- 8 (495) 7487600
- 8 (495) 7487600
- 8 (925) 5552040
- 8 (925) 5552040
- Напишите нам
- Обратный звонок
Интернет магазин оборудования насосной, отопительной и водонагревательной техники №1
Сэндвич-трубы для дымоходов: как выбрать и купить. Сталь для котлов марка
Жаропрочная сталь: марка, подробное описание
Жаропрочная сталь, марки и виды которой рассмотрим далее, предназначена для длительного использования с учетом воздействия высоких термических и электрических нагрузок. Способ изготовления данного материала предусматривает последующую его эксплуатацию в течение длительного периода без деформаций. Особенности этого вида стали: высокая прочность и ползучесть. Рассматриваемые металлы преимущественно используются для постройки конструкций ненагруженного типа, эксплуатируемых под воздействием газовой окислительной среды и температур в диапазоне от 500 до 2000 градусов по Цельсию.
Характерные особенности
Марки жаропрочных и жаростойких сталей отличаются длительной прочностью. Этот показатель подразумевает возможность противостояния материала отрицательным внешним факторам на протяжении длительного времени. Высокая ползучесть – это влияние на непрекращающуюся деформацию стали в условиях повышенной трудности в плане эксплуатации и обслуживания.
От указанных факторов зависит возможность использования материала в той или иной сфере. Ползучесть характеризует предельный процент деформации, который в рассматриваемом случае составляет от 5 процентов на 100 часов до 1 % на 100 тысяч часов. По ГОСТУ 5632-72 любая марка жаропрочной стали не должна включать в себя добавки сурьмы, свинца, олова, мышьяка и висмута. Это обусловлено тем, что указанные материалы имеют малую температуру плавления, а это негативно сказывается на характеристиках конечного продукта. Некоторые элементы при нагревании выделяют негативные для здоровья человека испарения, что также сказывается на их непригодности для включения в подобного рода стали. В результате оптимальным составом для изготовления материала является железная основа с примесью хрома, никеля и прочих металлов, устойчивых к высоким температурам и окислительным процессам различного рода.
Жаропрочная сталь: марки
Ниже приведены основные марки рассматриваемого материала:
- Марка P-193 содержит не более одного процента углерода, 0,6 % марганца и кремния, а также порядка 30 % никеля и хрома, 2 % титана.
- Тинидур: углерод – до 0,13 %, марганец и кремний – не выше 1 %, хром – 16 %, алюминий – до 0,2 %, никель – 30-31 %.
- Жаропрочная сталь марки А-286 включает в себя в процентном соотношении 0,05 % углерода, 1,35 % марганца, 25 % никеля, 0,55 % кремния, 1,25 % молибдена, 2 % титана.
- Тип DVL42: 0,1 % углерода, не более одного процента марганца, 33 % никеля, 23 % кобальта, до 1 % кремния, 5 % молибдена, 1,7 % титана.
- DVL52 имеет похожий состав с указанной выше маркой, только вместо титана в состав входит до 4,5 процента тантала.
- Хромадур: 0,11 % углерода, 0,6 % кремния, 1,18 % марганца, 0,65 % ванадия, 0,75 % молибдена.
Все указанные разновидности жаропрочной стали производятся по схожей технологии, отличается только состав. Оставшаяся часть приходится на железо. Оно является основой для любых типов рассматриваемого материала.
Производство
Марки жаропрочных сталей для печей, как и их аналоги, требуют соблюдения определенных условий при выплавке. В отличие от производства обычных сталей, в состав сплава должно интегрироваться минимальное включение углерода, что направлено на обеспечение требуемой степени прочности. В связи с этим кокс не подходит для топки печей. Вместо него используется кислород газообразного типа. Он дает возможность достигать быстрой температуры плавления металла за короткий срок.
Как правило, рассматриваемый материал производят преимущественно из вторичного сырья. Хром и сталь помещают одновременно в печь, а сжигаемый кислород разогревает металл до степени плавления. В процессе происходит окисление выделяемого углерода, который по технологии нужно убрать из состава сплава. Кремний в небольших количествах дает возможность защитить хром от окисления, также в начале плавления добавляется никель. Остальные присадки смешиваются с основным сырьем в конце процесса. Температура проведения процедуры составляет порядка 1800 градусов по Цельсию.
Обработка
Обработка любой марки нержавеющей жаропрочной стали осуществляется при помощи подготовленных твердых резцов. Они изготавливаются из металлов, вмещающих кобальтовые и вольфрамовые сплавы. Остальной технологический процесс практически идентичен обработке стандартных марок. Она проводится на штатных винторезных токарных станках с использованием стандартных смазочных и охлаждающих жидкостей. Техника безопасности также не отличается.
Сварочные работы по рассматриваемому материалу выполняются дуговым либо аргонным методом. До начала сваривания обе соединяемые детали должны пройти закаливание, заключающееся в нагревании элемента до 1000 градусов и последующем мгновенном охлаждении. Подобный способ дает возможность избежать появления трещин в процессе сварки. Важно при этом сохранить степень качества шва на уровне основного материала, иначе могут появиться серьезные неполадки во время эксплуатации.
Применение
Рассматриваемый материал используется в условиях, когда подразумевается постоянная тепловая нагрузка на деталь. Например, назначьте марку жаропрочной стали сильхром для клапанов либо похожих изделий, и убедитесь в ее эффективности. Также данный состав используется часто для специальных печей с высокой температурой нагрева. Особенности стали позволяют выдержать до нескольких десятков тысяч рабочих циклов, что существенно снижает себестоимость продукции.
