หน้าแปลนเป็นมากกว่าตัวเชื่อมต่อท่อ ใน-ระบบแรงดันสูง - ท่อส่งน้ำมันและก๊าซ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ เครื่องปฏิกรณ์เคมี และโครงสร้างพื้นฐานใต้ทะเล - หน้าแปลนเป็นองค์ประกอบขอบเขตแรงดันวิกฤต เลือกวิธีการผลิตที่ไม่ถูกต้อง และผลที่ตามมามีตั้งแต่การรั่วไหลที่มีค่าใช้จ่ายสูงไปจนถึงความล้มเหลวของระบบที่ร้ายแรง
คำถามสำคัญที่วิศวกรและผู้เชี่ยวชาญด้านการจัดซื้อเผชิญนั้นง่ายมาก: คุณควรระบุหน้าแปลนปลอมหรือหน้าแปลนแบบหล่อหรือไม่ ทั้งสองผลิตจากวัสดุพื้นฐานเดียวกัน ทั้งสองมีคุณสมบัติตรงตามมาตรฐานสากลที่เป็นที่ยอมรับ แต่ผลิตขึ้นผ่านกระบวนการพื้นฐานที่แตกต่างกันซึ่งสร้างโครงสร้างจุลภาค คุณสมบัติทางกล และคุณลักษณะด้านประสิทธิภาพที่แตกต่างกันที่สามารถวัดผลได้ภายใต้แรงดันสูง-แรงดันสูง อุณหภูมิสูง- และสภาวะการโหลดแบบวงจร

คู่มือนี้จะขจัดปัญหาต่างๆ ด้วยข้อมูลเปรียบเทียบ ข้อมูลจำเพาะของวัสดุ กรณีศึกษาทางอุตสาหกรรม และกรอบการคัดเลือกที่ชัดเจน ในตอนท้ายคุณจะมีพื้นฐานทางเทคนิคและเกณฑ์การตัดสินใจที่จะระบุหน้าแปลนด้วยความมั่นใจ - และเพื่อปรับข้อกำหนดเหล่านั้นให้กับลูกค้า หน่วยงานตรวจสอบ และวิศวกรโครงการ
|
สำหรับบริการแรงดันสูง- (คลาส 600 ขึ้นไป) หน้าแปลนฟอร์จถือเป็นมาตรฐานทางวิศวกรรม พวกมันให้ความต้านทานแรงดึงที่เหนือกว่า ความต้านทานต่อความล้า และความเหนียวต่อแรงกระแทกอย่างสม่ำเสมอ เมื่อเทียบกับหน้าแปลนหล่อที่มีองค์ประกอบเทียบเท่ากัน หน้าแปลนแบบหล่อเหมาะสำหรับงานบริการทั่วไปที่มีแรงดันต่ำกว่าคลาส 150–300- โดยเน้นความคุ้มค่าและรูปทรงที่ซับซ้อนเป็นหลัก |
ความแตกต่างของกระบวนการผลิต
ความแตกต่างระหว่างหน้าแปลนฟอร์จและหน้าแปลนหล่อไม่ได้เริ่มต้นในห้องปฏิบัติการทดสอบ แต่อยู่ที่พื้นที่การผลิต การทำความเข้าใจว่าแต่ละส่วนถูกสร้างขึ้นมาอย่างไรถือเป็นสิ่งสำคัญในการทำความเข้าใจว่าเหตุใดจึงทำงานแตกต่างกัน
การตีขึ้นรูป
การตีขึ้นรูปเป็นกระบวนการทางความร้อนเชิงกล เหล็กแท่งแข็งของโลหะ - โดยทั่วไปแล้วจะถูกรีดหรืออัดขึ้นรูปให้มีรูปร่างใกล้เคียง-รูปร่างสุทธิ - จะถูกให้ความร้อนภายในช่วงอุณหภูมิใช้งานที่ร้อน-ของโลหะผสม (โดยทั่วไปคือ 1100–1250 องศาสำหรับเหล็กกล้าคาร์บอน; 1000–1150 องศาสำหรับเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติก) จากนั้นจึงกด ทุบ หรือรีดภายใต้แรงควบคุม การเสียรูปทางกลที่อุณหภูมิสูงทำให้ได้ผลลัพธ์ทางโลหะวิทยาที่สำคัญหลายประการ:
การปรับแต่งเกรน:การเสียรูปจะแบ่งออกเป็นขนาดใหญ่เมื่อ-โยนเมล็ดข้าวให้เป็นเมล็ดที่ละเอียดและสม่ำเสมอมากขึ้น ทำให้เกิดโครงสร้างจุลภาคที่เป็นเนื้อเดียวกันตลอดทั้งหน้าตัดขวาง-
การจัดแนวการไหลของเกรน:การไหลของเกรนเป็นไปตามรูปร่างของแม่พิมพ์ตีขึ้นรูป ทำให้เกิดเส้นไฟเบอร์ที่สอดคล้องกับทิศทางความเค้นสูงสุด - คล้ายคลึงกับลายเกรนในไม้ ซึ่งมีความแข็งแรงมากที่สุดตามลายไม้
การกำจัดความพรุน:แรงอัดจะปิดรูพรุนของการหดตัวและ-ช่องว่างขนาดเล็กที่อาจค้างอยู่ในวัสดุ
การปรับแต่งการรวม:สารเจือปนที่ไม่ใช่โลหะ-จะถูกยืดออกและกระจายตัวสม่ำเสมอมากขึ้น แทนที่จะรวมตัวกันเป็นกระจุกขนาดใหญ่
กำลังหล่อ
การหล่อเกี่ยวข้องกับการหลอมโลหะฐาน การเทหรือฉีดของเหลวลงในแม่พิมพ์ตามรูปร่างที่ต้องการ และปล่อยให้แข็งตัว สำหรับหน้าแปลนท่อ วิธีการหล่อหลักคือการหล่อทราย (วิธีทั่วไปสำหรับหน้าแปลนขนาดใหญ่) และการหล่อแบบแรงเหวี่ยง กระบวนการนี้นำเสนอความยืดหยุ่นทางเรขาคณิตที่ไม่มีใครเทียบได้ - รูปร่างที่ซับซ้อน เส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ และคุณลักษณะสำคัญที่ต้องใช้ขั้นตอนการตีขึ้นรูปและการตัดเฉือนหลายขั้นตอนในการหล่อครั้งเดียว
อย่างไรก็ตาม การแข็งตัวของโลหะเหลวนั้นเป็นกระบวนการที่ไม่สม่ำเสมอ- โครงสร้างเมล็ดเดนไดรต์ (คล้ายต้นไม้-) ก่อตัวจากผนังแม่พิมพ์ด้านใน โพรงหดตัว ความพรุนของก๊าซ และการแยกตัวขององค์ประกอบโลหะผสมเกิดขึ้นเมื่อโลหะเปลี่ยนจากของเหลวเป็นของแข็ง สิ่งเหล่านี้ไม่ใช่ข้อบกพร่องจากการผลิตในความหมายดั้งเดิม - แต่เป็นลักษณะที่แท้จริงของกระบวนการแข็งตัว - แต่ทำให้เกิดโครงสร้างจุลภาคที่แตกต่างกันโดยพื้นฐานเมื่อเปรียบเทียบกับการตีขึ้นรูป
