هستلوی C276 و همه چیز درباره آن

هستلوی C276

Hastelloy C276

 

هستلوی C276 چیست؟


هستلوی یک خانواده از آلیاژهای سوپرآلیاژ است که به طور عمده از نیکل، مولیبدن، کروم، و دیگر عناصر تشکیل شده‌اند. این آلیاژها به دلیل مقاومت بسیار بالا در برابر خوردگی، حرارت، و شرایط خاص در صنایع شیمیایی، پتروشیمی، انرژی، و صنایع دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرند.

فولاد سوپرآلیاژ هستلوی C276 یک نوع فولاد ضدحساسیت در برابر خوردگی است که از آلیاژهای نیکل، مس و مولیبدن تشکیل شده است. این فولاد به دلیل ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی برجسته‌اش در شرایط محیط‌های شیمیایی متنوع، به ویژه در مقابل حملات اسیدهای مختلف و حتی در محیط‌هایی با خوردگی استرس‌خوردگی مقاومت خوبی دارد. هستلوی C276 یکی از گریدهای خاص آلیاژ هستلوی است. این آلیاژ از ترکیب نیکل (Ni)، مولیبدن (Mo)، کروم (Cr)، مس (Cu)، تیتانیوم (Ti)، و ویتامین (W) تشکیل شده است.

 

فولاد سوپرآلیاژ Hastelloy C276 توسط شرکت Haynes International در دهه 1960 توسعه یافت. این فولاد به عنوان یک مواد خاص با خصوصیات خوردگی و حرارت بسیار بالا توسط شرکت Haynes تحت نام تجاری هستلوی C276 عرضه شد.

 

توسعه این سوپرآلیاژ به دلیل نیاز به موادی با مقاومت عالی در برابر خوردگی در محیط‌های شیمیایی مختلف بود. هستلوی C276 به عنوان یک آلیاژ نیکلمسمولیبدن با ترکیب شیمیایی دقیق و مواصفات مهندسی مناسب توسعه یافت و به سرعت در بسیاری از صنایع، از جمله صنایع شیمیایی، پتروشیمی، پالایش نفت، و صنایع پردازش گازها به کار گرفته شد.

 

هستلوی C276 به دلیل مقاومت بسیار بالا در برابر اسیدها، آلکالی‌ها، و حتی در شرایط خوردگی استرس‌خوردگی شناخته شده است. این خصوصیات آن را به یک گزینه محبوب برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت در برابر شرایط شیمیایی و حرارتی خاص دارند، تبدیل کرده است.

 

فرایند تولید سوپرآلیاژ هستلوی C276 :

تولید فولاد سوپرآلیاژ هستلوی C276 با استفاده از فرایندهای پیچیده و مراحل متعدد انجام می‌شود.
در زیر، مراحل اصلی تولید این سوپرآلیاژ را شرح می‌دهم :

 

انتخاب و ترکیب مواد :

مواد اولیه برای تولید Hastelloy C276 شامل نیکل، مس، مولیبدن، کروم، و عناصر دیگر است. انتخاب و ترکیب دقیق این مواد بسیار حائز اهمیت است تا خصوصیات مطلوب در نهایت حاصل شود.

 

آمیختن و ذوب مواد :

مواد انتخاب شده در یک محیط آمیخته می‌شوند و سپس درون یک کوره ذوب می‌شوند. این مرحله باعث تجانس و ترکیب یکنواخت آلیاژ می‌شود.

 

شکل‌دهی :

پس از ذوب، آلیاژ به شکل‌دهی مناسب در می‌آید. این می‌تواند به صورت استخراج گرم یا ریخته گرم صورت گیرد.

 

خنک‌کاری :

قطعات شکل‌داده شده به آرامی خنک می‌شوند تا ساختار داخلی آنها به صورت مناسبی خود را بسازد. این مرحله از خنک‌کاری کنترل شده می‌شود تا خصوصیات مکانیکی و حرارتی مطلوب حاصل شود.

 

عملیات حرارتی :

آلیاژ در تعدادی از مراحل تولید، ممکن است به عملیات حرارتی مانند گرم‌کاری (annealing) یا حرارت‌دهی (heat treatment) نیاز داشته باشد. این عملیات به بهبود خصوصیات مکانیکی و حرارتی کمک می‌کنند.

 

تجزیه‌وترکیب :

این مرحله به منظور حذف ترکیبات زائد یا تنظیم ترکیبات دقیق در آلیاژ انجام می‌شود.

 

تست و کنترل کیفیت :

قطعات تولید شده تحت تست‌های مختلفی قرار می‌گیرند تا اطمینان حاصل شود که خصوصیات مطلوب حاصل شده‌اند و آلیاژ به مشخصات تعیین شده مطابقت دارد.

