يتم تصنيع الفلنجات ذات درجات الحرارة المنخفضة-من مواد تم اختبارها ضد الصدمات-وتم اختيارها خصيصًا للحفاظ على الليونة وصلابة الكسر تحت نطاق الفولاذ الكربوني القياسي. عندما تنخفض درجات الحرارة إلى أقل من -20 درجة فهرنهايت، يفقد الفولاذ الكربوني القياسي ASTM A105 مقاومته للصدمات ويصبح عرضة للكسر الهش. تعتبر درجات الحرارة المنخفضة ضرورية لتطبيقات الغاز الطبيعي المسال، المبردة، وخطوط أنابيب القطب الشمالي حيث يجب تجنب الفشل الناتج عن الكسر الهش.
ما هي الشفاه ذات درجة الحرارة المنخفضة؟
الفلنجات ذات درجة الحرارة المنخفضة-هي فلنجات تم تصنيعها من مواد تم اختبارها-للتحقق من متانة الكسر عند أدنى درجة حرارة تصميمية. يخضع الفولاذ الكربوني القياسي (ASTM A105) لمرحلة انتقالية من - إلى - هشة مع انخفاض درجة الحرارة، مما يفقد قدرته على امتصاص طاقة الصدم دون التشقق. يتم صياغة درجات المواد ذات درجة الحرارة المنخفضة- باستخدام الكيمياء الخاضعة للرقابة والمعالجة الحرارية للحفاظ على الليونة عند درجات حرارة أقل من- الصفر. تخضع هذه الفلنجات لـ ASME B16.5 مع متطلبات المواد الإضافية المحددة في الكود المعمول به (ASME B31.3 لأنابيب المعالجة) ومعيار المواد نفسه.
خيارات المواد
يلخص الجدول التالي مواد الفلنجة ذات درجات الحرارة المنخفضة الأكثر شيوعًا-والحد الأدنى لدرجات حرارة الخدمة الخاصة بها:
| معيار المواد | درجة | الحد الأدنى لدرجة حرارة التصميم | الميزات الرئيسية | تطبيق نموذجي |
|---|---|---|---|---|
| أستم A350 | LF2 | -50 درجة فهرنهايت | الفولاذ الكربوني المنخفض{0}}ذو درجة الحرارة المنخفضة الأكثر شيوعًا | الغاز الطبيعي المسال، الخدمات المبردة |
| أستم A350 | LF3 | -150 درجة فهرنهايت | تعزيز قوة درجات الحرارة المنخفضة-. | معالجة الغاز المبرد |
| أستم A182 | F304L | -425 درجة فهرنهايت | الفولاذ الأوستنيتي، خصائص التبريد ممتازة | الغاز الطبيعي المسال، النيتروجين السائل |
| أستم A182 | F316L | -425 درجة فهرنهايت | منخفض الكربون،-ومقاوم للتآكل-مبرد | خدمة المبردة المسببة للتآكل |
| أستم A182 | F51 (2205) | -50 درجة فهرنهايت | دوبلكس، استخدام محدود لدرجة الحرارة المنخفضة-. | غاز حامض،-درجة حرارة بحرية منخفضة |
A350 LF2 هو العمود الفقري-لدرجة الفولاذ الكربوني ذات درجة الحرارة المنخفضة، مما يوفر متانة جيدة تصل إلى -50 درجة فهرنهايت بتكلفة متوسطة أعلى من A105. للحصول على خدمات أكثر برودة تصل إلى -150 درجة فهرنهايت، يوفر A350 LF3 بمحتواه العالي من النيكل صلابة معززة. بالنسبة لدرجات الحرارة المبردة التي تقل عن -150 درجة فهرنهايت، يلزم استخدام الفولاذ الأوستنيتي غير القابل للصدأ مثل F304L وF316L لأن هيكلها البلوري المكعب الذي يركز على الوجه يظل مطاوعًا في أي درجة حرارة.