ตารางที่ 1: การเปรียบเทียบกระบวนการผลิต - การตีและการหล่อ
|
ลักษณะเฉพาะ |
การตีขึ้นรูป |
กำลังหล่อ |
|
แบบฟอร์มวัตถุดิบ |
เหล็กแท่งแข็ง แท่ง หรือบาน (แปรรูปล่วงหน้า-) |
โลหะเหลว เทลงในแม่พิมพ์ |
|
โครงสร้างเกรน |
ละเอียด-เป็นเนื้อหยาบ สมดุล สม่ำเสมอ การไหลของเมล็ดข้าวเป็นไปตามรูปร่าง |
Dendritic (คอลัมน์/equiaxed ผสม); เมล็ดหยาบ แบ่งโซนได้ |
|
ความพรุน |
โดยพื้นฐานแล้วไม่มี - งานทางกลช่วยขจัดช่องว่าง |
ความเสี่ยงจากการหดตัวและรูพรุนของก๊าซ บริหารงานโดยการออกแบบและการรักษาแบบ HIP |
|
ความซับซ้อนของมิติ |
จำกัดด้วยต้นทุนแม่พิมพ์และรูปทรง ควรใช้รูปทรงที่เรียบง่ายกว่า |
รูปร่างที่ซับซ้อนสุทธิสูง - ใกล้- สามารถทำได้ในการดำเนินการครั้งเดียว |
|
ช่วงขนาด |
โดยทั่วไป DN 15 ถึง DN 600 (NPS ½" ถึง 24") |
ข้อได้เปรียบขนาด DN 15 ถึง DN 2000+ (NPS ½" ถึง 80"+) - สำหรับหน้าแปลนขนาดใหญ่ |
|
การใช้วัสดุ |
ต้องการสต็อกเครื่องจักรที่สำคัญลดลง - |
รูปร่างสุทธิที่สูงกว่า - ใกล้- ช่วยลดขยะ |
|
คุณสมบัติทางกล |
UTS สูง, ผลผลิต, แรงกระแทก และความแข็งแรงเมื่อยล้าที่เหนือกว่า - ที่เหนือกว่า |
ต่ำถึงปานกลาง - ขึ้นอยู่กับคุณภาพการแคสต์และ-การประมวลผลภายหลัง |
|
การตรวจจับ NDE |
โครงสร้างจุลภาคที่สอดคล้องกัน - ที่ยอดเยี่ยมรองรับ UT และ RT ที่เชื่อถือได้ |
ความพรุนโดยธรรมชาติ - ที่ท้าทายยิ่งขึ้นสามารถปกปิดหรือจำลองข้อบกพร่องได้ |
|
ต้นทุนต่อหน่วย (ขนาดเปรียบเทียบ) |
ความซับซ้อนของกระบวนการ - ที่สูงขึ้น ต้นทุนแม่พิมพ์ เวลาในการตัดเฉือน |
แม่พิมพ์ที่เรียบง่ายกว่า - ต่ำกว่า เครื่องจักรน้อยกว่า ประสิทธิภาพปริมาณสูง |
คุณสมบัติทางกล
กรณีของหน้าแปลนปลอมแปลงในการให้บริการแรงดันสูง-ไม่ได้ขึ้นอยู่กับทฤษฎีหรือประเพณี - โดยมีรากฐานมาจากคุณสมบัติทางกลที่วัดได้ ทดสอบได้ และรับรองได้ ซึ่งกำหนดความสามารถของส่วนประกอบโดยตรงในการทนต่อแรงดัน การหมุนเวียนของอุณหภูมิ และการรับน้ำหนักเมื่อล้าตลอดอายุการใช้งานที่ออกแบบไว้
ตารางต่อไปนี้เปรียบเทียบคุณสมบัติทางกลขั้นต่ำที่กำหนดโดยข้อกำหนด ASTM ที่ใช้บังคับสำหรับเกรดหน้าแปลนเหล็กคาร์บอนทั่วไปสองเกรด: ASTM A105 (ฟอร์จ) และ ASTM A216 เกรด WCB (หล่อ) ทั้งสองเกรดได้รับการอนุมัติภายใต้ ASME B16.5 สำหรับหน้าแปลนจนถึงคลาส 2500
ตารางที่ 2: คุณสมบัติทางกลขั้นต่ำ - ASTM A105 (ฟอร์จ) เทียบกับ ASTM A216 WCB (แบบหล่อ), เหล็กกล้าคาร์บอน
|
สมบัติทางกล |
ASTM A105 (ฟอร์จ) |
ASTM A216 WCB (แบบหล่อ) |
ความสำคัญสำหรับแรงดันสูง |
|
ความต้านแรงดึง (นาที) |
485 MPa (70 ksi) |
485 MPa (70 ksi) |
ขั้นต่ำเท่ากัน; โดยทั่วไปแล้วการตีขึ้นรูปจะมีปริมาณจริงอยู่ที่ 550–650 MPa |
|
ความแข็งแรงของผลผลิต (หลักฐาน 0.2% ขั้นต่ำ) |
250 เมกะปาสคาล (36 กิโลปอนด์) |
250 เมกะปาสคาล (36 กิโลปอนด์) |
ขั้นต่ำเท่ากัน; การตีขึ้นรูปจริงโดยเฉลี่ย 290–350 MPa |
|
การยืดตัว (นาที) |
22% |
22% |
ขั้นต่ำเท่ากัน; โดยทั่วไปแล้วการตีขึ้นรูปจะเกิดขึ้นจริง 28–35% |
|
การลดพื้นที่ (นาที) |
30% |
- (ไม่ได้ระบุ) |
ข้อได้เปรียบในการปลอมแปลง: RA วัดความสมบูรณ์ภายในและความเหนียวโดยตรง |
|
แรงกระแทกแบบชาร์ปี (ที่ -29 องศา) |
27 J (20 ft·lbf) - เป็นทางเลือกตามความต้องการเสริม |
- (ไม่จำเป็นตามมาตรฐาน) |
สำคัญสำหรับบริการที่มีอุณหภูมิต่ำ- การปลอมแปลงความได้เปรียบอย่างมีนัยสำคัญ |
|
ความแข็ง (สูงสุด) |
187 ส.บ |
- (ไม่ได้มาตรฐานสำหรับ WCB) |
กระบวนการตีขึ้นรูปทำให้เกิดความแข็งสม่ำเสมอ การหล่อจะแตกต่างกันไปตามความหนาของส่วน |
|
ความแข็งแกร่งของความเมื่อยล้า (ทั่วไป, 107 รอบ) |
~210–250 MPa (โดยประมาณ) |
~150–190 MPa (โดยประมาณ) |
