1. Výkonnostné charakteristiky, použitie a príslušné scenáre
SA302GrB je nízkolegovaný oceľový plech z vysokopevnostnej mangán-molybdén-niklovej legovanej ocele, ktorý spĺňa normu ASTM A302 a je určený pre zariadenia s vysokou teplotou a vysokým tlakom, ako sú tlakové nádoby a kotly. Medzi jeho hlavné výkonnostné charakteristiky patria:
Vynikajúce mechanické vlastnosti: pevnosť v ťahu ≥550 MPa, medza klzu ≥345 MPa, predĺženie ≥18 % a rázová húževnatosť spĺňajú normu ASTM A20.
Dobrý zvárací výkon: podporuje manuálne oblúkové zváranie, zváranie pod tavivom, zváranie v ochrannej atmosfére plynu a ďalšie procesy a po zváraní je potrebný predhrev a tepelné spracovanie, aby sa zabránilo prasklinám.
Odolnosť voči vysokým teplotám a korózii: Zostáva stabilná v rozsahu prevádzkových teplôt od -20 ℃ do 450 ℃, vhodná pre korozívne prostredia, ako sú kyseliny a zásady.
Ľahká konštrukcia a vysoká pevnosť: Vďaka nízkolegovanej konštrukcii sa pri znížení hmotnosti konštrukcie zlepšuje únosnosť a znižujú sa náklady na výrobu zariadenia.
Použiteľné scenáre: kľúčové zariadenia v oblasti petrochémie, kotlov elektrární, jadrových elektrární, výroby vodnej energie atď., ako sú reaktory, výmenníky tepla, guľové nádrže, tlakové nádoby jadrových reaktorov, kotlové bubny atď.
2. Hlavné komponenty, výkonnostné parametre a mechanické vlastnosti
Chemické zloženie (analýza topenia):
C (uhlík): ≤0,25 % (≤0,20 % pri hrúbke ≤25 mm)
Mn (mangán): 1,07 % – 1,62 % (1,15 % – 1,50 % pri hrúbke ≤ 25 mm)
P (fosfor): ≤0,035 % (niektoré normy vyžadujú ≤0,025 %)
S (síra): ≤0,035 % (niektoré normy vyžadujú ≤0,025 %)
Si (kremík): 0,13 % – 0,45 %
Mo (molybdén): 0,41 % – 0,64 % (niektoré normy vyžadujú 0,45 % – 0,60 %)
Ni (nikel): 0,40 % – 0,70 % (určitý rozsah hrúbky)
Výkonnostné parametre:
Pevnosť v ťahu: 550 – 690 MPa (80 – 100 ksi)
Medza klzu: ≥345 MPa (50 ksi)
Predĺženie: ≥15% pri dĺžke meradla 200 mm, ≥18% pri dĺžke meradla 50 mm
Stav tepelného spracovania: Dodávka v normalizačnom, normalizačnom + popúšťacom alebo riadenom valcovaní, normalizačné spracovanie je potrebné pri hrúbke > 50 mm.
Výhody mechanického výkonu:
Rovnováha medzi vysokou pevnosťou a húževnatosťou: Pri pevnosti v ťahu 550 – 690 MPa si stále udržiava predĺženie ≥18 %, čo zabezpečuje schopnosť zariadenia odolávať krehkému lomu.
Jemnozrnná štruktúra: Spĺňa požiadavky na jemnozrnnú štruktúru normy A20/A20M a zlepšuje rázovú húževnatosť pri nízkych teplotách.
3. Prípady použitia a výhody
Petrochemický priemysel:
Prípadová štúdia: Petrochemický podnik používa oceľové plechy SA302GrB na výrobu vysokotlakových reaktorov, ktoré pracujú nepretržite 5 rokov pri teplote 400 ℃ a tlaku 30 MPa bez prasklín alebo deformácií.
Výhody: Vynikajúca odolnosť voči vodíkovej korózii a 100 % ultrazvuková detekcia defektov zvarov zaisťuje bezpečnosť zariadenia.
Oblasť jadrovej elektrárne:
Príklad použitia: Tlaková nádoba reaktora jadrovej elektrárne je vyrobená z oceľového plechu SA302GrB s hrúbkou 120 mm. Normalizáciou a popúšťaním sa odolnosť voči žiareniu zlepšila o 30 %.
Výhoda: Obsah molybdénu 0,45 % – 0,60 % inhibuje krehkosť spôsobenú neutrónovým žiarením a spĺňa požiadavky špecifikácií ASME.
Kotolňa elektrárne:
Prípadová štúdia: Superkritický kotol je vyrobený z oceľového plechu SA302GrB, ktorý pracuje pri teplote 540 ℃ a tlaku 25 MPa a jeho životnosť je predĺžená na 30 rokov.
Výhoda: Krátkodobá pevnosť pri vysokých teplotách dosahuje 690 MPa, čo je o 15 % menej ako uhlíková oceľ a znižuje spotrebu energie.
Oblasť výroby vodnej energie:
Príklad použitia: Vysokotlakové vodovodné potrubie vodnej elektrárne je vyrobené z oceľového plechu SA302GrB a prešlo 200 000 únavovými testami v prostredí s teplotou -20 ℃ až 50 ℃.
Výhoda: Nízkoteplotná rázová húževnatosť (≥27 J pri -20 ℃) spĺňa extrémne klimatické požiadavky horských oblastí.
4. Bezpečnosť, ochrana životného prostredia a priemyselný význam
Bezpečnosť:
Prešiel skúškou nárazom ASTM A20 (energia nárazu V-vrubu ≥34 J pri -20 ℃), čo zaručuje, že riziko krehkého lomu pri nízkej teplote je menšie ako 0,1 %.
Tvrdosť tepelne ovplyvnenej zóny zvaru je ≤350 HV, aby sa zabránilo praskaniu spôsobenému vodíkom.
Ochrana životného prostredia:
Obsah molybdénu 0,41 % – 0,64 % znižuje spotrebu niklu a emisie ťažkých kovov.
Vyhovuje smernici EÚ RoHS a zakazuje používanie škodlivých látok, ako je olovo a ortuť.
Priemyselný význam:
Predstavuje 25 % svetového trhu s oceľovými plechmi pre tlakové nádoby a je kľúčovým materiálom pre lokalizáciu zariadení pre jadrovú energiu a petrochemický priemysel.
Podporuje široký teplotný rozsah aplikácií od -20 ℃ do 450 ℃ a zlepšuje prevádzkovú účinnosť zariadení o 15 % – 20 % v porovnaní s tradičnou uhlíkovou oceľou.
Záver
Oceľový plech SA302GrB sa stal základným materiálom moderných priemyselných vysokoteplotných a vysokotlakových zariadení vďaka svojej vysokej pevnosti, odolnosti proti korózii a jednoduchému zváraniu. Jeho vyváženosť medzi bezpečnosťou, ochranou životného prostredia a nákladovou efektívnosťou ho robí nenahraditeľným v oblastiach jadrovej energie, petrochémie, energetiky atď. a posúva vývoj priemyselných zariadení smerom k efektívnejšiemu a bezpečnejšiemu smeru.
Čas uverejnenia: 4. júna 2025