Аустенитные марки применяются в производстве роторов, турбинных лопастей и клапанов двигателей. Они имеют отличную сопротивляемость высоким температурам и усиленную устойчивость к вибрационным и механическим воздействиям. Черная марка жаропрочной стали с повышенной сопротивляемостью коррозии используется преимущественно для производства конструкций, применение которых выполняется на открытом воздухе либо в условиях повышенной влажности. К особенностям этого вида можно отнести высокое включение в составе хрома, который дает возможность повысить эффективность противостояния окислению и прочим разрушительным процессам.
Литые жаропрочные стали: марки для звеньев цепи, трубопроводов и клапанов
Среди данной категории сталей мартенситного класса, наиболее известными являются следующие марки:
- Х-5. Из этой стали производят трубопроводы, ориентированные на работу при температуре не выше 650 градусов.
- 1Х8ВФ, Х5ВФ, Х5М – используются для выпуска труб и оборудования, рассчитанного на эксплуатацию при температуре 500-600 градусов. При этом период работы ограничен (от одной до ста тысяч часов).
- 4Х9С2, 3Х13Н7С2 – выдерживают термическую нагрузку до 950 градусов по Цельсию, служат для изготовления клапанов моторов транспортных средств.
- 1Х8ВФ – марка подходит для производства паровых турбин, выдерживает нагрузку в 500 градусов с ресурсом работы не менее 10 тысяч часов.
Структурные нюансы
Марки жаропрочной стали для котлов с мартенситной структурой в своей основе имеют перлит. Он меняет свое состояние, в зависимости от содержания хрома. Для получения изделий с внутренним показателем высокотвердого сорбита, материал сначала закаливают при температуре не менее 950 градусов, после чего подвергают отпуску. К таким маркам относятся: Х10С2М, Х6С, Х7СМ, Х9С2. Перлитные виды относятся к хромомолибденовым и хромокремнистым категориям.
Стальные сплавы, которые содержат в составе до 33 процентов хрома, относятся к жаростойким материалам с ферритной внутренней конфигурацией. Изделия из этого материала подвергаются отжигу, что позволяет сформировать мелкозернистую структуру. При нагреве таких сталей выше 850 градусов, зернистость становится выше, что приводит к увеличению хрупкости материала. Марки этой категории: Х17, 1Х12СЮ, Х25Т, Х28, 0Х17Т.
Тугоплавкие стали
Для эксплуатации изделий, выдерживающих до двух тысяч градусов, используются тугоплавкие металлы. Ниже приведены элементы, которые используются в таких составах, и их температура плавления в градусах по Цельсию:
- Ванадий – 1900.
- Тантал – 3000.
- Вольфрам – 3400.
- Ниобий – 2415.
- Молибден – 2600.
- Рений – 3180.
- Цирконий – 1855.
- Гафний – 2000.
Конфигурация этих металлов меняется при нагреве, поскольку высокая температура позволяет перевести их в хрупкое состояние. Волокнистая структура элементов достигается путем рекристаллизации тугоплавких сталей. Повышение жаропрочности материала выполняется посредством добавления специальных смесей. Подобным образом составы защищаются и от окисления.
В заключение
Другое название жаропрочной марки стали (нержавейки) – окалиноустойчивая. Подобные материалы наделяются таким качеством в процессе производства. В результате они способны функционировать длительный период в условиях высоких термических воздействий без деформаций, проявляя при этом противостояние газовой коррозии. Проще говоря, посредством сплавов различных элементов добиваются оптимальных качеств жаростойких материалов, в зависимости от предполагаемых условий эксплуатации.
Жаропрочные стали, представленные на современном рынке большим разнообразием марок, как и жаростойкие сплавы различных категорий, признаются большинством специалистов лучшим материалом для изготовления деталей и частей конструкций и оборудования, эксплуатация которого проводится в постоянном контакте с высокими температурами, агрессивной средой либо другими сложными воздействиями.
Сталь листовая углеродистая низколегированная и легированная для котлов и сосудов, работающих под давлением ГОСТ 5520-79 :: Металлические материалы: классификация и свойства
Сталь листовая углеродистая низколегированная и легированная для котлов и сосудов, работающих под
Сталь листовая углеродистая низколегированная и легированная для котлов и сосудов, работающих под давлением ГОСТ 5520-79
Стандарт распространяется на листовую углеродистую, низколегированную и легированную сталь, толщиной от 4 до 160 мм, пригодную для сварки и предназначенную для изготовления деталей и частей котлов и сосудов, работающих под давлением при комнатной, повышенной и пониженной температурах.
1. Марки
1.1. Листы изготавливают из стали следующих марок:
12К, 15К, 16К, 18К, 20К,22К – углеродистых;
16ГС, 09Г2С, 10Г2С1,10Г2С1Д, 09Г2С1Д, 17ГС и 17Г1С – низколегированных ГОСТ 19282-73;
12ХМ, 10Х2М и 12Х1МФ – легированных.
Химический состав углеродистых и легированных марок стали должен соответствовать требованиям по ГОСТ 5520-79.