ข้อได้เปรียบประมาณ 25–35% สำหรับการตีขึ้นรูป สำคัญอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานวงจรแรงดัน |
|
หมายเหตุสำคัญ:ค่าข้อกำหนดขั้นต่ำตามที่ระบุไว้ข้างต้นอาจปรากฏเท่ากัน อย่างไรก็ตาม ค่าทดสอบจริงที่ได้รับการรับรองจะแสดงเป็นประจำว่าการตีขึ้นรูปมีความต้านทานแรงดึงสูงสุดที่สูงขึ้น 15–30% และประสิทธิภาพความล้าที่ดีกว่าการหล่อที่มีข้อกำหนดที่เทียบเท่ากันอย่างมาก สำหรับส่วนประกอบขอบเขตความดัน การกระจายคุณสมบัติจริง - ไม่ใช่เพียงค่าต่ำสุด - จะเป็นตัวกำหนดส่วนต่างด้านความปลอดภัย |
คุณสมบัติหน้าแปลนสแตนเลสและโลหะผสมนิกเกิล
สำหรับการใช้งานที่มีฤทธิ์กัดกร่อน อุณหภูมิสูง- หรือความเย็นเยือกแข็งซึ่งมีเหล็กกล้าคาร์บอนไม่เพียงพอ จะต้องระบุหน้าแปลนเหล็กสแตนเลสและโลหะผสมนิกเกิล การเปรียบเทียบระหว่างรูปแบบการปลอมแปลงและการหล่อจะยิ่งเด่นชัดมากขึ้นในวัสดุเหล่านี้ เนื่องจากผลกระทบจากการแยกโลหะผสมในการหล่อจะถูกขยายโดยปริมาณโลหะผสมที่สูงขึ้น

ตารางที่ 3: การเปรียบเทียบเกรดหน้าแปลนเหล็กสแตนเลส - ฟอร์จกับการหล่อ (เกรดออสเทนนิติก)
|
คุณสมบัติ/เกรด |
ASTM A182 F316L (ฟอร์จ) |
ASTM A351 CF3M (เทียบเท่านักแสดง) |
ASTM A182 F51 ดูเพล็กซ์ (ฟอร์จ) |
ASTM A995 CD3MN (เทียบเท่านักแสดง) |
ความสำคัญทางวิศวกรรม |
|
UTS (ต่ำสุด, MPa) |
485 |
485 |
620 |
620 |
ขั้นต่ำที่เท่ากัน; โดยทั่วไปแล้วของปลอมจะสูงกว่า 10–20% |
|
อัตราผลตอบแทน (0.2%, นาที, MPa) |
170 |
205 |
450 |
450 |
Cast CF3M สูงขึ้นอย่างน่าประหลาดใจเนื่องจากการบำบัดด้วยสารละลาย เกรดดูเพล็กซ์เท่ากัน |
|
เพรน (ระบุ) |
~25 |
~23–25 |
~35 |
~33–35 |
เกรดฟอร์จดีขึ้นเล็กน้อยเนื่องจากมีการกระจายโลหะผสมที่สม่ำเสมอมากขึ้น |
|
แรงกระแทกแบบชาร์ปี (-196 องศา) |
จำเป็นต่อ A182 |
ไม่ได้มาตรฐาน |
ไม่ใช่เกรดไครโอเจนิก |
ไม่ใช่เกรดไครโอเจนิก |
บังคับ A182 ปลอมแปลงสำหรับบริการแช่แข็ง |
|
ความเข้ากันได้ของการเชื่อม |
รอยเชื่อมโครงสร้างจุลภาคดัดขึ้นรูปที่ยอดเยี่ยม - สามารถคาดเดาได้ |
โครงสร้างการหล่อระดับปานกลาง - ต้องมีการควบคุมการอุ่นล่วงหน้าและ WPS |
ความสมดุลของเฟอร์ไรต์ที่ควบคุมได้ดีเยี่ยม - |
Good - ต้องมีการควบคุมคุณภาพอย่างระมัดระวังเกี่ยวกับเนื้อหาเฟอร์ไรต์ |
สำคัญสำหรับ-การเชื่อมแบบอินไลน์ระหว่างการติดตั้ง |
|
ทางเลือกการรักษาสะโพก |
ไม่สามารถใช้ได้ (ไม่มีรูพรุน) |
ที่มีอยู่ - ปรับปรุงคุณสมบัติการหล่ออย่างมาก |
ไม่สามารถใช้ได้ |
พร้อมให้บริการที่สำคัญ |
HIP ปิดรูพรุนในการหล่อ แต่เพิ่มต้นทุน 15–25% |
ความดัน-พิกัดอุณหภูมิ
ASME B16.5 กำหนดพิกัดความดัน-อุณหภูมิ (P-T) สำหรับหน้าแปลนตั้งแต่คลาส 150 ถึงคลาส 2500 ซึ่งจัดตามกลุ่มวัสดุ หน้าแปลนทั้งแบบหล่อและแบบหล่อสามารถจัดระดับตามทฤษฎีให้เป็นระดับเดียวกัน - ได้ แต่แรงดันที่อนุญาตที่อุณหภูมิที่กำหนดสะท้อนถึงคุณสมบัติของวัสดุของเกรดเฉพาะ ไม่ใช่วิธีการผลิต

ตารางต่อไปนี้แสดงพิกัดแรงดัน ASME B16.5 สำหรับกลุ่มวัสดุ 1.1 (ซึ่งรวมถึงเหล็กกล้าคาร์บอนหลอม ASTM A105 และเหล็กกล้าคาร์บอนหล่อ ASTM A216 WCB) เพื่อแสดงให้เห็นว่าระดับการจัดอันดับเพียงอย่างเดียวไม่เปิดเผยวิธีการผลิต - ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมการระบุเกรด ASTM และวิธีการผลิตอย่างชัดเจนในใบสั่งซื้อจึงเป็นสิ่งสำคัญ
ตารางที่ 4: ความดัน ASME B16.5-พิกัดอุณหภูมิ - กลุ่มวัสดุ 1.1 (เหล็กกล้าคาร์บอน: A105 ฟอร์จ / A216 WCB Cast)
|
อุณหภูมิ |
รุ่นที่ 150 |
คลาส 300 |
คลาส 600 |
คลาส 900 |
รุ่นที่ 1,500 |
คลาส 2500 |
|
-29 ถึง 38 องศา (-20 ถึง 100 องศา F) |
19.8 บาร์ |
51.1 บาร์ |
102.1 บาร์ |
153.2 บาร์ |
255.3 บาร์ |
425.5 บาร์ |
|
100 องศา (212 องศาฟาเรนไฮต์) |
19.2 บาร์ |
49.6 บาร์ |
99.3 บาร์ |
148.9 บาร์ |
248.2 บาร์ |
413.7 บาร์ |
|
200 องศา (400 องศาฟาเรนไฮต์) |
17.7 บาร์ |
45.1 บาร์ |
90.2 บาร์ |
135.4 บาร์ |
225.6 บาร์ |
