rezistent-la coroziune | Serviciu criogenic coroziv |
| ASTM A182 | F51 (2205) | -50 grade F | Duplex, utilizare limitată la temperatură joasă- | Gaz acidulat, marin cu temperatură joasă- |
A350 LF2 este calul de lucru pentru oțel carbon la temperatură joasă-, oferind o rezistență bună până la -50 de grade F la un cost suplimentar moderat față de A105. Pentru servicii mai reci până la -150 de grade F, A350 LF3 cu conținutul său mai mare de nichel oferă o rezistență sporită. Pentru temperaturi criogenice sub -150 grade F, sunt necesare oțeluri inoxidabile austenitice, cum ar fi F304L și F316L, deoarece structura lor cristalină cubică centrată pe față rămâne ductilă la orice temperatură.
Presiune{0}}Evaluări de temperatură
Evaluările de presiune-temperatură pentru flanșele de-temperatură scăzută urmează tabelele standard ASME B16.5 pentru fiecare grup de materiale. Oțelurile inoxidabile austenitice își păstrează proprietățile mecanice excepțional de bine la temperaturi criogenice, devenind de fapt mai puternice pe măsură ce temperatura scade. Evaluările oțelului carbon scad semnificativ la temperaturi scăzute, iar unele clase de materiale pot fi reduse sub anumite temperaturi. Temperatura minimă de proiectare pentru fiecare material este determinată de temperatura de calificare a testului de impact a materialului, nu de limite arbitrare.
Cerințe de testare a impactului
Testarea la impact Charpy V-Notch (CVN) este metoda standard pentru verificarea tenacității-la temperaturi scăzute. ASME B31.3 și ASME B16.5 necesită testarea la impact pentru toate flanșele din oțel carbon și din oțel slab-aliat utilizate sub -20 grade F. Testul se efectuează pe epruvete prelevate din flanșa finită sau din piese de încercare reprezentative care primesc același tratament termic. Valorile minime de energie sunt specificate în standardul de material și variază în funcție de calitatea materialului și temperatura minimă de proiectare. Temperatura de testare trebuie să fie la sau sub temperatura minimă de proiectare. Testarea la impact este, de asemenea, necesară pe metalul sudat și pe zonele afectate de căldură pentru fabricațiile sudate.
Aplicații
Flanșele cu temperatură joasă- sunt componente critice în instalațiile de procesare, depozitare și transport GNL unde temperaturile pot atinge -260 de grade F. Instalațiile de separare a gazelor criogenice și de lichefiere a aerului separă aerul în oxigen, azot și argon la temperaturi extrem de scăzute. Sistemele frigorifice și frigorifice din uzinele chimice funcționează la temperaturi scăzute. Instalațiile de conducte arctice și subarctice se confruntă cu temperaturi ambientale care necesită materiale de rezistență scăzută în întregul sistem. Sistemele de manipulare a azotului lichid și a oxigenului lichid necesită materiale care rămân ductile la temperaturile lor de depozitare.
Certificare și trasabilitate
Rapoartele de testare a materialelor (MTR) pentru flanșe cu temperatură joasă-trebuie să includă rezultatele testelor de impact care să arate valorile energiei absorbite pentru fiecare eșantion de testat. Este necesară trasabilitatea completă de la topitura de oțel până la flanșa finită, cu numere de căldură ștampilate pe fiecare flanșă pentru identificare. Inspecția terță parte este adesea specificată pentru serviciul critic la temperatură joasă-pentru a oferi o verificare independentă a proprietăților materialului. Testarea de identificare pozitivă a materialelor (PMI) a chimiei materialelor înainte de instalare oferă o asigurare suplimentară a calității.
Principala concluzie este să specificați întotdeauna materialele cu temperatură scăzută-testate la impact-pentru orice conexiune cu flanșă sub -20 grade F. Folosirea oțelului carbon standard sub temperatura de tranziție la impact creează un risc de fractură catastrofală, care trebuie evitată cu orice preț.
Aveți nevoie de flanșe de -temperatură scăzută?
Contactați echipa noastră de ingineri pentru asistență specializată în selecția-flanșelor de temperatură scăzută și pentru certificarea materialelor.
Produse cu flanșe
