Ποια είναι η επιτρεπόμενη τιμή τάσης για το A516 Grade 70;

Σε βιομηχανικούς τομείς όπως τα πετροχημικά, η ηλεκτροπαραγωγή και η πυρηνική ενέργεια,A516 Βαθμός 70είναι ένας από τους πιο ευρέως χρησιμοποιούμενους ανθρακούχους χάλυβες για δοχεία πίεσης. Χρησιμοποιείται συνήθως στην κατασκευή κρίσιμου εξοπλισμού όπως λέβητες, δεξαμενές αποθήκευσης και αντιδραστήρες. Αυτός ο εξοπλισμός υπόκειται σε πολύπλοκες συνθήκες λειτουργίας, συμπεριλαμβανομένης της παρατεταμένης έκθεσης σε διακυμάνσεις πίεσης και θερμοκρασίας, και η ασφαλής λειτουργία του εξαρτάται άμεσα από την επιτρεπόμενη καταπόνηση του υλικού.

Η επιτρεπόμενη τάση αναφέρεται στη μέγιστη καταπόνηση που μπορεί να αντέξει ένα υλικό χωρίς αστοχία-όπως λόγω πλαστικής παραμόρφωσης ή θραύσης-και χρησιμεύει ως η βασική βάση για το σχεδιασμό του εξοπλισμού. Πολλοί μηχανικοί και τεχνικοί εξετάζουν την ακριβή επιτρεπόμενη καταπόνηση του A516 Grade 70 κατά το σχεδιασμό και την επιλογή υλικού. Στην πραγματικότητα, αυτή η τιμή δεν είναι σταθερή. εξαρτάται κυρίως από βασικούς παράγοντες όπως η θερμοκρασία λειτουργίας και τα ισχύοντα πρότυπα. Αυτό το άρθρο παρέχει μια λεπτομερή εξήγηση των τιμών του στρες. Εάν πρέπει να αγοράσετε χαλύβδινες πλάκες A516 Grade 70 για το έργο σας, επικοινωνήστε μαζί μας.

Ζητήστε μια προσφορά τώρα

Λαμβάνοντας ως παράδειγμα το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο πρότυπο ASME (το διεθνές πρότυπο για δοχεία πίεσης):

Σε θερμοκρασίες περιβάλλοντος (-20 έως 100 βαθμοί F, περίπου -29 έως 38 βαθμοί ), η μέγιστη επιτρεπόμενη τάση είναι 20,0 ksi (περίπου 137,9 MPa). Καθώς η θερμοκρασία λειτουργίας αυξάνεται, η επιτρεπόμενη τάση μειώνεται σταδιακά. Αυτό συμβαίνει επειδή οι υψηλές θερμοκρασίες προκαλούν μείωση της αντοχής του χάλυβα, καθιστώντας τον ανίκανο να αντέξει τα φορτία καταπόνησης που παρουσιάζονται σε θερμοκρασίες περιβάλλοντος.

Για παράδειγμα, στους 600 βαθμούς F (περίπου. 316 βαθμοί ), η επιτρεπόμενη τάση πέφτει στα 19,4 ksi (περίπου. 133.8 MPa). Σε 1000 βαθμούς F (περίπου. 538 μοίρες ), είναι μόνο 2,5 ksi (περίπου. 17.2 MPa). Αυτό καθορίζει επίσης ότι το εύρος θερμοκρασίας που εφαρμόζεται συνήθως δεν υπερβαίνει τους 1000 βαθμούς F (οι συγκεκριμένες απαιτήσεις εξαρτώνται από τα ισχύοντα πρότυπα του εξοπλισμού).

Για να κατανοήσουμε το επιτρεπόμενο στρες, πρέπει πρώτα να κατανοήσουμε τη λογική υπολογισμού του. Η επιτρεπόμενη τάση λαμβάνεται διαιρώντας την τελική τάση του υλικού (αντοχή διαρροής ή αντοχή σε εφελκυσμό) με τον συντελεστή ασφαλείας, χρησιμοποιώντας τον τύπο: Επιτρεπόμενη τάση=Τελική τάση ÷ Συντελεστής ασφάλειας.

Οι μηχανικές ιδιότητες του A516 Grade 70 αποτελούν τη βάση αυτών των υπολογισμών. Σύμφωνα με το πρότυπο ASTM A516, η ελάχιστη αντοχή διαρροής του είναι 260 MPa (38 ksi) και η αντοχή εφελκυσμού του κυμαίνεται από 485 έως 620 MPa (70 έως 90 ksi). Αυτή είναι η προέλευση της ονομασίας "Grade 70", η οποία υποδεικνύει ελάχιστη αντοχή εφελκυσμού 70 ksi.

