อะไรคือข้อจำกัดของการใช้ SS490 ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำ -

การใช้ SS490 (JIS G 3101) ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำ-มีข้อจำกัดและความเสี่ยงที่สำคัญ สาเหตุหลักมาจากการขาดการรับประกันความทนทานที่อุณหภูมิต่ำกว่า{3}}ศูนย์

ต่อไปนี้เป็นรายละเอียดเกี่ยวกับข้อจำกัดและผลกระทบ:

ข้อจำกัดหลัก: ไม่มีข้อกำหนดด้านความเหนียวกระแทกที่บังคับ

มาตรฐาน JIS G 3101 สำหรับ SS490 ไม่จำเป็นต้องมีการทดสอบการกระแทกแบบ Charpy V- ซึ่งหมายความว่า:

ไม่มีการรับประกันการดูดซึมพลังงานขั้นต่ำที่อุณหภูมิใดๆ

อุณหภูมิการเปลี่ยนผ่านแบบยืดหยุ่นถึง-เปราะ (DBTT) ของวัสดุไม่เป็นที่รู้จักและไม่มีการควบคุม

ในสภาวะเย็น เหล็กจะเสี่ยงต่อการแตกหักแบบเปราะมากขึ้น-จากความล้มเหลวร้ายแรงโดยมีการเสียรูปพลาสติกเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย มักเกิดจากข้อบกพร่องเล็กๆ รอยบากแหลมคม หรือข้อบกพร่องในการเชื่อม

ความเสี่ยงและข้อจำกัดเฉพาะ

1. ความเสี่ยงต่อการแตกหักแบบเปราะ

กลไก:เมื่ออุณหภูมิลดลง ความสามารถของเหล็กในการเปลี่ยนรูปพลาสติก (ผลผลิต) จะลดลง ด้านล่าง DBTT จะมีพฤติกรรมเปราะเหมือนแก้ว

ผลที่ตามมา:รอยแตกร้าวสามารถแพร่กระจายอย่างรวดเร็วผ่านวัสดุโดยมีความเค้นน้อยที่สุด ส่งผลให้โครงสร้างพังทลายลงอย่างกะทันหัน นี่เป็นความเสี่ยงที่ร้ายแรงที่สุด

2. ความไวในการเชื่อมและรอยบาก

ความร้อนจากการเชื่อม-โซนที่ได้รับผลกระทบ (HAZ):รอยเชื่อม HAZ ของ SS490 อาจมีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างจุลภาค (เช่น มาร์เทนไซต์) ซึ่งจะเปราะบางยิ่งขึ้นที่อุณหภูมิต่ำ

รอยบาก:มุมที่แหลมคม รู หรือตำหนิจากการผลิตทำหน้าที่เป็นตัวรวมความเครียด ซึ่งลดความทนทานต่อการแตกหักที่มีประสิทธิภาพลงอย่างมากในสภาพแวดล้อมที่เย็น

3. การบังคับใช้ที่จำกัดตามรหัสการออกแบบ

รหัสการออกแบบโครงสร้างสากลส่วนใหญ่ (เช่น EN 1993, AWS D1.1, GB 50017) ห้ามหรือจำกัดการใช้เหล็กอย่างเข้มงวด โดยไม่ได้รับการพิสูจน์ว่าทนทานต่อแรงกระแทกในการให้บริการที่อุณหภูมิต่ำ-

ตัวอย่างเช่น EN 1993-1-10 กำหนดให้ต้องมีการเลือกวัสดุโดยอิงจากอุณหภูมิการใช้งานและสภาวะความเครียดต่ำสุด SS490 จะไม่ผ่านการคัดเลือกหากไม่มีการทดสอบเพิ่มเติม

4. ไม่คาดเดาประพฤติตนได้

เนื่องจากองค์ประกอบทางเคมีและกระบวนการรีดของ SS490 ไม่ได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดในเรื่องความเหนียว ประสิทธิภาพของอุณหภูมิต่ำ-จึงอาจแตกต่างกันไปอย่างมีนัยสำคัญระหว่างแบทช์และผู้ผลิต.