2. Сортамент
2.1. В зависимости от марки стали толщина листов должна соответствовать таблице:
Марка стали | Толщина, мм |
12К, 15К, 16К, 18К, 20К 22К 16ГС, 09Г2С, 09Г2С1Д 10Г2С1,10Г2С1Д 17ГС, 17Г1С 12Х1МФ 12ХМ 10Х2М | 4-60 25-115 4-160 4-100 4-50 4-40 4-160 8-50 |
2.2. По размерам, предельным отклонениям и другим требованиям сталь должна соответствовать ГОСТ 19903-74.
Пример условного обозначения
Листовая сталь марки 16ГС, нормальной плоскостности, нормальной точности прокатки, размером 20×2000×6000 мм, категории 3:
Лист
3.Технические требования
3.1. Листы из стали марок 12К, 15К, 16К, 18К, 20К,22К изготовляют 1-5, 10,11,16 категорий; из стали марок 16ГС, 09Г2С, 10Г2С1,10Г2С1Д, 09Г2С1Д – 1-17 категорий, из стали марок 17ГС и 17Г1С 1-6; 10-12 категорий; из стали марок 12ХМ, 10Х2М,12Х1МФ – 1-3 и 16 категорий. Листы категорий 16 и 17 изготовляют толщиной 12-60 мм.
3.2. Листы всех марок стали 1-ой категории могут изготовляться без термической обработки.
3.3. Листы из стали марок 12К, 16К и 18К изготовляют с нормализацией.
3.4. В зависимости от нормируемых механических свойств сталь изготовляют по категориям:
Нормируемая характеристика | Категория | ||||||||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | |
Химический состав Механические свойства при растяжении и изгиб в холодном состоянии Ударная вязкость при температуре +20 ºС Ударная вязкость после механического старения Ударная вязкость при: -20ºС -40ºС -50ºС -60ºС -70ºС Ударная вязкость при: +20 ºС и после механического старения -20 ºС и после механического старения -40 ºС и после механического старения -50 ºС и после механического старения -60 ºС и после механического старения -70 ºС и после механического старения Предел текучести при повышенной температуре* Предел текучести при повышенной температуре, ударная вязкость при одной из минусовых температур* и после механического старения | + - - - - - - - - - - - - - - - - | + + - - - - - - - - - - - - - - - | + + + - - - - - - - - - - - - - - | + + - + - - - - - - - - - - - - - | + + - - + - - - - - - - - - - - - | + + - - - + - - - - - - - - - - - | + + - - - - + - - - - - - - - - - | + - - - - - - + - - - - - - - - - | + - - - - - - - + - - - - - - - - | + - - - - - - - - + - - - - - - - | + - - - - - - - - - + - - - - - - | + - - - - - - - - - - + - - - - - | + - - - - - - - - - - - + - - - - | + - - - - - - - - - - - - + - - - | + - - - - - - - - - - - - - + - - | + - - - - - - - - - - - - - - + - | + - - - - - - - - - - - - - - - + |
* Температура указывается в заказе.
Листы из стали марок 15К и 20К изготовляют без нормализации. Листы из стали марки 22К толщиной до 35 мм включительно изготовляют без термической обработки или термически обработанные, толщиной более 35 мм – без термической обработки.
3.5. Листы из низколегированной стали категорий 2-6, 10-12 и 16 изготовляют без термической обработки или термически обработанные, из стали категорий 7-9, 13-15 и 17- термически обработанные ( после нормализации или закалки с отпуском).
Листы из стали марки 17Г1С всех толщин , из стали марок 10Г2С1, 10Г2С1Д толщиной более 20 мм 4-15 и 17 категорий изготовляют в нормализованном или улучшенном состоянии.
3.6. Листы из стали марок 12ХМ, 10Х2М, 12Х1МФ изготовляют термически обработанными.
3.7. Механические свойства и испытания листов на изгиб должны соответствовать:
из углеродистой и легированной стали – нормам, указанным в нижеследующих таблицах:
Марки стали | Толщина, мм | Предел текучести σт, МПа, не менее | Временное сопротивление σВ, Н/мм2 | Относительное удлинение δ5, % | Ударная вязкость КС | |
кгс·м/см2, не менее | После механического старения, кгс·м/см2, не менее | |||||
18К | До 20 От 21 до 40 От 41 до 60 | 275 265 255 | 431-519 431-519 431-519 | 20 20 20 | 6 6 6 | 3 3 3 |
20К | До 20 От 21 до 40 От 41 до 60 | 245 235 225 | 402-509 402-509 402-509 | 25 24 23 | 6 5,5 5 | 3 2,5 2,5 |
22К | До 60 | 265 | 431-590 | 22 | 6 | 3 |
12Х1МФ | 4-40 | 294 | 440-588 | 21 | 8 | - |
12ХМ | 4-50 От 50 до 100 От 100 до 160 | 245 235 225 | Не менее 440 Не менее 431 Не менее 421 | 22 20 18 | 6 5 4 | - - - |
10Х2М | 8-50 | 294 | 392-588 | 20 | 10 | - |
Марка стали | Толщина листа, мм | Испытание на изгиб в холодном состоянии на 180º (d-диаметр оправки, а- толщиной образца) |
12К | До 30 Св. 30 | d =0,5а d =0,5а |
15К | До 30 Св. 30 | d =0,5а d =1,0а |
16К | До 30 Св. 30 | d =2а d =2а |
18К | До 30 Св. 30 | d =2,5а d =2,5а |
20К | До 30 Св. 30 | d =1,5а d =2,5а |
22К | До 60 Св. 60 | d =2а - |
12Х1МФ | 4-40 | d =2а |
12ХМ | 4-50 50-100 100-160 | d =2а d =2,5а d =3а |
из низколегированной стали – нормам, приведенным в ГОСТ 19282-73.