فرایند تولید هستلوی C276 به دلیل خصوصیات خاص این سوپرآلیاژ، از جمله مقاومت در برابر خوردگی و حرارت، نیاز به دقت بالا و فرآیندهای کنترل شده دارد.

 

این آلیاژ در اشکال مختلفی تولید می‌شود تا بتواند در برخی از شرایط محیطی خاص به کار گرفته شود.
این اشکال شامل موارد زیر می‌شود :

 

ورق‌ها (شیت‌ها) و صفحات :

هستلوی C276 به صورت ورق‌ها یا شیت‌ها با ضخامت‌های مختلف تولید می‌شود. این فرم آلیاژ برای ساخت لوله‌ها، مخازن، تجهیزات خنک‌کننده و سایر اجزا استفاده می‌شود.

 

لوله‌ها :

هستلوی C276 در اندازه‌ها و اشکال مختلف به عنوان لوله‌ها تولید می‌شود. این لوله‌ها برای انتقال سیالات در شرایط خوردگی و حرارت بالا، مانند صنایع شیمیایی و پتروشیمی، استفاده می‌شوند.

 

میلگردها و استنداردها :

میلگردهای هستلوی C276 نیز در بازار موجود هستند و برای استفاده در ترکیب با دیگر قطعات به کار می‌روند.

 

تیوب (لوله‌های کوچکتر) :

هستلوی C276 برای ساخت تیوب‌های کوچکتر نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. این تیوب‌ها ممکن است در اتصالات دقیق‌تر و برخی از کاربردهای خاص مورد استفاده قرار گیرند.

هستلوی C276 به دلیل مقاومت خوب در برابر خوردگی های شیمیایی، اسیدها و بازها، و همچنین مقاومت در برابر حرارت و خستگی، در صنایع نفت، شیمیایی، پتروشیمی، فرآیند های صنعتی، و سایر صنایع مرتبط با مواد شیمیایی و حرارت بالا استفاده می‌شود.

 

کاربرد های هستلوی C276

فولاد سوپرآلیاژ هستلوی C276 به دلیل مقاومت بسیار بالا در برابر خوردگی و حرارت، در انواع صنایع و کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد.
برخی از کاربردهای این سوپرآلیاژ عبارتند از :

 

صنایع شیمیایی و پتروشیمی :

استفاده گسترده در ساخت تجهیزات و دستگاه‌های مقاوم در برابر اسیدها، آلکالی‌ها، سولفیدها و مواد شیمیایی خورنده.

لوله‌ها، مبدل‌ها، تانک‌ها و سایر قطعات در واحدهای پالایش نفت و پتروشیمی.

 

صنایع فرآوری گازها :

کاربرد در تجهیزات و سازه‌های مقاوم در برابر خوردگی در صنعت فرآوری گازها و پالایشگاه‌ها.

 

صنایع پالایش نفت :

استفاده در سیستم‌های تصفیه و تصفیه آب، لوله‌ها، و تجهیزات مقاوم در برابر شرایط خوردگی.

 

صنایع خوراکی و نوشیدنی :

کاربرد در تجهیزات و سیستم‌های تولید و فرآوری خوراکی و نوشیدنی.

 

ساخت و تولید انرژی :

استفاده در سیستم‌های تولید انرژی، انتقال حرارت، و دستگاه‌های مقاوم در برابر شرایط حرارتی و خوردگی.

 

صنایع فرآیند :

کاربرد در تولید قطعات مقاوم در برابر شرایط خوردگی و حرارت در صنایع فرآیندی مختلف.

 

صنایع دریایی :

ساخت قطعات دریایی مقاوم در برابر خوردگی و اثرات شوری.

 

صنایع هوافضا و نیروی هوایی :

کاربرد در تولید قطعات مقاوم در برابر شرایط حرارتی و خوردگی در هواپیماها و صنعت فضایی.

این تعداد از کاربردها به مواد خاصیتی هستلوی C276 برمی‌گردد و این فولاد به عنوان یک مواد سوپرآلیاژی برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت در برابر شرایط خوردگی و حرارت دارند، بسیار محبوب است.

 

ویژگی‌های مکانیکی فولاد سوپرآلیاژ هستلوی C276 :

ویژگی‌های مکانیکی فولاد سوپرآلیاژ هستلوی C276 به عنوان یک سوپرآلیاژ مهندسی بسیار مهم هستند. این ویژگی‌ها به تحمل فشارهای مختلف، استحکام مکانیکی، انعطاف‌پذیری و دیگر خصوصیات مکانیکی مرتبط با عملکرد جزئیات ساختاری آلیاژ اشاره دارند. در زیر، برخی از ویژگی‌های مکانیکی هستلوی C276 ذکر شده‌اند :

 

استحکام کششی : استحکام کششی هستلوی C276 در حدود 690 MPa (مگاپاسکال) تا 760 MPa قرار دارد.