الضغط-تقييمات درجة الحرارة
تتبع تقييمات درجة حرارة الضغط-للفلنجات ذات درجة الحرارة المنخفضة-جداول ASME B16.5 القياسية لكل مجموعة مواد. يحتفظ الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي بخصائصه الميكانيكية بشكل جيد للغاية في درجات الحرارة المبردة، وفي الواقع يصبح أقوى مع انخفاض درجة الحرارة. تنخفض تصنيفات الفولاذ الكربوني بشكل ملحوظ عند درجات الحرارة المنخفضة، وقد يتم تخفيض تصنيف بعض فئات المواد تحت درجات حرارة معينة. يتم تحديد الحد الأدنى لدرجة الحرارة التصميمية لكل مادة من خلال درجة حرارة تأهيل اختبار تأثير المادة، وليس من خلال الحدود التعسفية.
متطلبات اختبار التأثير
يعد اختبار تأثير Charpy V-Notch (CVN) هو الطريقة القياسية للتحقق من متانة درجات الحرارة المنخفضة-. يتطلب ASME B31.3 وASME B16.5 اختبار التأثير لجميع حواف الفولاذ الكربوني والفولاذ المنخفض -المستخدمة تحت درجة -20 درجة فهرنهايت. ويتم إجراء الاختبار على عينات مأخوذة من الحافة النهائية أو من قطع اختبار تمثيلية تتلقى نفس المعالجة الحرارية. يتم تحديد الحد الأدنى لقيم الطاقة في معيار المواد وتختلف حسب درجة المادة والحد الأدنى لدرجة حرارة التصميم. يجب أن تكون درجة حرارة الاختبار عند أو أقل من الحد الأدنى لدرجة حرارة التصميم. اختبار التأثير مطلوب أيضًا على معادن اللحام والمناطق المتأثرة بالحرارة للتصنيعات الملحومة.
التطبيقات
تعتبر الفلنجات ذات درجة الحرارة المنخفضة -مكونات مهمة في منشآت معالجة الغاز الطبيعي المسال وتخزينه ونقله حيث يمكن أن تصل درجات الحرارة إلى -260 درجة فهرنهايت. تعمل محطات فصل الغاز المبرد وتسييل الهواء على فصل الهواء إلى الأكسجين والنيتروجين والأرجون عند درجات حرارة منخفضة للغاية. تعمل أنظمة التبريد وصناديق التبريد في المصانع الكيماوية عند درجات حرارة منخفضة. تواجه مرافق خطوط الأنابيب في القطب الشمالي وشبه القطبي درجات حرارة محيطة تتطلب مواد منخفضة المتانة في جميع أنحاء النظام. تتطلب أنظمة معالجة النيتروجين السائل والأكسجين السائل مواد تظل قابلة للسحب عند درجات حرارة تخزينها.
التصديق والتتبع
يجب أن تتضمن تقارير اختبار المواد (MTRs) للفلنجات ذات درجة الحرارة المنخفضة-نتائج اختبار التأثير التي توضح قيم الطاقة الممتصة لكل عينة اختبار. مطلوب التتبع الكامل من ذوبان الفولاذ إلى الحافة النهائية، مع أرقام الحرارة المختومة على كل شفة لتحديد الهوية. غالبًا ما يتم تحديد فحص -الطرف الثالث لخدمة درجات الحرارة المنخفضة-الحرجة لتوفير التحقق المستقل من خصائص المواد. يوفر اختبار تحديد المواد الإيجابي (PMI) لكيمياء المواد قبل التثبيت ضمانًا إضافيًا للجودة.
الفكرة الرئيسية هي التحديد دائمًا للصدمات-التي تم اختبارها بدرجة حرارة منخفضة-لأي وصلة ذات حواف أقل من -20 درجة فهرنهايت. يؤدي استخدام الفولاذ الكربوني القياسي بدرجة حرارة انتقالية أقل من تأثيره إلى خطر حدوث كسر هش كارثي يجب تجنبه بأي ثمن.
هل تحتاج إلى-فلنجات ذات درجة حرارة منخفضة؟
اتصل بفريقنا الهندسي للحصول على -خبرة في اختيار فلنجات درجات الحرارة المنخفضة ودعم اعتماد المواد.
منتجات شفة