3.8. Предел текучести при повышенных температурах:
Марка стали | Предел текучести, МПа, при температуре ºС, не менее | ||||||
200 | 250 | 300 | 320 | 350 | 400 | 450 | |
12К 15К 16К 18К 20К 22К 09Г2С 16ГС 10Г2С1 09Г2СД 10Г2С1Д 10Х2М 12Х1МФ 12ХМ 17ГС и 17Г1С | 176 176 206 225 216 - - - - - - - - - 265 | 167 167 186 206 196 206 225 225 255 225 255 225 245 225 245 | 137 137 157 176 176 186 196 196 225 196 225 216 235 216 225 | - - - - - 176 - - - - - - - - - | 118 118 137 157 157 - 176 176 206 176 206 206 225 206 206 | 98 98 118 137 137 - 157 157 176 157 176 196 216 196 176 | 78 78 98 118 118 - - - - - - 186 206 186 176 |
3.9. Листы могут поставляться по группам качества относительного сужения в направлении толщины листа – Z1, Z2, Z3.
По толщине листы подразделяются на группы толщиной до 20 мм и свыше 20 мм.
Относительное сужение при разрыве в направлении толщины
Группа качества | Толщина листа, мм, не более | Относительное сужение, Z | |
Среднее значение трех отдельных образцов, % | Относительное значение | ||
Не менее | |||
Z1 Z2 Z3 | 40 | 15 25 35 | 10 15 25 |
markmet.ru
Выбор дымохода: какая сталь лучше ?
Итак, один важных моментов– это из какой стали должен быть сделан дымоход ?
Бытует мнение, что сталь марки AISI- 316 самый лучший вариант для основы дымоходной системы подходящей для всех типов печей, каминов и котлов. К сожалению, это не так! Присутствие значительного количества марганца в нержавеющей стали данной марки существенно повышает кислотную стойкость стали в агрессивной среде, но данный факт уменьшает предельные температуры использования дымовых элементов, изготовленных из данной стали. Максимальный температурный режим для данной марки составляет 400 градусов Цельсия, против 550С у сталей AISI-304, AISI-321, AISI-430. По нашему мнению, и мнению многих технических специалистов лучшим вариантом для всех отопительных приборов будет дымоход, изготовленный из стали AISI-321. Эта сталь одинаково хорошо справляется с высокими температурами, а также хорошо противодействует агрессивной кислотной среде. А сталь марки AISI-316 рекомендуется для применения в агрессивной среде с не очень высокими температурами. Например, такой дымоход идеально подойдет для котлов на дизельном топливе и котлов на отработанном масле.
Существует мнение, что сталь AISI-430 нельзя использовать в качестве основы для производства дымоходных систем, а также говорят, что эта сталь предназначена для пищевой промышленности.
Можем смело сказать, что данная информация не соответствует действительности. Практически все марки нержавеющих сталей, используемые при производстве дымоходных систем, прошли сертификацию на применение в пищевой промышленности. Этот факт говорит лишь о том, что сталь при эксплуатации внутри жилых помещений не будет выделять вредных для человека веществ. Содержание в марке стали AISI-430 хрома 17%, говорит о том, что сталь можно использовать в зонах высоких температур. Отсутствие никеля снижает кислотную стойкость данной марки, поэтому дымоход, изготовленный из данной стали рекомендуется использовать на банных печах и печах или каминах у которых отсутствует функция вторичного дожига. Сталь так же хорошо подходит для внешнего контура любого теплоизолированного дымохода. Использование данной марки на печах длительного горения, котлах на дизельном топливе и отработанном масле не рекомендуется.
Мы часто слышим, что отличить качественную хромоникелевую нержавеющую сталь (AISI-304, AISI-321, AISI-316) от «некачественной» можно с помощью простого магнита - к «плохой» стали он притянется, а к «хорошей» нет. Данный факт не в полной мере соответствует действительности. Данный способ не позволяет выявить марки стали AISI- 200, AISI-201 славящиеся пониженным содержанием хрома и минимальным содержанием никеля (меньше 1%). Использовать данную марку стали в качестве дымоходной системы крайне не рекомендуется по широкому ряду причин. Но магнит к данной стали не притягивается и у покупателей может сложится ложное впечатление о принадлежности стали к маркам AISI-304, AISI-321, AISI-316. Закупочная стоимость стали марки AISI-200 и AISI-201 находится в пределах стоимости стали AISI-430, что позволяет недобросовестным производителям спекулировать на рынке. Магнит прилипает только к ферритной нержавейке серии 4хх. На поверку тест магнитом вводит покупателей в заблуждение, а недобросовестные компании могут использовать данный метод в своих корыстных целях.