Η επιλογή ενός συντελεστή ασφαλείας πρέπει να λαμβάνει υπόψη τη σημασία του εξοπλισμού και τις συνθήκες λειτουργίας του και γενικά ακολουθεί τις απαιτήσεις προτύπων όπως το ASME:

Για τα δοχεία πίεσης από ανθρακούχο χάλυβα, ο συντελεστής ασφάλειας με βάση την αντοχή διαρροής δεν είναι συνήθως μικρότερος από 1,5–1,6, ενώ ο συντελεστής ασφάλειας με βάση την αντοχή εφελκυσμού δεν είναι μικρότερος από 3,0–4,0. Η τελική επιτρεπόμενη τάση λαμβάνεται ως η ελάχιστη από τις δύο υπολογιζόμενες τιμές για να διασφαλιστεί ότι ο εξοπλισμός έχει επαρκές περιθώριο ασφαλείας. Για παράδειγμα, σε θερμοκρασία δωματίου, ο υπολογισμός της αντοχής διαρροής αποδίδει 260 MPa ÷ 1,6 ≈ 162,5 MPa και ο υπολογισμός της αντοχής σε εφελκυσμό αποδίδει 485 MPa ÷ 3,0 ≈ 161,7 MPa. Ωστόσο, το πραγματικό πρότυπο καθορίζει 137,9 MPa (20,0 ksi) . Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι πρέπει επίσης να ληφθούν υπόψη πρακτικοί παράγοντες όπως οι διαδικασίες κατασκευής και η ποιότητα συγκόλλησης, μειώνοντας περαιτέρω την επιτρεπόμενη τάση για ενίσχυση της ασφάλειας.

Η θερμοκρασία λειτουργίας είναι ο πιο κρίσιμος παράγοντας που επηρεάζει την επιτρεπόμενη τάση του A516 Grade 70. Η αντοχή του χάλυβα μειώνεται καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία και ο ρυθμός πτώσης επιταχύνεται σημαντικά πάνω από τους 300 βαθμούς. Επομένως, η επιτρεπόμενη τάση πρέπει να ρυθμίζεται ανάλογα με τη θερμοκρασία.

Σύμφωνα με το πρότυπο ASME BPVC, η επιτρεπόμενη τάση σε διαφορετικές θερμοκρασίες προσδιορίζεται σαφώς:

• Εντός της περιοχής από -20 έως 300 βαθμούς F (περίπου -29 έως 149 μοίρες), η επιτρεπόμενη τάση παραμένει σταθερή στα 20,0 ksi.
• Σε 600 βαθμούς F (περίπου. 316 μοίρες ), μειώνεται στα 19,4 ksi.
• Στους 700 βαθμούς F (περίπου. 371 μοίρες ), μειώνεται σε 18,1 ksi.
• Σε 850 βαθμούς F (περίπου. 454 μοίρες ), μειώνεται σε 9,3 ksi.
• Πάνω από τους 850 βαθμούς F, η επιτρεπόμενη τάση πέφτει απότομα, πέφτοντας στα 2,5 ksi στους 1000 βαθμούς F.

Η βασική επιτρεπόμενη τιμή τάσης για το A516 Grade 70 είναι 20,0 ksi (137,9 MPa) σε θερμοκρασία δωματίου, με κύριους παράγοντες που επηρεάζουν τη θερμοκρασία λειτουργίας και το εφαρμοστέο πρότυπο. Όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία, τόσο μικρότερη είναι η επιτρεπόμενη τάση. Κατανοώντας αυτήν την αρχή και συνδυάζοντάς την με τις πραγματικές συνθήκες λειτουργίας και τις τυπικές απαιτήσεις του εξοπλισμού, μπορείτε να επιλέξετε με ακρίβεια την κατάλληλη επιτρεπόμενη τάση. Αυτό παρέχει μια αξιόπιστη βάση για τον ασφαλή σχεδιασμό, την κατασκευή και τη λειτουργία των δοχείων πίεσης, αποτρέπει τη βλάβη του εξοπλισμού που προκαλείται από ακατάλληλη επιλογή καταπόνησης και διασφαλίζει την ασφάλεια και τη σταθερότητα της βιομηχανικής παραγωγής.

Η Yuxin Steel παρέχει μακροπρόθεσμη-σταθερή προμήθεια χαλύβδινων πλακών σε διάφορες ποιότητες και προδιαγραφές. Παρακαλώεπικοινωνήστε μαζί μαςγια λεπτομερείς λύσεις έργων.

Δωρεάν προσφορές και τεχνική υποστήριξη