حد متانت : حد متانت یا نقطه شکست آلیاژ، که به عنوان نقطه شکست تعیین می‌شود، در حدود 25% تا 40% است.

استحکام پویش : استحکام پویش یا استحکام الاستیک در حدود 310 MPa تا 340 MPa است.

مدول الاستیسیته : مدول الاستیسیته یا اندازه مقاومت مواد به تغییر شکل در حدود 200 GPa (گیگاپاسکال) است.

انقباض : انقباض هستلوی C276 به صورت کمیت در حدود 11 تا 12 درصد است.

تاثیر آبکاری : استحکام به تاثیر آبکاری بر روی هستلوی C276 بسیار بالاست.

مقاومت در برابر خستگی : هستلوی C276 در مقابل شرایط خستگی و تناوبی مقاومت خوبی دارد.

خواص حرارتی : استحکام حرارتی هستلوی C276 در دماهای بالا حفظ می‌شود، که این خصوصیت به این فولاد امکان کار در شرایط حرارتی بالا را می‌دهد.

این ویژگی‌های مکانیکی، هستلوی C276 را به یک انتخاب مناسب برای بسیاری از کاربردهای مهندسی در محیط‌های خورنده و شرایط حرارتی و فشار بالا تبدیل کرده است.

 

ترکیبات شیمیایی فولاد سوپرآلیاژ هستلوی C276 به طور کلی شامل نیکل (Ni)، مولیبدن (Mo)، کروم (Cr)، مس (Cu)، تیتانیوم (Ti) و ویتامین (W) می‌شود. زیرا این اطلاعات بر اساس تا زمان برش آموزش من است (ژانویه 2022) و ممکن است مواد یا مقادیر دقیق در تولید فعلی تغییر کرده باشند، لازم است همواره به مشخصات فنی و تولیدکننده مراجعه کنید.

ترکیبات شیمیایی سوپرآلیاژ هستلوی C276

ترکیبات شیمیایی معمولی هستلوی C276 به صورت تقریبی به شرح زیر است:

 

نیکل (Ni) : حدوداً 57٪ – 59٪

مولیبدن (Mo) : حدوداً 15٪ – 17٪

کروم (Cr) : حدوداً 14٪ – 16٪

مس (Cu) : حدوداً 3٪ – 4.5٪

ویتامین (W) : حدوداً 3٪ – 4.5٪

تیتانیوم (Ti) : حدوداً 2.5٪

آهن (Fe) : مقدار کمتر از 3٪

کبالت (Co) : مقدار کمتر از 2.5٪

کربن (C) : مقدار کمتر از 0.01٪

منگنز (Mn) : مقدار کمتر از 1.0٪

سیلیسیم (Si) : مقدار کمتر از 0.08٪

فسفر (P) : مقدار کمتر از 0.04٪

گوگرد (S) : مقدار کمتر از 0.03٪

این ترکیبات شیمیایی این فولاد را به یک مواد سوپرآلیاژی با خصوصیات برجسته در مقابل خوردگی، حرارت، و شرایط محیطی ویژه تبدیل کرده‌اند.

 

ویژگی‌های سوپرآلیاژ هستلوی C276

فولاد سوپرآلیاژ هستلوی C276 برخی ویژگی‌های خاص دارد که آن را به یک مواد بسیار مناسب برای محیط‌های خاص و شرایط حرارتی و شیمیایی می‌سازد.
برخی از ویژگی‌های خاص هستلوی C276 شامل موارد زیر است :

 

مقاومت در برابر خوردگی :

هستلوی C276 به عنوان یک سوپرآلیاژ خاص با مقاومت بالا در برابر خوردگی در برابر اسیدها، آلکالی‌ها، و حتی مواد شیمیایی خورنده شناخته می‌شود.

 

مقاومت در برابر حرارت :

مقاومت هستلوی C276 در برابر شرایط حرارتی بالا این فولاد را برای کار در محیط‌های با دماهای بالا مناسب می‌کند.

 

استحکام مکانیکی :

این فولاد دارای استحکام مکانیکی بالا و خصوصیات الاستیک مناسبی است.

 

استحکام در برابر خستگی :

مقاومت بسیار خوب هستلوی C276 در برابر شرایط خستگی و تناوبی آن را برای کاربردهایی با اندازه‌گیری‌های تناوبی مناسب می‌کند.