К сожалению, без лабораторных тестов, в «домашних» условиях проверить марку стали не представляется возможным и главным фактором остается доверие к производителю, его многолетний положительный опыт работы на рынке, наличие реальных сертификатов на выпускаемую продукцию, а не отказных писем как это часто бывает.
aspdom.com
Котельная сталь - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Котельная сталь
Cтраница 1
Котельные стали должны обладать высокой сопротивляемостью старению. [1]
Котельные стали для изготовления барабанов должны хорошо свариваться и допускать пластическое деформирование в процессе штамповки п вальцовки. [2]
Котельные стали должны обладать достаточно высоким комплексом механических свойств при комнатной и рабочей температурах. Как отмечалось, важными характеристиками механических свойств котельной стали при комнатной температуре являются временное сопротивление, предел - текучести, относительное удлинение, относительное сужение и ударная вязкость. [3]
Котельные стали должны обладать высокой сопротивляемостью старению. [4]
Котельные стали применяются для изготовления котлов, которые должны удовлетворять условиям работы при температуре до 650 С и при воздействии переменных динамических нагрузок. Эти стали пригодны для сварки деталей паровых котлов и сосудов, работающих под давлением при нормальной, повышенной и минусовой температурах. Характеризуются повышенными требованиями к пределу текучести при повышенных температурах. [5]
Котельные стали с содержанием углерода не выше 0 3 % не закаливаются; они применяются в отожженном или чаще в нормализованном состоянии. Структура таких сталей - феррит и перлит. При температурах, вызывающих развитие процесса ползучести, предпочтительны стали с крупным действительным зерном; они имеют более высокий предел ползучести, чем стали с мелким действительным зерном. При повышенных температурах, недостаточных для развития процесса ползучести, так же как и при нормальной температуре, лучшими прочностными свойствами обладают мелкозернистые стали. В технических условиях на трубные стали с молибденом оговаривается размер зерна: размер действительного зерна феррита должен лежать в пределах № 3 - 6 стандартной шкалы зернистости. [6]
Котельная сталь для изготовления паровозных и судовых котлов поставляется в виде листов. Сталь должна хорошо-свариваться, принимать деформацию в холодном состоянии ( загиб и отбортовку) и обладать пониженной склонностью к старению. [7]
Котельные стали ( 16ГНМ, 22К и др.) чувствительны к коррозионному растрескиванию под действием коррозионной среды и механических напряжений. Начальная стадия такого разрушения связана с электрохимическим воздействием на металл воды, которая с ним контактирует. При дальнейшем развитии коррозии процесс дополняется активным воздействием на металл концентраторов напряжений, появляющихся вблизи очагов коррозии и зародышей трещин. Вероятно, существует предельное напряжение, ниже которого коррозионное растрескивание этих сталей не наблюдается. Его величина зависит от состава стали. Для марок стали 16ГНМ и 22К он пока не определен. Однако эти стали могут подвергаться коррозионному разрушению и при более низком уровне средних растягивающих напряжений. Такое поведение сталей связано со склонностью их к водородной хрупкости и к так называемой щелевой коррозии. [8]
Испытанные котельные стали в продуктах сгорания березовского угля имеют высокую коррозионную стойкость из-за отсутствия в золе компонентов, ускоряющих процесс коррозии. [9]
Обычные малоуглеродистые котельные стали удовлетворительно сопротивляются газовой коррозии ( окислению) в условиях паровых котельных при температурах стенки не выше 450 - 500 С. [10]
Теплоустойчивые котельные стали перлитного класса чувствительны к воздушной закалке при различных технологических операциях, связанных с нагревом, склонны к хрупкому разрушению при остром надрезе и к нестабильности свойств при эксплуатации энергоустановок. [11]
Ряд котельных сталей подвержен отпускной хрупкости. Она наблюдается после отпуска при температурах 550 - 650 С и заключается в снижении в результате указанного процесса ударной вязкости при комнатной температуре. [12]
Хрупкость котельной стали, вызываемая щелочностью питательной воды, носит название межкристаллигной коррозии или щелочной хрупкости, называемой еще каустической хрупкостью. Такая высокая концентрация, во много раз превышающая допустимую для котловой воды, может создаваться лишь в отдельных местах котла при пропариваяии котловой воды, например в соединениях элементов котла при наличии в них неплотностей - в пазухах заклепочных швов, вальцовочных соединениях. Отмечается, что агрессивность котловой воды возрастает, если в ней имеется кремниевая кислота. [13]
Свариваемость котельных сталей является сложной технологической характеристикой, охватывающей ( вопросы металлургии сварочной ванны и процессы теплового воздействия электрической дуги ( или другого источника тепла) на металл околошовной зоны. [14]
Коррозия котельной стали в большинстве случаев протекает с учетом растворенного в воде кислорода, и целесообразно выяснить термодинамическую вероятность процесса коррозии в присутствии кислорода. [15]
Страницы: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
Углеродистая котельная сталь - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Углеродистая котельная сталь
Cтраница 1
Углеродистые котельные стали 15К и 20К содержат небольшие количества серы и фосфора, и к ним предъявляются более жесткие требования в отношении обеспечения соответствующих свойств. Эти стали применяют при максимальной температуре 475 С. Температурный предел эксплуатации для этой стали такой же, как и для углеродистых сталей 15К и 20К, но сталь 16ГС лучше сваривается и отличается повышенной прочностью и ударной вязкостью. В то же время в изделиях она более склонна к трещинообразованию. [1]
Барабаны изготовляют из углеродистой котельной стали специальных марок или легированной стали. [2]
Объяснить, чем отличается выбранная сталь от углеродистой котельной стали. [3]