แนวทางด้านอุณหภูมิและเกณฑ์การใช้งานอย่างปลอดภัย

ทางเลือกที่แนะนำสำหรับบริการที่มีอุณหภูมิต่ำ-

หากโครงสร้างจะทำงานต่ำกว่า +5 องศา โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากมีการรับน้ำหนักแบบไดนามิกหรือแรงกระแทก ให้เปลี่ยนไปใช้เหล็กที่รับประกันความเหนียว-:

ภายในมาตรฐาน JIS:

SM490B(JIS G 3106): รับประกันค่าแรงกระแทกที่ 0 องศา

SM490C: ข้อกำหนดที่เข้มงวดมากขึ้น ผลกระทบที่ 0 องศา

SEV295 ~ SEV355(JIS G 3128): เหล็กกล้าบริการที่อุณหภูมิต่ำ-ที่มีความเหนียวกระแทกต่ำถึง -40 องศาถึง -60 องศา (เช่น สำหรับถัง LNG)

เกรดนานาชาติที่เทียบเท่า:

จีน: Q355D(ผลกระทบที่ -20 องศา ) หรือ Q355E (ผลกระทบที่ -40 องศา ) ต่อ GB/T 1591

ยุโรป: S355J2(กระแทกที่ -20 องศา ) หรือ S355K2 (กระแทกที่ -20 องศา ด้วยพลังงานที่สูงกว่า) ตามมาตรฐาน EN 10025-2

สหรัฐอเมริกา: ASTM A572 Gr. 50โดยมีข้อกำหนดเพิ่มเติม S1 (ทดสอบแบบชาร์ปี)

มาตรการบรรเทาผลกระทบ (หากหลีกเลี่ยงไม่ได้)

ถ้า SS490ต้องใช้ในสภาวะที่มีอากาศเย็นเล็กน้อย (ใกล้ 0 องศา) จำเป็นต้องมีมาตรการที่เข้มงวด:

ออกแบบ:

ขจัดรอยหยักที่แหลมคมและการเปลี่ยนแปลงส่วนกะทันหัน

ใช้ส่วนที่หนาขึ้นเพื่อลดแรงกดทับ

การประดิษฐ์:

ใช้อิเล็กโทรดการเชื่อมไฮโดรเจน-ต่ำและการควบคุมอุณหภูมิแบบอุ่น/อินเตอร์พาสอย่างเข้มงวด

ใช้งานหลัง-การรักษาความร้อนจากการเชื่อม (PWHT) เพื่อลดความเครียดและทำให้ HAZ อ่อนลง

การยืนยัน:

ต้องมีการทดสอบแบบชาร์ปี{0}}เฉพาะกลุ่มที่อุณหภูมิการใช้งานขั้นต่ำที่กำหนดไว้เพื่อตรวจสอบความทนทานที่แท้จริง

ทำการทดสอบแบบไม่ทำลาย (NDT) แบบไม่ทำลาย (NDT) อย่างเข้มงวดสำหรับรอยเชื่อมทั้งหมด

สรุป

ข้อจำกัดหลักของ SS490 ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำ-คือไม่มีการควบคุมและอาจมีความเหนียวในการรับแรงกระแทกต่ำ ซึ่งนำไปสู่ความเสี่ยงสูงที่จะเกิดการแตกหักแบบเปราะ โดยทั่วไปการใช้งานจะถือว่าไม่ปลอดภัยและไม่-สอดคล้องกับรหัสสมัยใหม่สำหรับการบริการที่ยั่งยืนต่ำกว่าประมาณ +5 องศา และห้ามใช้โดยเด็ดขาดสำหรับอุณหภูมิต่ำกว่า-ศูนย์ เว้นแต่จะได้รับการพิสูจน์โดยการทดสอบเฉพาะสำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการ สำหรับโครงสร้างที่มีอุณหภูมิวิกฤตหรือต่ำ- ให้เลือกเกรดวัสดุที่รับประกันค่าแรงกระแทกแบบชาร์ปีซึ่งเหมาะสมกับอุณหภูมิการออกแบบขั้นต่ำเสมอ