 

ترکیبات شیمیایی متناسب :

ترکیبات شیمیایی دقیق این سوپرآلیاژ باعث می‌شود که در برابر مواد شیمیایی مختلف مقاوم باشد و عملکرد عالی در محیط‌های شیمیایی داشته باشد.

 

تاثیر کم کربن :

مقدار کم کربن در هستلوی C276 باعث مقاومت بهتر در برابر خوردگی حاصل از حضور کربن می‌شود.

 

مناسبت با محیط‌های متنوع :

این فولاد در محیط‌های متنوع شیمیایی و حتی در شرایط خوردگی استرس‌خوردگی به خوبی عمل می‌کند.

 

سازگاری با تناوب حرارتی :

توانایی هستلوی C276 در مقابله با تغییرات حرارتی و تناوب دماها این فولاد را برای برخی از کاربردهای حرارتی مناسب می‌سازد.

 

استاندارد ها

این هستلوی C276 معمولاً تحت استانداردهای مختلفی تولید می‌شود.
دو استاندارد اصلی برای هستلوی C276 عبارتند از :

 

ASTM B574 :

ASTM B574 یک استاندارد ASTM (انجمن مهندسان مهندسی مواد) است که مشخصات فنی برای آلیاژهای نیکل و نیکل مولیبدن-کروم، از جمله هستلوی C276، را تعیین می‌کند. این استاندارد شامل مشخصاتی از قبیل ترکیب شیمیایی، ویژگی‌های مکانیکی، و خصوصیات خوردگی آلیاژهاست.

 

ASME SB-574 :

ASME SB-574 یک استاندارد مشابه ASTM B574 است که توسط انجمن مهندسان ماشین‌آلات آمریکا (ASME) تعیین شده است. این استاندارد نیز به مشخصات فنی برای آلیاژهای نیکل و نیکل مولیبدن-کروم اشاره دارد.

در هر صورت، برای استفاده در یک پروژه خاص، توصیه می‌شود که با مهندسان و مشاوران متخصص در زمینه مهندسی مواد و فناوری مواد مشورت کنید تا استانداردها و مشخصات دقیق موردنیاز برای پروژه شما تعیین شود. ویژگی‌های خاص، هستلوی C276 را به یک انتخاب برجسته برای کاربردهایی در شرایط حیاتی و محیط‌های خورنده تبدیل کرده است.

 

فولاد سوپرآلیاژ هستلوی به چند گرید مختلف تقسیم می‌شود، و هر گرید خاصی خصوصیات و کاربردهای خود را دارد. هستلوی C276 یکی از گریدهای معروف این سری است، اما همچنین گریدهای دیگری نیز وجود دارند. برخی از گریدهای مهم هستلوی عبارتند از C22، B-2، C2000 و G-30.
در زیر تفاوت‌های کلیدی بین هستلوی C276 و گریدهای دیگر آلیاژ هستلوی  توضیح داده شده‌اند :

 

Hastelloy C22 :

مقاومت به خوردگی مشابه با C276 دارد.

دارای مقاومت بهتر در برابر خوردگی استرس‌خوردگی در مقایسه با C276.

مقاومت بهتر در برابر حملات آلیل‌های کلریدی.

 

Hastelloy B-2 :

مقاومت خوب در برابر حملات آلیل‌های کلریدی و خوردگی استرس‌خوردگی.

مقاومت بهتر در برابر خوردگی نسبت به C276 در برخی موارد.

 

Hastelloy C2000 :

مقاومت به خوردگی در مقابل آلیل‌های کلریدی، سولفوریک، و فسفوریک.

مقاومت بهتر در برابر خوردگی استرس‌خوردگی نسبت به C276 در برخی شرایط.

 

Hastelloy G-30 :

مقاومت به خوردگی در برابر اسیدهای شیمیایی از جمله کلریدها و سولفوریک.

مخلوط آلیاژ با ترکیب متفاوت نسبت به C276.

هر گرید از هستلوی  دارای ترکیب شیمیایی و خصوصیات خاص خود است، و انتخاب میان آنها بستگی به شرایط خاص کاربردی دارد. این انتخاب بر اساس مقاومت به خوردگی، خصوصیات مکانیکی، مقاومت در برابر حرارت، و شرایط خاص کاربرد مشخص می‌شود.

 

مقایسه بین هستلوی C276 و گریدهای دیگر آلیاژ هستلوی به ویژگی‌های خاص هرکدام بستگی دارد.
در زیر، مقایسه بین هستلوی C276 و گریدهای دیگر هستلوی از جمله C22، B-2، C2000 و G-30 برخی از ویژگی‌های مهم را بررسی می‌کنیم :

 

مقاومت به خوردگی :

 

Hastelloy C276 :

مقاومت خوب در برابر خوردگی اسیدهای شیمیایی، آلیل‌های کلریدی، سولفیدها و مواد خورنده.