Силикат натрия обеспечивает практически полную защиту от коррозии углеродистых котельных сталей, независимо от механического напряжения и состояния поверхности. В отличие от действия одного едкого натра, недостаточная концентрация силиката натрия для полной защиты практически не вызывает локальной коррозии. [4]
Внутри корпуса концентрически вставлены экран 11 и жаровая труба 8, предохраняющие корпус, изготовленный из углеродистой котельной стали, от воздействия высокой температуры факела. Между корпусом и экраном, а также между экраном и жаровой трубой циркулирует в небольшом количестве воздух, который выпускается в конце камеры через отверстия в центрирующем конусе. Экран и жаровая труба опираются друг на друга ребрами и фиксируются относительно корпуса путем двусторонней приварки передних ребер. Лопасти его для жесткости и предохранения от вибрации соединены между собой при помощи двух приваленных колец, а также связаны двумя рядами проволоки. В передней части камеры сгорания расположено фронтовое устройство 6 с центральным 5, средним 5 и наружным 7 завихрителями. Фронтовое устройство подвешивается в корпусе с помощью трех радиальных полых пальцев, распределенных равномерно по окружности. Один из пальцев, расположенных в верхней половине, используется для датчика фотореле, а другой - в качестве глазка для визуального наблюдения за работой. [5]
Внутри корпуса концентрически вставлены экран 11 и жаровая труба 8, предохраняющие корпус, изготовленный из углеродистой котельной стали, от воздействия высокой температуры факела. Между корпусом и экраном, а также между экраном и жаровой трубой циркулирует в небольшом количестве воздух, который выпускается в конце камеры через отверстия в центрирующем конусе. Экран и жаровая труба опираются друг на друга ребрами и фиксируются относительно корпуса путем двусторонней приварки передних ребер. Лопасти его для жесткости и предохранения от вибрации соединены между собой при помощи двух приваренных колец, а также связаны двумя рядами проволоки. В передней части камеры сгорания расположено фронтовое устройство 6 с центральным 3, средним 5 и наружным 7 завихрителями. Фронтовое устройство подвешивается в корпусе с помощью трех радиальных полых пальцев, распределенных равномерно по окружности. Один из пальцев, расположенных в верхней половине, используется для датчика фотореле, а другой - в качестве глазка для визуального наблюдения за работой. [6]
Трубки конденсатора, промывочные дырчатые листы и жалюзийный сепаратор изготовляются из легированных нержавеющих сталей, корпус испарителя и остальные элементы установки - из углеродистых котельных сталей. [7]
Кривые относятся к стали, содержащей 0 05 - 0 15 % С в нормализованном состоянии. Характерным является изменение крутизны кривых временного сопротивления од и предела текучести стт и сближение их значений при температуре около - 150 С. Очень наглядно это явление можно проследить на диаграммах разрыва образцов углеродистой котельной стали марки 15К, приведенных на фиг. Для углеродистой стали характерным является наличие порога хладноломкости на кривой зависимости ударной вязкости от температуры, положение которого, как было отмечено ранее, даже в пределах одной марки зависит от целого ряда факторов, связанных как с условиями испытания, так и с технологией изготовления стали. [8]
Все разрывные машины должны подвергаться освидетельствованию и поверке не реже 1 раза в 2 года. Механические испытания на растяжение проводят при комнатной и при повышенной температурах. При повышении температуры характеристики механических свойств стали изменяются. Конфигурация кривых растяжения с ростом температуры также претерпевает изменения. На кривой полностью исчезает площадка текучести. В интервале температур от 200 до 300 С прочность углеродистых котельных сталей несколько повышается, а пластичность заметно снижается. Этот интервал температур назван интервалом синеломкости, так как окисная пленка, образующаяся на светлой механической обработанной поверхности металла, синего цвета. У легированных сталей температурный интервал понижения пластичности сдвинут в сторону более высоких температур и для стали 12Х1МФ составляет 500 - 510 С. [9]
При этом ударная вязкость снижается до 15 % по сравнению с исходным значением. Особенно резко при старении ухудшаются механические свойства, если степень пластической деформации составляет 3 - 10 %, что наблюдается при гнутье, вальцовке, клепке. Старение наклепанной стали происходит из-за ускоренного распада пересыщенных растворов углерода и азота в феррите с образованием мелкодисперсных карбидов и нитридов. Содержание углерода в стали в пределах 0 15 - 0 25 % существенно уменьшает склонность к старению. Существует еще один вид старения - механическое старение. При длительном нахождении на воздухе в условиях комнатной температуры или при кратковременном нагреве до температуры не менее 100 и не более ЗОО С ударная вязкость уменьшается, прочность увеличивается. При температуре более 400 С в углеродистых котельных сталях под действием давления рабочей среды и других нагрузок возникают и развиваются процессы ползучести. [11]
Страницы: 1
www.ngpedia.ru
Сэндвич-трубы для дымоходов: достоинства и недостатки
07.08.2014Одноконтурные стальные дымоходы хороши. Они легкие, недорогие, простые в установке и – при использовании правильной стали – достаточно долговечные. Вместе с тем у них есть один существенный недостаток – высокая теплопроводность. Она является причиной трех проблем:
- при охлаждении топочных газов скорость их прохождения по дымовому каналу снижается;
- при охлаждении топочных газов внутри дымохода образуется конденсат;
- нагретая до температуры 100 и более градусов стальная труба небезопасна.
К счастью, существует отличная альтернатива простым одноконтурным трубам - так называемые «трубы сэндвич».
Устройство
↑Оно очень простое. Сэндвич-дымоход представляет собой «трубу в трубе». Между трубами находится слой утеплителя. В качестве утеплителя используется минеральная вата или базальтовое волокно. Вот и все.