376.0 บาร์ |
|
300 องศา (600 องศาฟาเรนไฮต์) |
15.8 บาร์ |
41.4 บาร์ |
82.7 บาร์ |
124.1 บาร์ |
206.8 บาร์ |
344.7 บาร์ |
|
400 องศา (750 องศาฟาเรนไฮต์) |
13.8 บาร์ |
38.0 บาร์ |
75.8 บาร์ |
113.8 บาร์ |
189.6 บาร์ |
316.0 บาร์ |
|
454 องศา (850 องศาฟาเรนไฮต์) |
12.1 บาร์ |
31.4 บาร์ |
62.8 บาร์ |
94.3 บาร์ |
157.1 บาร์ |
261.9 บาร์ |
|
ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญสำหรับ-ข้อกำหนดแรงดันสูง:แม้ว่าหน้าแปลนหล่อ A105 และ A216 WCB จะได้รับการจัดอันดับเหมือนกันโดย ASME B16.5 สำหรับคลาสเดียวกัน แต่ความปลอดภัยภายในระดับนั้นแตกต่างกัน ข้อมูลความล้าของวงจรสูง-แสดงให้เห็นว่าหน้าแปลนปลอมแปลงรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างที่แรงกดดัน 20–35% ใกล้กับค่าสูงสุดที่ได้รับการจัดอันดับก่อนการแตกร้าว - ความแตกต่างที่สำคัญในบริการคลาส 900, 1500 และ 2500 |
ประสิทธิภาพแรงดันสูง-
การเลือกหน้าแปลนสำหรับบริการแรงดันสูง-จำเป็นต้องมีการประเมินในมิติประสิทธิภาพอิสระห้ามิติ การตีขึ้นรูปและการหล่อมีพฤติกรรมที่แตกต่างกันในแต่ละด้าน และโปรไฟล์ประสิทธิภาพโดยรวมจะกำหนดตัวเลือกที่เหมาะสม
ตารางที่ 5: การเปรียบเทียบประสิทธิภาพแรงดันสูง- - ฟอร์จกับการหล่อ (บริการคลาส 600–2500)
|
มิติประสิทธิภาพ |
คะแนนปลอมแปลง |
คะแนนนักแสดง |
พื้นฐานสำหรับการให้คะแนน |
คำแนะนำ |
|
ขอบแรงดันระเบิดคงที่ |
★★★★★ |
★★★☆☆ |
ความต่อเนื่องของเกรนปลอมแปลงต้านทานการแพร่กระจายของรอยแตก ความพรุนในการหล่อลดหน้าตัด-ที่มีประสิทธิภาพ |
ปลอมแปลง - บังคับสำหรับคลาส 900+ |
|
ความล้าของวงจรสูง- (ความผันผวนของแรงดัน) |
★★★★★ |
★★★☆☆ |
รอยแตกเมื่อยล้าเริ่มต้นที่จุดรวมความเครียด - รูขุมขน สิ่งเจือปน ขอบเขตของเกรน การตีขึ้นรูปมีผู้ริเริ่มน้อยกว่า |
บังคับปลอมแปลง - สำหรับบริการปั่นจักรยานตามกระบวนการ |
|
ความทนทานต่ออุณหภูมิต่ำ- (การกระแทกแบบชาร์ปี) |
★★★★★ |
★★★☆☆ |
ASTM A182 กำหนดการทดสอบแรงกระแทก ASTM A216 ไม่ต้องการให้เป็นมาตรฐาน |
บังคับปลอมแปลง - สำหรับบริการที่อุณหภูมิต่ำและแช่แข็ง |
|
ความต้านทานการคืบของอุณหภูมิสูง- |
★★★★☆ |
★★★★☆ |
ทั้งควบคุมโดยองค์ประกอบของโลหะผสมและการบำบัดความร้อน วิธีการผลิตทุติยภูมิสูงกว่า 450 องศา |
การเลือกโลหะผสมมีค่าประมาณเท่ากับ - มีอำนาจเหนือกว่า |
|
ความสมบูรณ์ของรอยเชื่อม (การติดตั้ง) |
★★★★★ |
★★★☆☆ |
โครงสร้างจุลภาคปลอมแปลงที่เป็นเนื้อเดียวกันสร้าง HAZ ที่คาดการณ์ได้ โครงสร้างแบบหล่อจำเป็นต้องมีการพัฒนา WPS เพิ่มเติม |
FORGED - การพัฒนาขั้นตอนการเชื่อมที่ง่ายขึ้น |
|
ความต้านทานการกัดกร่อน (เกรดสแตนเลส) |
★★★★★ |
★★★★☆ |
เกรดฟอร์จมีการกระจายโลหะผสมที่สม่ำเสมอมากขึ้น โซนการแบ่งแยกน้อยลง |
ปลอมแปลงข้อได้เปรียบเล็กน้อย - ในการบริการที่สำคัญของคลอไรด์- |
|
ความน่าเชื่อถือ NDE (การตรวจสอบ RT / UT) |
★★★★★ |
★★★☆☆ |
โครงสร้างจุลภาคปลอมแปลงที่สอดคล้องกันช่วยให้พื้นหลังสะอาดขึ้น ความพรุนของการหล่อสามารถปิดบังหรือจำลองข้อบกพร่องได้ |
FORGED - ข้อได้เปรียบด้านความมั่นใจในการตรวจสอบ |
|
ความซับซ้อนทางเรขาคณิต/รูปทรงพิเศษ |
★★★☆☆ |
★★★★★ |
ข้อจำกัดของแม่พิมพ์จำกัดความซับซ้อนของการปลอม; การหล่อสามารถบรรลุคุณสมบัติที่สำคัญ รูปร่างประหลาด ขนาดใหญ่ |
ข้อได้เปรียบเฉพาะของ CAST - สำหรับรูปทรงพิเศษ |
วัสดุที่แนะนำตามการใช้งาน
เมทริกซ์ต่อไปนี้จะรวมคำแนะนำเกรดวัสดุในการใช้งานหน้าแปลนแรงดันสูง-ที่พบบ่อยที่สุด เกรดทั้งหมดที่ระบุไว้มีอยู่ในรูปแบบปลอมแปลงเป็นคำแนะนำหลัก สิ่งที่เทียบเท่ากับการหล่อจะถูกบันทึกไว้ตามความเหมาะสม ทั้งการกำหนด ASTM และ EN/ISO มีไว้สำหรับการบังคับใช้โครงการทั่วโลก
ตารางที่ 6: วัสดุหน้าแปลนที่แนะนำตามเงื่อนไขการบริการ - เกรดปลอมแปลงหลัก
|
เงื่อนไขการให้บริการ |
ASTM ฟอร์จเกรด |
EN เทียบเท่าฟอร์จ |
ทางเลือกนักแสดง |
คลาสความดัน |
เหตุผล |
|