Hastelloy C22 : 

مقاومت بالا در برابر خوردگی اسیدها، کلریدها، سولفوریک، و مواد شیمیایی.

Hastelloy B-2 :

مقاومت بالا در برابر حملات آلیل‌های کلریدی و خوردگی استرس‌خوردگی.

Hastelloy C2000 :

مقاومت به خوردگی در برابر آلیل‌های کلریدی، سولفوریک، و فسفوریک.

Hastelloy G-30 :

مقاومت به خوردگی در برابر اسیدهای شیمیایی از جمله کلریدها و سولفوریک.

 

مقاومت در برابر حرارت :

همه گریدها دارای مقاومت حرارتی بالا هستند که این امر اجازه استفاده در دماهای بالا و شرایط حرارتی خاص را می‌دهد.

 

مقاومت در برابر خستگی :

 

Hastelloy C276 :

مقاومت خوب در برابر شرایط خستگی و تناوبی.

Hastelloy C22 :

مقاومت بهتر در برابر خستگی نسبت به C276.

Hastelloy B-2 :

مقاومت خوب در برابر خستگی و تناوبی.

Hastelloy C2000 :

مقاومت بهتر در برابر خستگی نسبت به C276.

Hastelloy G-30 :

مقاومت به خوبی در برابر شرایط خستگی و تناوبی.

 

استحکام مکانیکی :

مقدار استحکام مکانیکی ممکن است در هر گرید متفاوت باشد و به نیازهای خاص کاربردی بستگی دارد.

 

ترکیب شیمیایی :

هر گرید دارای ترکیب شیمیایی خاصی است که ممکن است بر اساس شرایط کاربرد متفاوت باشد.

مهم است بدانید که انتخاب گرید مناسب بر اساس نیازهای خاص کاربرد، شرایط خوردگی و حرارتی، و خصوصیات مکانیکی مورد نظر انجام می‌شود. برای اطلاعات دقیق‌تر و انتخاب صحیح، همیشه باید به مشخصات فنی تولیدکننده مراجعه کرد.

 

معایب سوپر آلیاژ هستلوی C276

هرچند که فولاد سوپرآلیاژ هستلوی C276 خصوصیات بسیار برجسته‌ای دارد، اما همانند هر ماده دیگری، دارای برخی معایب نیز می‌باشد.
در زیر به برخی از معایب احتمالی Hastelloy C276 اشاره می‌شود:

 

هزینه

تولید و فرآوری فولادهای سوپرآلیاژ معمولاً پیچیده و هزینه‌بر است. بنابراین، هزینه استفاده از هستلوی C276 ممکن است بیشتر از برخی آلیاژهای دیگر باشد.

سختی ماشینکاری :

فولادهای سوپرآلیاژ مانندهستلوی C276 به دلیل خصوصیات مکانیکی خود، ممکن است سختی ماشینکاری بیشتری نسبت به فولادهای معمولی داشته باشند.

 

حساسیت به نقاط آلیاژی :

برخی از فولادهای سوپرآلیاژ، از جمله هستلوی C276، حساسیت به نقاط آلیاژی دارند که می‌تواند در شرایط خاصی مانند برخی تغییرات دما، مشکلاتی ایجاد کند.

 

پردازش حرارتی پیچیده :

پردازش حرارتی هستلوی C276بسیار حساس و پیچیده است. انجام صحیح این فرآیندها نیاز به دقت و تخصص دارد.

 

محدودیت‌های ابعادی :

برخی از فولادهای سوپرآلیاژ به دلیل سختی ماشینکاری و خصوصیات مکانیکی خود ممکن است در مورد تولید قطعات با ابعاد خاص محدودیت داشته باشند.

 

سوزش :

در شرایط خاص، ممکن است هستلوی C276 به سوزش در زمان ماشینکاری یا فرآیندهای حرارتی حساس باشد.

در هر صورت، این معایب نباید از استفاده از هستلوی C276 در مواردی که نیاز به مقاومت در برابر خوردگی، حرارت، و شرایط خاص دارند، باز مانع شوند. انتخاب مناسب مواد باید با مطالعه دقیق نیازهای کاربردی و شرایط محیطی صورت گیرد.