Преимущества сэндвич-труб для дымоходов по сравнению с обычными одноконтурными трубами: ↑
- более высокая скорость прохождения топочных газов по дымовому каналу;
- существенно меньший объем конденсата;
- более низкая температура наружной трубы;
- возможность наружного монтажа;
- меньший (140мм против 250мм у неутепленных труб) размер проема при проходе через перекрытия, стены и другие конструкции из горючих материалов.
Из недостатков сэндвич труб следует отметить только более высокую цену и чуть более сложный монтаж. Впрочем, о монтаже я расскажу ниже.
Как выбрать сэндвич трубы?
Марка стали
↑ Сегодня сэндвич-трубы для дымоходов делают все подряд и используют в качестве сырья что попало. Так вот – что попало не годится. Годится только годное.Дымоходы из стали AISI 430
AISI 430 - низкоуглеродистая, хромисто-железная нержавеющая сталь. Аналог стали ГОСТ - 12Х17. Основные особенности:
- хорошее сопротивление коррозии в мягких коррозионных средах;
- хорошее сопротивление окислению при высоких температурах;
- посредственная свариваемость – непригодна для производства сварных изделий, работающих под нагрузкой;
- при температурах, близких к нулю, сталь становится хрупкой.
Сталь не содержит титана и молибдена и потому стоит сравнительно недорого. Сэндвич-трубы из стали AISI 430 можно использовать для дымоходов твердотопливных котлов, печей и каминов небольшой мощности.
Дымоходы из стали AISI 439
Сталь AISI 439 по своим свойствам похожа на 430, но содержит титан и потому имеет несколько более высокую механическую прочность и лучше противостоит коррозии. Сфера применения дымоходов та же, что и у труб из стали AISI 430.
Дымоходы из стали AISI 304
AISI 304, она же 08Х18Н10 – аустенитная нержавеющая сталь, содержащая титан и никель. Основные свойства:
- хорошая свариваемость;
- высокая прочность при низких температурах;
- отличное сопротивление коррозии в мягких коррозионных средах.
Сэндвич-трубы из стали AISI 304 могут использоваться для создания систем дымоудаления с температурой топочных газов до 300º С. Это хорошее решение для бытовых газовых котлов и колонок.
Дымоход из стали AISI 316
Сталь AISI 316 отличается от 304 наличием молибдена, который повышает коррозионную устойчивость конструкций. Если ваш отопительный агрегат работает на дровах, дизельном топливе или газе и имеет большую мощность, рекомендуем купить сэндвич трубы из стали марки AISI 316
Дымоходы из стали AISI 310
Главная особенность стали AISI 310 - жаростойкость. Трубы из такого металла могут работать при нагреве до 1000 градусов. Это хорошее решение для угольных печей и котлов, отопительных агрегатов на торфобрикетах дровах, и т.п.
Дымоходы из стали AISI 321
Сталь марки AISI 321 отличается повышенной устойчивостью к коррозии, но предел ее жаростойкости составляет 600..800 градусов. Рекомендуем использовать сэндвич-трубы из этой стали для подключения дровяных печей.
Как определить марку стали?
В общем-то, никак – если на конструкциях нет маркировки, придется верить продавцам на слово. Качественные дымоходы имеют полную маркировку, которая дает массу полезной информации (подробнее о маркировке дымоходов и о том, как выбрать сэндвич-дымоход).
Есть один признак, по которому можно определить сталь с большим количеством легирующих добавок (то есть хорошую) – она не удерживает магниты. Обычные стали имеют выраженные магнитные свойства.
Качество сварки
↑Сварной шов должен обеспечивать герметичность и быть таким же устойчивым к коррозии, как и другие элементы дымохода. Обеспечить должное качество шва может далеко не любая технология сварки. Ищите сэндвич трубы, сваренные в стык методом лазерной или плазменной сварки в инертной среде. Плазменную сварку использует, к примеру, компания «Балвент».
Выбор материала и толщины утеплителя
↑В сэндвичх-трубах для дымоходов можно использовать только минеральный (в первую очередь базальтовый) утеплитель без связующих компонентов. Необходимо использовать именно утеплитель без связующих обусловлена высокой температурой топочных газов: связующее все равно окислится и выгорит, и в результате утеплитель будет испорчен.
Важной характеристикой является толщина слоя утеплителя. Компания «Росинокс» (один из самых известных производителей сэндвич-дымоходов в России) приводит следующие рекомендации:
Таблица. Выбор толщины утеплителя сэндвич-дымохода в зависимости от типа отопительного агрегата
Тип отопительного оборудования | Температура уходящих газов, ºС | Толщина утеплителя, мм |
Конденсационные газовые котлы | 60 | 25 |
Газовые котлы | 110…180 | 25 |
Дизельные котлы | 150…250 | 250 |
Микротурбинные установки | 300 | 50 |
Газопоршневые установки | 450…500 | 50 |
Дизельгенераторные установка | 450…500 | 50 |
Газотурбинные установки | 450…600 | 50 |
Тведотопливные котлы | 400…700 | 50…100 |
Камины и дровяные печи | 300…600 | 50…100 |
Производители
↑В общем и целом производителей можно разделать на три группы:
Первый эшелон. Это уже упоминавшиеся «Балвент» и «Росинокс», а также «Вулкан», Craft, Феррум. Дорогие дымоходы, при производстве которых используется хорошая сталь, хорошие утеплители и отличное оборудование. Эти компании обычно дают гарантию 10…15 лет, но при нормальной эксплуатации их сэндвич-дымоходы вполне способны прослужить лет 30.
