Was ist der Unterschied zwischen SA387 Gr.11 CL1 und CL2?

Was ist ASME SA387 Gr.11?

 

In der globalen Petrochemie- und Energieerzeugungsindustrie gilt SA387 Gr. 11 (1,25Cr-0,5Mo) als eine der am häufigsten spezifizierten Druckbehälterstahlplatten aus einer Chrom-Molybdän-Legierung. Hergestellt in strikter Übereinstimmung mit der Norm ASTM A387/A387M und vollständig übernommen durch den ASME Boiler and Pressure Vessel Code (BPVC), Abschnitt II, Teil A als SA-387/SA-387MDieses Material gilt weltweit als Arbeitspferd für die Konstruktion von Druckgeräten.

ASME SA387 Grade 11 ist in zwei verschiedenen Festigkeitsstufen erhältlich: Klasse 1 (CL1) und Klasse 2 (CL2). Obwohl beide Klassen eine identische chemische Zusammensetzung habenSie weisen erhebliche Unterschiede in ihren Wärmebehandlungsbedingungen und mechanischen Eigenschaften auf.

Als führender Lagerlieferant mit einer nachgewiesenen Erfolgsbilanz im Druckbehältersektor hat GNEE Steel erfolgreich Materiallieferungen für Dutzende von Raffinerie-, Hydroprocessing- und EPC-Projekten weltweit durchgeführt. Wir verfügen über einen umfangreichen Lagerbestand mit einer umfassenden Palette an Abmessungen und Produktformen. außerdem unser technisches Beratungsteamist voll ausgestattet, um kundenspezifische Profilzuschnitte und -fertigungen anzubieten, die genau auf die Konstruktionszeichnungen der Kunden zugeschnitten sind.

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Die Anforderungen an die chemische Zusammensetzung für SA387 Gr.11 CL1 und CL2 sind identisch.

SA387 Gr. 11 Klasse 1 (CL1)

Unsere Stahlplatten der Klasse 1 (CL1) werden normalerweise im geliefertGeglüht oder normalisiert und vergütet (N+T) dLieferzustand, abhängig von den Einkaufsspezifikationen des Projekts und den erforderlichen mechanischen Eigenschaften. Die Norm ASTM A387 schreibt vor, dass Bleche, die im geglühten Zustand geliefert werden, nur der Klasse 1 (CL1) zugeordnet werden können. Folglich wird Klasse 1 als bevorzugte Wahl angegeben, wenn überlegene Formbarkeit und einfache Herstellung die wichtigsten Designüberlegungen sind.

Die relativ moderate Festigkeit unserer CL1-Platten bietet mehrere entscheidende Vorteile bei der Werkstattfertigung:

• Geringere Eigenspannungen nach Umform- und Schweißvorgängen
• Verbesserte Kaltumform- und Bördelfunktionen
• Minimiertes Risiko von Rissen während des Herstellungsprozesses
• Außergewöhnliche Schweißbarkeit in Kombination mit geeigneten Protokollen zur Vorwärmung und Wärmebehandlung nach dem Schweißen (PWHT).

SA387 Gr. 11 Klasse 2 (CL2)

Unser Stahl der Klasse 2 (CL2) wird normalerweise in geliefertNormalisiert und gehärtetZustand. Um die gemäß ASTM A387 geforderten erhöhten Festigkeitsniveaus zu erreichen, kann es auch durch beschleunigtes Abkühlen von der Austenitisierungstemperatur und anschließendes Anlassen verarbeitet werden. Die vorgeschriebene Anlasstemperatur darf nicht unterschritten werden620 Grad [1150 Grad F].

Im Vergleich zu Klasse 1 (CL1) erzeugt die optimierte Wärmebehandlung bei CL2 eine hochverfeinerte und stabile vergütete Mikrostruktur. Dadurch können die Platten höhere Streckgrenzen- und Zugfestigkeitsschwellen erreichen und gleichzeitig die ausgezeichnete Duktilität beibehalten, die für die Herstellung von Druckbehältern erforderlich ist.

1. Schweißbarkeit:

Mit einem Kohlenstoffäquivalent (CE) kleiner oder gleich 0,45 (gemäß AWS D1.1) weist dieses Material eine gute Schweißbarkeit für einen Cr-Mo-legierten Stahl auf. Folgende wesentliche Anforderungen sind jedoch zu beachten:

• Vorheiztemperatur:Bei Blechdicken > 25 mm wird eine Vorwärmung von 150 bis 200 Grad dringend empfohlen, um das Risiko wasserstoffinduzierter Rissbildung (HIC) in der Hitzeeinflusszone (HAZ) zu verringern.
• Empfohlene Schweißverfahren:Gas-Wolfram-Lichtbogenschweißen (GTAW), Metall-Schutzgasschweißen (SMAW), Gas-Metall-Lichtbogenschweißen (GMAW) und Unterpulverschweißen (SAW).
• Empfohlene Zusatzmetalle:Passende Verbrauchsmaterialien aus Cr-Mo-Legierung müssen angegeben werden. Für das SMAW sind AWS A5.5 E8018-B2-Elektroden erforderlich (anstelle herkömmlicher E7018-Kohlenstoffstahlelektroden), um sicherzustellen, dass die Schweißmetallchemie mit dem Cr- und Mo-Gehalt des Grundmetalls übereinstimmt.