اتصالات جوشی مانیسمان چیست ؟

اتصالات جوشی مانیسمان

manisman welding fittings

 

اتصالات جوشی مانیسمان چیست ؟

اتصالات جوشی مانیسمان، اتصالاتی هستند که از لوله‌های بدون درز یا مانیسمان ساخته می‌شوند. لوله‌های مانیسمان از جایگزینی ورقها با استفاده از شمش فولاد بهره می‌برند و به صورت یکپارچه نورد می‌شوند. اتصالاتی که از این لوله‌ها به‌دست می‌آیند، به عنوان اتصالات جوشی مانیسمان شناخته می‌شوند.

 

تاریخچه

تاریخچه اتصالات جوشی مانیسمان به عنوان یکی از فناوری‌های مهم در صنعت و ساختمان‌سازی، به قدمت طولانی برمی‌گردد.

در زیر چند نکته درباره تاریخچه این اتصالات آورده شده است :

 

ابتدا وقتی که از جوش برای اتصال لوله‌ها استفاده می‌شد :

در طی قرن‌ها، از فناوری جوش به‌طور گسترده برای اتصال قطعات فلزی استفاده می‌شد. این اتصالات ابتدا با استفاده از روش‌های سنتی جوش‌کاری مانند جوشکاری باز و جوشکاری بسته انجام می‌شد.

 

ظهور و توسعه تکنولوژی جوش نقطه‌ای :

در قرن 19 و 20، تکنولوژی جوش نقطه‌ای، به ویژه جوشکاری الکتریکی با قوس، به عنوان یک فناوری جدید در اتصالات فلزی ظاهر شد. این روش جوشکاری باعث بهبود قابل توجهی در مقاومت و استحکام اتصالات شد.

 

توسعه اتصالات جوشی مانیسمان :

در طول قرن 20 و به ویژه در دهه‌های اخیر، تکنولوژی اتصالات جوشی مانیسمان توسعه یافت. این نوع اتصالات به دلیل مقاومت بالا، امکان جوشکاری در شرایط مختلف فشار و دما، و استفاده در صنایع حساس از لحاظ فشار و حرارت، جایگاه ویژه‌ای در صنعت پیدا کرد.

 

استانداردها و مواد جدید

با گذشت زمان، استانداردهای جدید در زمینه اتصالات جوشی مانیسمان تدوین شدند. همچنین، تحقیقات و توسعه در زمینه مواد جدید و فناوری‌های به‌روزتر باعث بهبود عملکرد و کاربرد این اتصالات گردید.

 

استفاده در صنایع مختلف :

امروزه، اتصالات جوشی مانیسمان به‌طور گسترده در صنایع مختلف از جمله نفت و گاز، پتروشیمی، ساختمان‌سازی، انرژی، و صنایع هوافضا و هوانوردی استفاده می‌شود.

به‌طور کلی، تاریخچه اتصالات جوشی مانیسمان نشان از تکامل مستمر و به‌روزرسانی این تکنولوژی برای ارتقاء کیفیت و کارایی اتصالات در مختلف صنایع دارد.

 

افزایش ضخامت و کاهش قطر داخلی با افزایش رده لوله :

با توجه به تحمل فشار، فولاد‌های آلیاژی به عنوان جایگزین مناسب برای آهن، توانسته‌اند با ضخامت‌های کمتر فشار بیشتری را تحمل کنند. نکته حیاتی در اینجا این است که در تمامی لوله‌ها و رده‌های لوله، به‌منظور افزایش رده لوله، ضخامت آن افزایش می‌یابد. این افزایش در ضخامت باعث کاهش قطر داخلی لوله می‌شود، در حالی‌که قطر خارجی لوله تغییر چندانی نمی‌کند.

به عنوان مثال، قطر خارجی یک اینچ لوله در تمام رده‌ها، از جمله رده ۲۰، رده ۴۰، و رده ۸۰، یکسان است. این افزایش در ضخامت به سمت دیوار داخلی لوله اعمال می‌شود.

بدیهی است که با افزایش رده لوله یا ضخامت آن در یک اندازه خاص، دبی یا شار سیالی که از داخل لوله عبور می‌کند، کاهش می‌یابد. این افت کاهش دبی به عنوان نتیجه افزایش سطح مقطع درونی لوله بدون دیگر تغییرات در قطر خارجی لوله رخ می‌دهد.

 

انواع رده‌های لوله مانیسمان به ۱۷ گروه زیر تقسیم می‌شوند :

 

  1. لوله مانیسمان رده ۱۰
  2. لوله مانیسمان رده ۲۰
  3. لوله مانیسمان رده ۳۰
  4. لوله مانیسمان STO
  5. لوله مانیسمان رده ۴۰
  6. لوله مانیسمان رده ۶۰
  7. لوله مانیسمان XS
  8. لوله مانیسمان رده ۸۰
  9. لوله مانیسمان رده ۱۰۰
  10. لوله مانیسمان رده ۱۲۰
  11. لوله مانیسمان رده ۱۴۰
  12. لوله مانیسمان رده ۱۶۰
  13. لوله مانیسمان XXS
  14. لوله مانیسمان ۵S
  15. لوله مانیسمان ۱۰S
  16. لوله مانیسمان ۴۰S
  17. لوله مانیسمان ۸۰S

 

رده‌های لوله در مصارف لوله مانیسمان به صورت گسترده در صنایع مختلف به‌کار می‌روند.