Второй эшелон. Это многие украинские производители, НииКМ и некоторые другие. Стоимость примерно на 30% ниже, чем у труб первого эшелона. Экономия в основном за счет качества стали и иногда за счет технологии сварки. Срок эксплуатации – до 20 лет, гарантия обычно лет пять.
Третий эшелон. Производством таких дымоходов может заниматься любая фирма на любом оборудовании, а потому качество непредсказуемо. Обычно такие дымоходы стоят в 2…2,5 раза дешевле продукции «Росинокс», но и гарантия на них часто составляет всего месяц.
Особенности монтажа сэндвич труб для дымоходов
↑Обычные одноконтурные стальные трубы монтируются «по дыму», когда нижняя труба вставляется в верхнюю. Это необходимо, чтобы уходящие газы не задерживались на стыке. Сэндвич-трубы для дымоходов монтируются наоборот, «по конденсату»: при этом верхняя труба вставляется в нижнюю. Это необходимо для того, чтобы конденсат не задерживался на стыке и не попадал на утеплитель.
Более подробную информацию о сборке дымоходов из сэндвич-трубы вы можете получить на странице «Монтаж сэндвич-дымоходов».
usadba.guru
Марки стали для труб
Сталь 09Г2С
Сталь конструкционная низколегированная для сварных конструкций. Сталь кремнемарганцовистая; По ГОСТ 27772-88 соответствует стали для строительных конструкций С345.
Заменитель: 09Г2, 09Г2ДТ, 09Г2Т, 10Г2С.
Вид поставки: газлифтные трубы по ТУ 14-3р-1128-2007
Сталь 13ХФА
Сталь конструкционная легированная качественная.
Вид поставки : трубы из стали 13хфа
Применение: Для изготовления трубной заготовки предназначенной для производства труб бесшовных горячедеформированных нефтегазопроводных повышенной коррозионной стойкости и хладостойкости, предназначенные для использования в системах транспортирующих газ, системах нефтегазопроводов, технологических промысловых трубопроводов, транспортирующих нефть и нефтепродукты, а также в системах поддержания пластового давления в условиях северной климатической зоны при температуре окружающей среды от -60°С до +40°С, температурой транспортируемых сред от +5°С до +40°С и рабочим давлением до 7,4 МПа. Трубы отличаются от нефтегазопроводных труб обычного исполнения по ГОСТ 8731, ГОСТ 8732, повышенной хладостойкостью, повышенной стойкостью к общей и язвенной коррозии, стойкостью к сульфидному коррозионному растрескиванию и образованию водородных трещин.
Сталь 20
Сталь конструкционная углеродистая качественная.
Заменитель : 15, 25.
Вид поставки: труба из стали 20 по ГОСТ 8732-78
Применение: Трубы перегревателей, коллекторов и трубопроводов котлов высокого давления, листы для штампованных деталей, цементуемые детали для длительной и весьма длительной службы при температурах до 350°С.
Сталь 12Х1МФ
Сталь конструкционная жаропрочная низколегированная. Сталь перлитного класса. Рекомендуемая температура применения до 570-585 °С; Температура интенсивного окалинообразования 600 °С; срок работы — более 10000ч.
Заменитель: 12ХМФ.
Вид поставки: Трубы ТУ 14-3р-55-2001, в том числе сортовой и фасонный прокат.
Применение: Для труб пароперегревателей, трубопроводов и коллекторных установок высокого давления; поковок для паровых котлов и паропроводов; деталей цилиндров газовых турбин; для изготовления деталей, работающих при температуре 540-580°С.
Сталь 15ГС
Сталь конструкционная низколегированная для сварных конструкций.
Заменитель: 12ГС, 16ГС.
Вид поставки: Котельные трубы по ТУ 14-3р-55-2001.
Применение: Стационарные трубопроводы питательной воды котлов СВП, работающие при температуре 280°С. А также стойки ферм, верхние обвязки вагонов, хребтовые балки, двутавры и другие детали вагоностроения, детали экскаваторов, элементы сварных металлоконструкций и другие детали, работающие при температуре от -40 до +450°С.
Сталь 17Г1С
Сталь конструкционная низколегированная для сварных конструкций. Сталь кремнемарганцовистая.
Заменитель: 17ГС.
Вид поставки: Трубы магистральные по ГОСТ 20295-85.
Применение: Сварные детали, работающие под давлением при температуре от -40 до +475°С.
Сталь 20ПВ
Сталь конструкционная углеродистая качественная.
Заменитель: 20.
Вид поставки: Трубы по ТУ 14-3р-55-2001.
Применение: Трубы перегревателей, коллекторов и трубопроводов котлов высокого давления для длительной и весьма длительной службы при температурах до 350°С.
Сталь 30ХГСА
Сталь конструкционная легированная. Сталь хромокремнемарганцовая.
Заменитель : 40ХФА, 35ХМ, 40ХН, 25ХГСА, 35ХГСА.
Вид поставки: трубы бесшовные горячекатанные
Применение: Различные улучшаемые детали: валы, оси, зубчатые колеса, фланцы, корпуса обшивки, лопатки компрессорных машин, работающие при температуре до 200°С, рычаги, толкатели, ответственные сварные конструкции, работающие при знакопеременных нагрузках, крепежные детали, работающие при низких температурах.
Сталь конструкционная низколегированная для сварных конструкций
nto-r.ru