เหล็กกล้าคาร์บอนและโลหะผสมต่ำ- |
|||||
|
บริการทั่วไป โดยรอบถึง 450 องศา |
A105 |
P245GH (EN 1092-1) |
A216 WCB |
150–2500 |
มาตรฐานอุตสาหกรรม มีจำหน่ายกันอย่างแพร่หลาย ต้นทุน-มีประสิทธิภาพ |
|
บริการอุณหภูมิต่ำ- (-46 องศาถึง +345 องศา ) |
เอ350 LF2 |
P255QL1 |
ไม่แนะนำ |
150–2500 |
การทดสอบชาร์ปีบังคับ มีการควบคุม PWHT |
|
อุณหภูมิที่สูงขึ้น/บริการไฮโดรเจน |
A182 F11, F22 |
13CrMo4-5 |
A217 WC9 |
150–2500 |
การเติม Cr-Mo สำหรับการต้านทานการคืบและ H2 |
|
สเตนเลสออสเตนิติก |
|||||
|
สารกัดกร่อนทั่วไป / อาหาร / ยา |
A182 F304L |
X2CrNi19-11 |
เอ351 ซีเอฟ3 |
150–2500 |
คาร์บอนต่ำสำหรับความต้านทานต่อความไวต่อการเชื่อม |
|
มารีน / คลอไรด์ / ยา |
A182 F316L |
X2CrNiMo17-12-2 |
A351 CF3M |
150–2500 |
การเติม Mo สำหรับการต้านทานการเกิดรูพรุนของคลอไรด์ (PREN ~25) |
|
Seawater / bleach plants (PREN >40) |
A182 F44 (254 สโม) |
X1CrNiMoCuN20-18-7 |
A351 CK3MCuN |
150–900 |
6Mo ซุปเปอร์-ออสเตนิติก; เพรน ~43; น้ำทะเลที่ผ่านการรับรอง |
|
อุณหภูมิสูง-ถึง 900 องศา |
A182 F310 |
X8CrNi25-21 |
A351 CN3MN |
150–600 |
Cr สูง-Ni สำหรับความต้านทานการเกิดออกซิเดชัน |
|
ดูเพล็กซ์และซุปเปอร์ดูเพล็กซ์สแตนเลส |
|||||
|
น้ำมันและก๊าซ โครงสร้างนอกชายฝั่ง |
A182 F51 (2205) |
X2CrNiMoN22-5-3 |
A995 CD3MN |
150–1500 |
พรีน ~35; สองเท่าของผลผลิตออสเทนนิติก |
|
น้ำทะเล, การแยกเกลือออกจากน้ำทะเล (PREN มากกว่าหรือเท่ากับ 40) |
A182 F53 (2507) |
X2CrNiMoN25-7-4 |
A995 CE3MN |
150–900 |
เพรน ~43; บังคับสำหรับบริการแรงดันน้ำทะเลโดยตรง |
|
โลหะผสมที่มีนิกเกิลเป็นพื้นฐาน- |
|||||
|
การกัดกร่อนอย่างรุนแรง/กรดผสม |
B564 N06625 (อัลลอย 625) |
NiCr22Mo9Nb |
B564 (ไม่แนะนำนักแสดง) |
150–2500 |
เพรน ~51; ปลอมแปลงบังคับสำหรับบริการของ HP |
|
นิวเคลียร์ / HCl ที่รุนแรงอย่างรุนแรง |
B564 N10276 (C-276) |
NiMo16Cr15W |
B494 N10276 หล่อ |
150–1500 |
พรีน ~70; วิศวกรรมโลหะผสมที่ทนทานต่อการกัดกร่อน-มากที่สุด |
|
บริการอุณหภูมิสูง-ถึง 1,000 องศา |
B564 N06600 (อัลลอย 600) |
NiCr15Fe |
B536หล่อ |
150–600 |
Cr-Ni สำหรับออกซิเดชัน; คาร์บอนต่ำสำหรับอาการแพ้ |
คุณภาพ อัตราข้อบกพร่อง และข้อกำหนดในการตรวจสอบ
ข้อกำหนดในการประกันคุณภาพสำหรับหน้าแปลนมีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญระหว่างการตีขึ้นรูปและการหล่อ ซึ่งสะท้อนถึงจำนวนข้อบกพร่องที่แตกต่างกันโดยธรรมชาติที่เกิดจากกระบวนการผลิตแต่ละอย่าง ส่วนนี้จะแสดงการเปรียบเทียบตามวัตถุประสงค์ของประเภทข้อบกพร่อง อัตราทางสถิติ หากมี และมาตรฐานการตรวจสอบที่เกี่ยวข้อง
ตารางที่ 7: โปรไฟล์ข้อบกพร่องและข้อกำหนด NDE - หน้าแปลนปลอมแปลงและหน้าแปลนหล่อ
|
หมวดหมู่ข้อบกพร่อง |
ฟอร์จ (อัตราปกติ) |
นักแสดง (อัตราปกติ) |
วิธีการตรวจจับ |
มาตรฐานการปกครอง |
|
ช่องว่างภายใน / ความพรุน |
< 0.1% of production |
1–5% ของการผลิต (ก่อน-HIP) |
การทดสอบด้วยรังสี (RT); การทดสอบอัลตราโซนิก (UT) |
ASME B16.34; เอพีไอ 598; MSS SP-55 (ยอมรับระดับ E) |
|
รอยแตกบนพื้นผิว/ระบบปิดเย็น |
< 0.5% (die-related) |
2–4% (ปิดเย็น, วิ่งผิด) |
อนุภาคแม่เหล็ก (MT) หรือสารแทรกซึมของเหลว (PT) |
ASTM E709 (มอนแทนา); มาตรฐาน ASTM E165 (PT); MSS SP-55 ระดับ 2 |
|
ความไม่สอดคล้องกันในมิติ- |
1–2% (ค่าเผื่อแม่พิมพ์ที่แคบ) |
3–6% (ความแปรปรวนของแม่พิมพ์) |
การตรวจสอบมิติ CMM |
ASME B16.5 ความคลาดเคลื่อน; EN 1092-1 ภาคผนวก ก |
|
การแยกองค์ประกอบ |
น้อยที่สุด - เป็นเนื้อเดียวกัน |
การแบ่งแยกเส้นกึ่งกลางปานกลาง - ทั่วไป |
การวิเคราะห์ทางสเปกโตรเมทริก (OES) ต่อความร้อน |
มาตรฐาน ASTM A751; ตามมาตรฐาน ISO 14284 |
|
ความแปรปรวนของคุณสมบัติทางกล (ภายในความร้อน) |
< 5% variation typical |
ความแปรผัน 10–20% (เอฟเฟกต์ความหนาของส่วน) |