برخی از صنایع مهم که از رده‌های مختلف لوله مانیسمان بهره‌می‌برند، عبارتند از :

 

لوله کشی و انتقال فشار :

اتصالات جوشی مانیسمان در لوله‌ها برای انتقال فشارهای مختلف مانند گازها، سوخت‌ها و مایعات استفاده می‌شوند.

 

صنایع نفت و گاز :

در انتقال نفت، گاز و سایر محصولات نفتی، اتصالات جوشی مانیسمان به عنوان اتصالات اصلی در لوله‌ها و تجهیزات استفاده می‌شوند.

 

صنایع پتروشیمی :

در واحدهای پتروشیمی برای اتصال لوله‌ها و تجهیزات مختلف از اتصالات جوشی مانیسمان استفاده می‌شود.

 

صنایع هوافضا و هوانوردی :

در ساخت قطعات و تجهیزات مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند.

 

ساختمان و سازه‌های عظیم :

در ساختمان‌ها و پل‌ها برای اتصال لوله‌ها و قطعات مختلف به کار می‌روند.

 

صنعت آب و فاضلاب :

در لوله‌کشی شبکه‌های آب و فاضلاب نیز از اتصالات جوشی مانیسمان استفاده می‌شود.

 

صنعت انرژی :

در نیروگاه‌ها و انتقال انرژی از اتصالات جوشی مانیسمان بهره گرفته می‌شود.

 

ساخت ماشین‌آلات و تجهیزات صنعتی :

در ساخت قطعات مختلف ماشین‌آلات و تجهیزات صنعتی برای اتصال به یکدیگر به کار می‌روند.

همچنین، اتصالات جوشی مانیسمان به دلیل قدرت مکانیکی و مقاومت در برابر فشار و حرارت، در بسیاری از صنایع برای استفاده در شرایط سخت و استرس زیاد مورد استفاده قرار می‌گیرند.موضوع رده لوله و صنایع لوله‌سازی، مسأله‌ای پیچیده و گسترده است. آنچه در بالا بیان شده، یک چارچوب کلی برای انتخاب انواع لوله در گروه‌های مختلف مصارف می‌باشد.

 

بدیهی است که در هر گروه انتقال سیالات، به ویژه در صنایع نفت و گاز، انتخاب رده لوله نیاز به محاسبات دقیق مکانیک سیالات دارد. اما در صنعت ساختمان‌سازی، برای خرید و استفاده از لوله مانیسمان در تاسیسات ساختمانی، به عنوان مثال لوله گاز توکار و لوله کشی آتش‌نشانی، معمولاً از لوله مانیسمان رده ۲۰ و رده ۴۰ استفاده می‌شود.

 

در موارد دیگر و گروه‌های مختلف مانند لوله‌های فشار قوی، علاوه بر بررسی‌های مکانیکی، نیاز به آنالیز شیمیایی و آنالیز مواد نیز وجود دارد که در این بحث به تفصیل به آن پرداخته نمی‌شود.

 

در صنایع ساختمان‌سازی، دو گروه پرمصرف‌ترین لوله مانیسمان به شرح زیر هستند :

 

لوله مانیسمان رده ۲۰ :

کاربردهای اتصالات جوشی مانیسمان رده ۲۰ :

  • لوله‌کشی گاز توکار
  • لوله‌کشی آتش‌نشانی
  • لوله‌کشی موتورخانه و شوفاژ

لوله مانیسمان رده ۴۰ :

کاربردهای اتصالات جوشی مانیسمان رده ۴۰ :

  • لوله‌کشی گاز فشار قوی (۶۰ پوندی و دو پوندی)
  • لوله‌کشی آتش‌نشانی

اتصالات جوشی مانیسمان رده ۴۰، به دلیل داشتن ضخامت بالاتر و تحمل فشار بیشتر، در لوله‌کشی گاز با فشار قوی و لوله‌کشی آتش‌نشانی بسیار موثر و مورد استفاده قرار می‌گیرند.

