Düşük-sıcaklık flanşları, süneklik ve kırılma dayanıklılığını standart karbon çeliği aralığının altında tutmak için özel olarak seçilmiş, darbe-testinden geçmiş malzemelerden üretilmiştir. Sıcaklıklar -20 F derecenin altına düştüğünde, standart ASTM A105 karbon çeliği darbe direncini kaybeder ve kırılgan kırılmaya karşı duyarlı hale gelir. Düşük sıcaklık dereceleri, kırılgan kırılmadan kaynaklanan arızalardan kaçınılması gereken LNG, kriyojenik ve arktik boru hattı uygulamaları için gereklidir.
Düşük Sıcaklık Flanşları Nelerdir?
Düşük-sıcaklık flanşları, minimum tasarım sıcaklığında kırılma dayanıklılığını doğrulamak için darbe-testine tabi tutulmuş malzemelerden üretilen flanşlardır. Standart karbon çeliği (ASTM A105), sıcaklık düştükçe yumuşak-kırılganlıktan-kırılganlığa geçişe uğrar ve darbe enerjisini çatlamadan emme yeteneğini kaybeder. Düşük-sıcaklık malzeme sınıfları, sıfırın altındaki sıcaklıklarda-sünekliği korumak için kontrollü kimya ve ısıl işlemle formüle edilmiştir. Bu flanşlar, geçerli kodda (proses boruları için ASME B31.3) ve malzeme standardının kendisinde belirtilen ek malzeme gereklilikleri ile ASME B16.5'e tabidir.
Malzeme Seçenekleri
Aşağıdaki tablo, en yaygın düşük{0}}sıcaklık flanş malzemelerini ve bunların minimum servis sıcaklıklarını özetlemektedir:
| Malzeme Standardı | Seviye | Minimum Tasarım Sıcaklığı | Temel Özellikler | Tipik Uygulama |
|---|---|---|---|---|
| ASTM A350 | LF2 | -50 derece F | En yaygın düşük{0}}sıcaklık karbon çeliği | LNG, soğutmalı hizmetler |
| ASTM A350 | LF3 | -150 derece F | Düşük sıcaklıkta-geliştirilmiş dayanıklılık | Kriyojenik gaz işleme |
| ASTM A182 | F304L | -425 derece F | Östenitik paslanmaz, mükemmel kriyojenik özellikler | LNG, sıvı nitrojen |
| ASTM A182 | F316L | -425 derece F | Düşük-karbonlu, korozyona- dayanıklı kriyojenik | Aşındırıcı kriyojenik servis |
| ASTM A182 | F51 (2205) | -50 derece F | Çift yönlü, sınırlı düşük{0}}sıcaklıkta kullanım | Ekşi gaz, düşük-sıcaklıktaki deniz |
A350 LF2, düşük-sıcaklıklara dayanıklı karbon çeliği kalitesidir ve A105'e göre makul bir maliyet avantajıyla -50 derece F'ye kadar iyi tokluk sağlar. -150 derece F'ye kadar daha soğuk hizmetler için, daha yüksek nikel içeriğine sahip A350 LF3, gelişmiş dayanıklılık sağlar. -150 F derecenin altındaki kriyojenik sıcaklıklar için F304L ve F316L gibi östenitik paslanmaz çelikler gereklidir çünkü yüzey merkezli kübik kristal yapıları her sıcaklıkta sünek kalır.
Basınç-Sıcaklık Değerleri
Düşük sıcaklık flanşları için basınç-sıcaklık değerleri, her malzeme grubu için standart ASME B16.5 tablolarına uygundur. Östenitik paslanmaz çelikler, mekanik özelliklerini kriyojenik sıcaklıklarda olağanüstü derecede iyi korurlar, aslında sıcaklık düştükçe daha da güçlenirler. Düşük sıcaklıklarda karbon çeliği değerleri önemli ölçüde azalır ve bazı malzeme sınıflarının değeri belirli sıcaklıkların altına düşebilir. Her malzeme için minimum tasarım sıcaklığı, keyfi sınırlarla değil, malzemenin darbe testi yeterlilik sıcaklığına göre belirlenir.
Darbe Testi Gereksinimleri
Charpy V-Çentik (CVN) darbe testi, düşük-sıcaklık dayanıklılığını doğrulamak için standart yöntemdir. ASME B31.3 ve ASME B16.5, -20 derece F'nin altında kullanılan tüm karbon çeliği ve düşük- alaşımlı çelik flanşlar için darbe testi gerektirir. Test, bitmiş flanştan veya aynı ısıl işlemi gören temsili test parçalarından alınan numuneler üzerinde gerçekleştirilir. Minimum enerji değerleri malzeme standardında belirtilmiştir ve malzeme kalitesine ve minimum tasarım sıcaklığına göre değişiklik gösterir. Test sıcaklığı minimum tasarım sıcaklığında veya altında olmalıdır. Kaynaklı imalatlar için kaynak metali ve ısıdan etkilenen bölgelerde darbe testi de gereklidir.
Uygulamalar
Düşük-sıcaklık flanşları, sıcaklıkların -260 derece F'ye ulaşabildiği LNG işleme, depolama ve taşıma tesislerinde kritik bileşenlerdir. Kriyojenik gaz ayırma ve hava sıvılaştırma tesisleri, son derece düşük sıcaklıklarda havayı oksijen, nitrojen ve argona ayırır. Kimya tesislerinde soğutma ve soğuk kutu sistemleri düşük sıcaklıklarda çalışır. Arktik ve arktik altı boru hattı tesisleri, sistem genelinde düşük tokluklu malzemeler gerektiren ortam sıcaklıklarıyla karşı karşıyadır. Sıvı nitrojen ve sıvı oksijen taşıma sistemleri, depolama sıcaklıklarında sünek kalan malzemeler gerektirir.
Sertifikasyon ve İzlenebilirlik
Düşük sıcaklık flanşlarına yönelik malzeme testi raporları (MTR'ler), her test numunesi için emilen enerji değerlerini gösteren darbe testi sonuçlarını-içermelidir. Tanımlama için her bir flanşın üzerine ısı numaralarının damgalanmasıyla, erimiş çelikten bitmiş flanşa kadar tam izlenebilirlik gereklidir. Malzeme özelliklerinin bağımsız olarak doğrulanmasını sağlamak amacıyla kritik-düşük sıcaklık hizmeti için genellikle üçüncü-taraf denetimi belirtilir. Kurulumdan önce malzeme kimyasının Pozitif Malzeme Tanımlaması (PMI) testi ek kalite güvencesi sağlar.
Temel çıkarım, -20 derece F'ın altındaki herhangi bir flanşlı bağlantı için her zaman darbe-test edilmiş düşük-sıcaklık malzemelerini belirtmektir. Darbe geçiş sıcaklığının altında standart karbon çeliği kullanmak, ne pahasına olursa olsun kaçınılması gereken yıkıcı kırılgan kırılma riski oluşturur.
Düşük-Sıcaklık Flanşlarına mı ihtiyacınız var?
Uzman düşük sıcaklık flanşı seçimi ve malzeme sertifikasyonu desteği için{0}mühendislik ekibimizle iletişime geçin.
Flanş Ürünleri