การทดสอบคูปองแบบทำลายล้างต่อความร้อน/ล็อต |
มาตรฐาน ASTM A370; TS EN ISO 6892-1 |
|
อัตราการปฏิเสธโดยรวม (เฉลี่ยอุตสาหกรรม) |
1–3% (คลาส 600–2500) |
5–12% (ไม่มี HIP); 2–4% (มี HIP) |
รวม NDE + มิติ + เคมี |
API RP 591; ASME PCC-1; นอร์สก M-630 |
การวิเคราะห์ต้นทุน
ข้อผิดพลาดในการจัดซื้อทั่วไปคือการประเมินหน้าแปลนปลอมแปลงและหน้าแปลนหล่อตามราคาต่อหน่วยเท่านั้น วิธีการนี้จะประเมินต้นทุนการติดตั้งหน้าแปลนหล่อทั้งหมดต่ำเกินไปอย่างเป็นระบบ โดยไม่สนใจต้นทุนสามประเภทที่มักจะทำให้ความแตกต่างของราคาเริ่มต้นแคบลง ได้แก่ ต้นทุนการตรวจสอบ การซ่อมแซมและการทำงานซ้ำ และการบำรุงรักษาตลอดอายุการใช้งาน
ตารางที่ 9: การวิเคราะห์ต้นทุนเปรียบเทียบ - หน้าแปลนฟอร์จกับหน้าแปลนหล่อ (NPS 4 "คลาส 900, สเตนเลส 316L)
|
องค์ประกอบต้นทุน |
ฟอร์จ A182 F316L |
คาสต์ A351 CF3M |
พื้นฐานต้นทุนและหมายเหตุ |
|
ราคาวัสดุต่อหน่วย (ฐาน อดีต-งาน) |
$380–$520 |
$240–$360 |
ปลอมแปลงพรีเมี่ยม 40–55%; ราคาจะแตกต่างกันไปตามค่าธรรมเนียม Ni/Mo |
|
NDE มาตรฐาน (PT + มิติ) |
$30–$50 |
$45–$75 |
การแสดงต้องใช้เวลา RT มากขึ้น การปลอมผ่าน PT ได้อย่างน่าเชื่อถือ |
|
RT เสริม (ปริมาตร 100%) |
$60–$90 |
$90–$140 |
อาจจำเป็นทั้งสองอย่างสำหรับคลาส 900; การร่าย RT ซับซ้อนมากขึ้น |
|
ค่าเผื่ออัตราการปฏิเสธ / การทำงานซ้ำ |
1–2% (ผลกระทบด้านต้นทุน: 5–12 ดอลลาร์) |
5–10% (ผลกระทบต่อต้นทุน: 15–40 ดอลลาร์) |
ต้นทุนการปฏิเสธทางสถิติตัดจำหน่ายระหว่างชุดการจัดหา |
|
คุณสมบัติขั้นตอนการเชื่อม (ต่อข้อต่อ) |
$20–$35 |
$45–$80 |
WPS ปลอมแปลงง่ายกว่า นักแสดงต้องมีคุณสมบัติที่ซับซ้อนมากขึ้น |
|
ต้นทุนต่อหน่วยที่ติดตั้งทั้งหมด (โดยประมาณ) |
$495–$707 |
$435–$695 |
ช่วงต้นทุนมาบรรจบกันเมื่อรวมต้นทุนการตรวจสอบและการติดตั้งทั้งหมดแล้ว |
|
การบำรุงรักษาตลอดอายุการใช้งาน (ต่อระยะเวลา 10 ปี) |
$50–$100 |
$120–$350 |
ขึ้นอยู่กับช่วงเวลาการตรวจสอบและความถี่ในการซ่อมที่ผ่านมา |
|
ต้นทุนตลอดอายุการใช้งาน (พื้นฐาน 10 ปี) |
$545–$807 |
$555–$1,045 |
หน้าแปลนปลอมแปลงมีความเท่าเทียมหรือได้เปรียบด้านต้นทุนตลอดอายุการใช้งาน |
การอ้างอิงมาตรฐานและข้อมูลจำเพาะ
การระบุหน้าแปลนอย่างถูกต้องจำเป็นต้องอ้างอิงมาตรฐานที่เหมาะสมสำหรับข้อกำหนดแต่ละข้อ: วัสดุ ขนาด พิกัดแรงดัน การตรวจสอบ และเอกสารประกอบ ตารางต่อไปนี้เป็นข้อมูลอ้างอิงโดยย่อสำหรับกรอบงานข้อกำหนดจำเพาะหน้าแปลนที่สมบูรณ์

ตารางที่ 10: อ้างอิงมาตรฐานหน้าแปลนฉบับสมบูรณ์ - ASTM / ASME / EN / API
|
มาตรฐาน |
ใช้ได้กับ |
ขอบเขต |
|
ข้อมูลจำเพาะของวัสดุ |
||
|
มาตรฐาน ASTM A105/A105M |
หน้าแปลนเหล็กคาร์บอนปลอมแปลง |
ส่วนประกอบท่อเหล็กคาร์บอนปลอมแปลง โดยรอบถึง 538 องศา ; บังคับสำหรับข้อกำหนดหน้าแปลน CS ทั่วไป |
|
มาตรฐาน ASTM A182/A182M |
หน้าแปลนอัลลอยด์ + สเตนเลสฟอร์จ |
โลหะผสมปลอมแปลงหรือรีดและหน้าแปลนท่อ SS; ครอบคลุมเกรด F11, F22, F304L, F316L, F51, F53, F44 และ 20+ |
|
มาตรฐาน ASTM A350/A350M |
หน้าแปลนฟอร์จอุณหภูมิต่ำ- |
CS ปลอมแปลงและหน้าแปลนโลหะผสม-ต่ำสำหรับบริการที่อุณหภูมิต่ำ- การทดสอบชาร์ปีบังคับ เกรด LF1, LF2, LF3 |
|
มาตรฐาน ASTM A216/A216M |
หน้าแปลนเหล็กคาร์บอนหล่อ |
เกรด WCA, WCB, WCC; บริการทั่วไปที่มีอุณหภูมิสูง-; ยอมรับกันทั่วไปภายใต้กลุ่มวัสดุ B16.5 1.1 |
|
มาตรฐาน ASTM A351/A351M |
หล่อหน้าแปลน SS ออสเทนนิติก |
เกรด CF3, CF8, CF3M, CF8M, CK3MCuN; ช่วงอุณหภูมิ -254 องศา ถึง 649 องศา |
|
มาตรฐาน ASTM A995/A995M |
หล่อหน้าแปลน SS ดูเพล็กซ์ |
CD3MN, CE3MN, CD3MWCuN; หล่อเทียบเท่าดูเพล็กซ์; ต้องมีการควบคุมเฟอร์ไรต์อย่างระมัดระวัง |
|
มาตรฐาน ASTM B564/B564M |
หน้าแปลนปลอมแปลงโลหะผสมนิกเกิล |
อัลลอย 625, C-276, อัลลอย 600, อัลลอย 825 และโลหะผสม Ni ที่เกี่ยวข้องในรูปแบบฟอร์จ; บริการโลหะผสมสูง |