2. Nach-Schweißwärmebehandlung (PWHT):

PWHT ist eine zwingende gesetzliche Anforderung für Cr-Mo-Stähle und kann nicht ausgenommen werden:

• Geltender Kodex:ASME BPVC Abschnitt VIII, Division 1, Teil UCS, UCS-56.
• Temperaturbereich:Mindestens 620 Grad (typischer Produktionsbereich: 620 Grad –650 Grad).
• Haltezeit:Mindestens 1 Stunde pro 25 mm Nenndicke.
• Ziele:Entlastung von Eigenspannungen, Temperierung der HAZ, Wiederherstellung der Kriechfestigkeit und Förderung der Wasserstoffausströmung.

3. Formen und Fertigung:

Beide Klassen eignen sich hervorragend für die Warmumformung, die typischerweise in einem Temperaturfenster von 850 bis 950 Grad durchgeführt wird. Wenn die Umformdehnung die in ASME BPVC Abschnitt VIII Div. 1, UCS-79 angegebenen zulässigen Grenzwerte überschreitet, ist eine nach der Umformung erfolgende Wärmebehandlung obligatorisch-Renormalisierung für Klasse 1 und Renormalisierung und Anlassen für Klasse 2. Kaltumformung ist für dünnere Dicken anwendbar, obwohl eine Bewertung für die anschließende Entspannung erforderlich ist.

Typische Anwendungen für Klasse 1 (CL1):
Unsere Platten der Klasse 1 wurden für Behälter mit mäßigem Auslegungsdruck entwickelt und bieten eine äußerst kostengünstige -effektive Alternative für Anwendungen, bei denen die erhöhten Zugeigenschaften der Klasse 2 nicht erforderlich sind:

• Nieder-bis-Wärmetauschergehäuse mit niedrigem-bis-mittlerem Druck
• Abscheiderbehälter für atmosphärischen-bis-mittleren Druck
• Schiffe mit Auslegungstemperaturen von nicht mehr als etwa 450 Grad
• Kostensensible Projekte mit uneingeschränkten Nenndickenbeschränkungen

Typische Anwendungen für Klasse 2 (CL2):
Unsere Platten der Klasse 2 dienen als Branchenmaßstab für die Herstellung dickwandiger Raffinerie-Druckbehälter, die speziell für Betriebsbedingungen mit hohem Druck und hohem Druck optimiert sind:

• Hydrocracker
• Hydrotreater
• High-pressure heat exchangers (>10 MPa Auslegungsdruck)
• Dickwandige Druckbehälter mit Nenndicken über 50 mm
• Kritische Geräte, die in der Nähe der maximalen Auslegungsgrenze von 550 Grad betrieben werden

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FAQ

Q1. Ist ASTM A387 Grade 11 Klasse 2 stärker als Klasse 1?
A: Ja, ASTM A387 Klasse 11 Klasse 2 ist stärker als Klasse 1. Während beide die gleiche chemische Zusammensetzung haben, erreicht Klasse 2 durch eine strengere Wärmebehandlung eine höhere Streckgrenze und Zugfestigkeit.

Q2. Haben ASME SA387 Gr.11 Klasse 1 und Klasse 2 die gleiche chemische Zusammensetzung?
A: Ja, ASME SA387 Gr.11 Klasse 1 und Klasse 2 haben genau die gleiche chemische Zusammensetzung. Beide bestehen aus einer Chrom-Molybdänlegierung mit etwa 1 % Chrom und 0,5 % Molybdän.

Q3. Ist ASME SA387 Gr.11 Klasse 2 immer normalisiert und angelassen?
A: Nein, ASME SA387 Grade 11 Klasse 2 ist nicht immer normalisiert und angelassen. Während Normalisieren und Vergüten (N+T) die gebräuchlichste Wärmebehandlung ist, erlaubt die Spezifikation auch, das Material zu vergüten (Q+T), um die höhere Mindestzugfestigkeit zu erreichen, die für Klasse 2 erforderlich ist (die 75–100 ksi oder 515–760 MPa erfordert).

Q4. Welche Klasse wird für Raffineriereaktoren bevorzugt, ASME SA387 Gr.11 Cl1 oder Cl2?
A: ASME SA387 Gr.11 Cl2 wird fast überall für Raffineriereaktoren bevorzugt. Da Reaktoren unter hohen Temperaturen und hohen Drücken betrieben werden, ermöglicht die überlegene Streckgrenze von Cl2 (mindestens ~45 ksi im Vergleich zu ~35 ksi von Cl1) dünnere Gefäßwände, eine bessere strukturelle Integrität und eine längere Lebensdauer unter zyklischer Belastung.

F5. Kann Klasse 2 Klasse 1 in ASME SA387 Gr.11 ersetzen?
A: Ja, Material der Klasse 2 kann als Ersatz für Klasse 1 in ASME SA387 Gr.11 dienen, jedoch nur unter strengen technischen Bedingungen. Da sie die gleiche chemische Zusammensetzung haben, ersetzen Sie in erster Linie einen mechanisch stärkeren Stahl durch einen schwächeren.