1. Ciri prestasi, kegunaan dan senario yang berkenaan
SA302GrB ialah plat keluli aloi mangan-molibdenum-nikel aloi rendah kekuatan tinggi yang dimiliki oleh standard ASTM A302 dan direka bentuk untuk peralatan suhu tinggi dan tekanan tinggi seperti bekas tekanan dan dandang. Ciri prestasi terasnya termasuk:
Sifat mekanikal yang sangat baik: kekuatan tegangan ≥550 MPa, kekuatan hasil ≥345 MPa, pemanjangan ≥18%, dan keliatan impak memenuhi standard ASTM A20.
Prestasi kimpalan yang baik: menyokong kimpalan arka manual, kimpalan arka terendam, kimpalan terlindung gas dan proses lain, dan prapemanasan dan rawatan haba diperlukan selepas kimpalan untuk mengelakkan keretakan.
Rintangan suhu tinggi dan rintangan kakisan: Kekal stabil dalam julat suhu operasi -20 ℃ hingga 450 ℃, sesuai untuk persekitaran media yang menghakis seperti asid dan alkali.
Kekuatan ringan dan tinggi: Melalui reka bentuk pengaloian rendah, sambil mengurangkan berat struktur, kapasiti galas tekanan bertambah baik dan kos pembuatan peralatan dikurangkan.
Senario yang berkenaan: peralatan utama dalam bidang petrokimia, dandang loji kuasa, loji kuasa nuklear, penjanaan kuasa hidro, dsb., seperti reaktor, penukar haba, tangki sfera, bekas tekanan reaktor nuklear, dram dandang, dsb.
2. Komponen utama, parameter prestasi dan sifat mekanikal
Komposisi kimia (analisis lebur):
C (karbon): ≤0.25% (≤0.20% apabila ketebalan ≤25mm)
Mn (mangan): 1.07%-1.62% (1.15%-1.50% apabila ketebalan ≤25mm)
P (fosforus): ≤0.035% (sesetengah piawaian memerlukan ≤0.025%)
S (sulfur): ≤0.035% (sesetengah piawaian memerlukan ≤0.025%)
Si (silikon): 0.13%-0.45%
Mo (molibdenum): 0.41%-0.64% (sesetengah piawaian memerlukan 0.45%-0.60%)
Ni (nikel): 0.40% -0.70% (beberapa julat ketebalan)
Parameter prestasi:
Kekuatan tegangan: 550-690 MPa (80-100 ksi)
Kekuatan hasil: ≥345 MPa (50 ksi)
Pemanjangan: ≥15% apabila panjang tolok ialah 200mm, ≥18% apabila panjang tolok ialah 50mm
Keadaan rawatan haba: Penghantaran dalam keadaan penormalan, penormalan + pembajaan atau penggelek terkawal, rawatan penormalan diperlukan apabila ketebalan >50mm.
Kelebihan prestasi mekanikal:
Imbangan kekuatan tinggi dan keliatan: Pada kekuatan tegangan 550-690 MPa, ia masih mengekalkan pemanjangan ≥18%, memastikan keupayaan peralatan untuk menahan patah rapuh.
Struktur butiran halus: Memenuhi keperluan saiz butiran halus standard A20/A20M dan meningkatkan keliatan impak suhu rendah.
3. Kes permohonan dan kelebihan
Industri petrokimia:
Kes aplikasi: Perusahaan petrokimia menggunakan plat keluli SA302GrB untuk mengeluarkan reaktor tekanan tinggi, yang telah berjalan secara berterusan selama 5 tahun pada 400℃ dan 30 MPa tanpa retak atau ubah bentuk.
Kelebihan: Rintangan yang sangat baik terhadap kakisan hidrogen, dan pengesanan kecacatan ultrasonik 100% bagi kimpalan memastikan keselamatan peralatan.
Medan loji tenaga nuklear:
Kes aplikasi: Kapal tekanan reaktor loji kuasa nuklear menggunakan plat keluli SA302GrB dengan ketebalan 120mm. Melalui rawatan normalisasi + pembajaan, rintangan sinaran dipertingkatkan sebanyak 30%.
Kelebihan: Kandungan molibdenum 0.45%-0.60% menghalang penyinaran neutron penyinaran dan memenuhi keperluan spesifikasi ASME.
Medan dandang stesen janakuasa:
Kes aplikasi: Dram dandang superkritikal menggunakan plat keluli SA302GrB, yang beroperasi pada 540 ℃ dan 25 MPa, dan hayat perkhidmatannya dilanjutkan kepada 30 tahun.
Kelebihan: Kekuatan jangka pendek suhu tinggi mencapai 690 MPa, iaitu 15% lebih ringan daripada keluli karbon dan mengurangkan penggunaan tenaga.
Bidang penjanaan kuasa hidro:
Kes aplikasi: Paip air tekanan tinggi stesen janakuasa hidro menggunakan plat keluli SA302GrB dan lulus 200,000 ujian keletihan dalam persekitaran -20 ℃ hingga 50 ℃.
Kelebihan: Keliatan hentaman suhu rendah (≥27 J pada -20 ℃) memenuhi keperluan iklim yang melampau di kawasan pergunungan.
4. Keselamatan, perlindungan alam sekitar dan kepentingan industri
Keselamatan:
Lulus ujian hentaman ASTM A20 (tenaga hentaman V-notch ≥34 J pada -20℃), memastikan risiko patah rapuh suhu rendah kurang daripada 0.1%.
Kekerasan zon terjejas haba kimpalan ialah ≤350 HV untuk mengelakkan keretakan akibat hidrogen.
Perlindungan alam sekitar:
Kandungan molibdenum 0.41%-0.64% mengurangkan penggunaan nikel dan mengurangkan pelepasan logam berat.
Mematuhi arahan RoHS EU dan melarang penggunaan bahan berbahaya seperti plumbum dan merkuri.
Kepentingan industri:
Ia menyumbang 25% daripada pasaran plat keluli kapal tekanan global dan merupakan bahan utama untuk penyetempatan tenaga nuklear dan peralatan petrokimia.
Menyokong aplikasi julat suhu yang luas dari -20 ℃ hingga 450 ℃, dan meningkatkan kecekapan pengendalian peralatan sebanyak 15% -20% berbanding dengan keluli karbon tradisional.
Kesimpulan
Plat keluli SA302GrB telah menjadi bahan teras peralatan suhu tinggi dan tekanan tinggi industri moden kerana kekuatannya yang tinggi, rintangan kakisan dan kimpalan yang mudah. Keseimbangan keselamatan, perlindungan alam sekitar dan keberkesanan kos menjadikannya tidak boleh digantikan dalam bidang tenaga nuklear, petrokimia, tenaga, dll., dan ia memacu pembangunan peralatan perindustrian ke arah yang lebih cekap dan selamat.
Masa siaran: Jun-04-2025