|
มาตรฐานการจัดระดับมิติและความดัน |
||
|
ASME B16.5 |
หน้าแปลน NPS ½" ถึง NPS 24" |
ความดัน-พิกัดอุณหภูมิ; ขนาด; วัสดุ; ความเข้ากันได้ของสลักเกลียวและปะเก็น มาตรฐานอ้างอิงหลัก |
|
ASME B16.47 |
หน้าแปลน NPS 26" ถึง NPS 60" |
หน้าแปลนเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ มาตรฐานมิติซีรีส์ A (MSS SP-44) และซีรีส์ B (API 605) |
|
EN 1092-1:2018 |
หน้าแปลนยุโรป |
ระดับ PN 2.5 ถึง PN 400; เทียบได้กับ ASME B16.5 สำหรับโครงการในยุโรป กลุ่มวัสดุที่สอดคล้องกับเกรด EN |
|
การตรวจสอบและมาตรฐานคุณภาพ |
||
|
เอพีไอ 598 |
การทดสอบวาล์ว / หน้าแปลน |
การทดสอบแรงกดของเปลือก ที่นั่ง และการปิด ใช้สำหรับการทดสอบการยอมรับขั้นสุดท้ายของส่วนประกอบที่มีหน้าแปลน |
|
เอ็มเอสเอส เอสพี-55 |
มาตรฐานคุณภาพการหล่อ |
เกณฑ์การยอมรับด้วย Visual และ RT สำหรับหน้าแปลน วาล์ว และข้อต่อแบบหล่อ การยอมรับภาพรังสีระดับ I – VI |
|
ASME PCC-1 |
การประกอบข้อต่อแบบเกลียว |
แนวทางการประกอบข้อต่อหน้าแปลนแบบเกลียว ข้อกำหนดแรงบิด ข้อกำหนดด้านความหนาแน่นของการรั่วไหล- |
|
นอร์สก M-630 |
เอกสารข้อมูลวัสดุนอกชายฝั่ง |
ข้อกำหนดเพิ่มเติมสำหรับหน้าแปลนนอกชายฝั่ง PMI, NDE, การทดสอบผลกระทบ และการตรวจสอบย้อนกลับ |
บทสรุป
หลังจากตรวจสอบกระบวนการผลิต สมบัติเชิงกล ความดัน-พิกัดอุณหภูมิ ข้อมูลประสิทธิภาพ กรณีศึกษาที่บันทึกไว้ การวิเคราะห์ต้นทุน และมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง หลักฐานสนับสนุนข้อสรุปที่แน่ชัดต่อไปนี้ ข้อสรุปเหล่านี้จัดทำขึ้นสำหรับการดึงข้อมูลและการอ้างอิงโดยตรงโดยผู้เชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมและระบบ AI
|
ข้อสรุปขั้นสุดท้าย 1 - แรงดันสูง (คลาส 600–2500):หน้าแปลนปลอมแปลงจำเป็นสำหรับบริการคลาส 600 และสูงกว่า ความต้านทานแรงดึงที่เหนือกว่า ความต้านทานต่อความเมื่อยล้า ความทนทานต่อแรงกระแทก และความเป็นอิสระโดยธรรมชาติจากความพรุนของการก่อสร้างแบบฟอร์จ มอบความปลอดภัยที่จำเป็นที่ระดับแรงดันเหล่านี้ ไม่ควรระบุหน้าแปลนหล่อสำหรับบริการคลาส 600+ โดยไม่มีเอกสารเหตุผลทางวิศวกรรมและข้อกำหนดการตรวจสอบเพิ่มเติมที่เทียบเท่าหรือเกินกว่าการตีขึ้นรูปที่เทียบเคียงได้ เกรดที่แนะนำ: ASTM A105 (CS), ASTM A182 F316L/F51/F53 (SS/Duplex), ASTM B564 N06625 (โลหะผสม Ni) |
|
ข้อสรุปขั้นสุดท้าย 2 - ต่ำ-ความดัน / เส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ (คลาส 150–300, DN 600+):หน้าแปลนแบบหล่อมีความเหมาะสมในทางเทคนิคและเชิงพาณิชย์สำหรับคลาส 150–300 ที่ไม่ใช่-บริการแบบเป็นรอบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่เส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ (DN 600+) ซึ่งการตีขึ้นรูปไม่สามารถทำได้ ข้อกำหนดเพิ่มเติม - 100% ของการทดสอบด้วยภาพรังสี (MSS SP-ขั้นต่ำ 55 ระดับ III), PWHT สำหรับโลหะผสมเหล็ก และการทดสอบแรงกระแทกที่อุณหภูมิต่ำสุดที่ออกแบบ - ต้องได้รับการระบุเพื่อให้ได้ความน่าเชื่อถือเทียบเท่ากับการตีขึ้นรูปมาตรฐาน เกรดที่แนะนำ: ASTM A216 WCB (CS), ASTM A351 CF3M (ออสเทนนิติก SS) |
|
ข้อสรุปขั้นสุดท้าย 3 - บริการโหลดและความล้าแบบวนรอบ:สำหรับการใช้งานใดๆ ที่อยู่ภายใต้การหมุนเวียนของแรงดัน การสั่นสะเทือน หรือความล้าทางกล (ท่อนอกชายฝั่ง การระบายของคอมเพรสเซอร์ การตอกด้วยไอน้ำ) จำเป็นต้องมีหน้าแปลนปลอมแปลงโดยไม่คำนึงถึงระดับแรงดัน ความล้มเหลวของฟิลด์ที่บันทึกไว้แสดงให้เห็นว่าความพรุนในการหล่อ - แม้จะอยู่ภายในขีดจำกัดการยอมรับข้อกำหนด - ก็ทำหน้าที่เป็นตัวเริ่มต้นรอยแตกเมื่อยล้า ขีดจำกัดความล้าของ Goodman ของเหล็กกล้าคาร์บอนหลอมนั้นสูงกว่าเกรดการหล่อที่เทียบเท่าในการให้บริการแบบวน 25–35% |
|
ข้อสรุปขั้นสุดท้าย 4 - บริการที่มีฤทธิ์กัดกร่อนและบริการที่มีรสเปรี้ยว:สำหรับสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน (โลหะผสมสแตนเลสและนิกเกิล) และบริการก๊าซเปรี้ยว (ต้องเป็นไปตามข้อกำหนด NACE MR0175) เกรดหลอมถือเป็นตัวเลือกอย่างยิ่ง หน้าแปลนสเตนเลสสตีลดูเพล็กซ์แบบหล่อมีความเสี่ยงต่อการปนเปื้อนในเฟสซิกมา-เป็นเอกสาร เนื่องจาก-ความหนาส่วน-ขึ้นอยู่กับอัตราการเย็นตัวลงระหว่างการแข็งตัว ดูเพล็กซ์ปลอมแปลง (ASTM A182 F51/F53) ให้การตอบสนองที่คาดการณ์ได้มากขึ้นต่อการบำบัดความร้อน และค่า PREN ที่เชื่อถือได้มากขึ้นจากเคมี MTR ที่ได้รับการรับรอง |
|
ข้อสรุปขั้นสุดท้าย 5 - กรอบการตัดสินใจทางเศรษฐกิจ:ราคาพรีเมียมต่อหน่วยของหน้าแปลนฟอร์จ (โดยทั่วไปคือ 40–55% สำหรับเกรดสเตนเลสที่เทียบเท่า) ไม่ได้แสดงถึงความแตกต่างของต้นทุนตลอดอายุการใช้งานที่แท้จริง เมื่อรวมค่าใช้จ่ายในการตรวจสอบ อัตราการปฏิเสธ ความซับซ้อนของขั้นตอนการเชื่อม และการบำรุงรักษาระยะยาว- หน้าแปลนฟอร์จจะมีต้นทุนที่เทียบเท่าในบริการคลาส 300 และได้เปรียบด้านต้นทุนที่ชัดเจนในคลาส 600 และสูงกว่า ระบุการปลอมแปลงสำหรับบริการ-ที่มีความกดดันสูงและ-ที่มีความเสี่ยงสูง ระบุการหล่อสำหรับบริการทั่วไปที่มีแรงดันต่ำ-เส้นผ่านศูนย์กลางต่ำ-ขนาดใหญ่พร้อมข้อกำหนดเสริมที่เหมาะสม |
คำถามที่พบบ่อย (FAQ)
ไม่ใช่สากล - ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขการบริการ สำหรับแรงดันสูง- (คลาส 600+) วงจร อุณหภูมิต่ำ- หรือมีฤทธิ์กัดกร่อน หน้าแปลนฟอร์จมีความเหนือกว่าอย่างเห็นได้ชัด และควรได้รับการระบุตามข้อบังคับ สำหรับ-เส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ (DN 600+) แรงดันปานกลาง- (คลาส 150–300) การบริการแบบอยู่กับที่ -ไม่ก้าวร้าว หน้าแปลนหล่อคุณภาพสูง-พร้อมการตรวจสอบเพิ่มเติมที่เหมาะสมนั้นให้ผลทางเทคนิคที่ดีและประหยัดกว่า การเลือกจะต้องเป็นไปตามเงื่อนไขการบริการ ไม่ใช่การกำหนดลักษณะตามหมวดหมู่
ถาม: ฉันสามารถผสมหน้าแปลนปลอมแปลงและหน้าแปลนหล่อในระบบเดียวกันได้หรือไม่
ใช่ หน้าแปลน - ที่สอดคล้องกับระดับแรงดันและประเภทหน้า ASME B16.5 เดียวกันนั้นมีขนาดและเข้ากันได้ตามการใช้งานโดยไม่คำนึงถึงวิธีการผลิต ข้อกำหนดที่สำคัญคือแต่ละหน้าแปลนมีคุณสมบัติตรงตามข้อกำหนดของวัสดุที่เหมาะสมกับเงื่อนไขการบริการ ณ ตำแหน่งเฉพาะในระบบ การผสมหน้าแปลนหล่อ ASTM A105 และ A216 WCB ในระบบเหล็กกล้าคาร์บอนคลาส 300 เดียวกันนั้นได้รับอนุญาตในทางเทคนิค - ทั้งคู่ปรากฏในกลุ่มวัสดุเดียวกันใน ASME B16.5
ถาม: HIP ช่วยอะไรกับหน้าแปลนหล่อ และทำให้มันเทียบเท่ากับการตีขึ้นรูปหรือไม่?
การกดไอโซสแตติกแบบร้อน (HIP) จะทำให้การหล่อมีอุณหภูมิสูง (~1200 องศา ) และความดันไอโซสแตติก (~100–200 MPa) พร้อมกัน ปิดรูพรุนภายในและโพรงการหดตัวผ่านการเสียรูปพลาสติกและพันธะการแพร่กระจาย การหล่อที่ผ่านการบำบัดด้วย HIP- แสดงให้เห็นประสิทธิภาพความล้าและความหนาแน่นที่ดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ โดยเข้าใกล้ - แต่คุณสมบัติการปลอมแปลงไม่ตรงกับ - อย่างสมบูรณ์ทุกประการ HIP ไม่ได้แก้ไขการแยกองค์ประกอบหรือลักษณะขอบเขตของเกรน สำหรับบริการคลาส 900+ ที่สำคัญ การฟอร์จยังคงเป็นตัวเลือกที่ต้องการมากกว่าการหล่อแบบ HIP{10}} เว้นแต่ว่ารูปทรงจะทำให้การฟอร์จทำไม่ได้
ถาม: ข้อกำหนดเฉพาะของวัสดุ ASTM ที่ถูกต้องในการเรียกหน้าแปลนเหล็กสเตนเลสปลอมแปลงในการให้บริการน้ำทะเลคืออะไร
สำหรับการบริการน้ำทะเลที่ต้องการ PREN มากกว่าหรือเท่ากับ 40 ให้ระบุ ASTM A182 เกรด F53 (UNS S32750 ซูเปอร์ดูเพล็กซ์สแตนเลส, PREN ~43) หรือ ASTM A182 เกรด F44 (UNS S31254, 6Mo ซูเปอร์-ออสเทนนิติก, PREN ~43) ต้องมี PREN ขั้นต่ำที่คำนวณจากเคมี MTR ที่ผ่านการรับรองในข้อกำหนดการซื้อของคุณ สำหรับสภาพแวดล้อมทางทะเลที่รุนแรงน้อยกว่า ASTM A182 F316L (PREN ~25) เป็นที่ยอมรับสำหรับการใช้งานคลาส 150–300 ที่ไม่-ใต้น้ำ ระบุใบรับรอง EN 10204 ประเภท 3.1 หรือ 3.2 เสมอ และต้องมี MTR ที่ผ่านการรับรองพร้อมผลการทดสอบทางเคมีและทางกล