 

خصوصیات مکانیکی و ترکیبات شیمیایی اتصالات جوشی مانیسمان

خصوصیات مکانیکی و ترکیبات شیمیایی اتصالات جوشی مانیسمان می‌توانند متغیر باشند و به نوع محصول، استانداردها، و کاربردهای خاص بستگی داشته باشند.
اما به طور کلی، در اینجا برخی از خصوصیات مکانیکی و ترکیبات شیمیایی معمولاً در اتصالات جوشی مانیسمان ذکر می‌شوند :

 

خصوصیات مکانیکی :

مقاومت به کشش (Tensile Strength) : مانیسمان با مقاومت بالا به کشش مشخص می‌شود که این خصوصیت نشان دهنده استحکام مکانیکی مواد است.

حد شکست (Yield Strength) : این خصوصیت نشان دهنده فشاری است که مواد تحت آن از حالت الاستیک خارج می‌شوند و به شکل دائمی تغییر شکل می‌دهند.

تغییر شکل در حالت شکست (Elongation at Break) : این پارامتر نشان‌دهنده اندازه تغییر شکلی است که مواد در حین شکست تجربه می‌کنند.

زاویه شارپی (Impact Toughness) : این خصوصیت نشان‌دهنده مقاومت مواد در برابر ضربه و شوک‌های مکانیکی است.

 

ترکیبات شیمیایی :

درصد کربن (Carbon Content) : مقدار کربن در مواد مانیسمان تأثیر مهمی بر خصوصیات مکانیکی دارد.

عناصر آلیاژی (Alloying Elements) : افزودن عناصر مانند کروم، نیکل، مولیبدن و وانادیوم به ترکیب شیمیایی می‌تواند خصوصیات مکانیکی را بهبود بخشد.

درصد سولفور و فسفر (Sulfur and Phosphorus Content) : مقدار مناسب این عناصر موجب بهبود پروسه جوشکاری می‌شود.

لازم به ذکر است که این خصوصیات ممکن است بستگی به نوع استاندارد و نوع مواد مورد استفاده داشته باشد. برای مورد خاصی ویژگی‌ها را از منابع مربوطه یا استانداردهای مرتبط بررسی کنید.

 

استانداردها

استانداردها برای اتصالات جوشی مانیسمان می‌توانند متناسب با نوع محصول و کاربرد مخصوص باشند.

برخی از استانداردهای معروف در این زمینه عبارتند از :

 

ASTM A234/A234M – استاندارد مشترک مختلف برای اتصالات جوشی فولادی و آلیاژی.

ASTM A403/A403M – استاندارد برای اتصالات فولادی و آلیاژی استفاده شده در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی.

ASTM A815/A815M – استاندارد برای اتصالات جوشی استنلس استیل و آلیاژهای استنلس استیل.

ASME B16.9 – استاندارد مشترکی برای اتصالات جوشی فلزی.

EN 10253 – استاندارد اروپایی برای اتصالات جوشی.

ISO 15590-3 – استاندارد بین‌المللی برای اتصالات جوشی در صنایع گاز و نفت.

این استانداردها تعیین‌کننده مشخصات فنی مانیسمان، خصوصیات مکانیکی، و مشخصات جوشکاری برای اطمینان از استفاده بهینه و ایمنی در کاربردهای مختلف هستند. برای اطلاعات دقیقتر و مشخصات خاص، به نسخه‌های جاری این استانداردها مراجعه کنید.

فولاد A182 F5 چیست و چه کاربردی دارد ؟

فولاد A182 F5

A182 F5 steel

فولاد A182 F5 چیست؟

فولاد A182 F5 یکی از آلیاژهای پرکاربرد در صنایع نفت و گاز و پتروشیمی است که برای ساخت و تولید انواع فلنج و فیتینگ به کار می‌رود. این آلیاژ دارای خصوصیات شیمیایی مشخصی است که عبارتند از:

 

  • کربن با درصد وزنی 0.1%
  • سیلیسیوم با درصد وزنی 0.5%
  • منگنز با درصد وزنی 0.3 تا 0.6%
  • فسفر با درصد وزنی 0.03%
  • گوگرد با درصد وزنی 0.03%
  • کروم با درصد وزنی 4 تا 6%
  • مولیبدن با درصد وزنی 0.04 تا 0.6%

 

این ترکیبات شیمیایی باعث می‌شوند که فولاد A182 F5 دارای مقاومت بالایی در برابر خوردگی، سایش، حرارت و فشار باشد.

 

این فولاد همچنین دارای خواص مکانیکی مناسبی است که شامل :

 

  • نقطه ذوب ≈1490∘C
  • نقطه جوش ≈2800∘C
  • چگالی ≈7.8cm3g​
  • مدول کشسانیته ≈200KGPa​
  • ضریب انبساط گرمایی ≈12.5×10−6∘CK​
  • مقاومت کششی ≈485KMPa​
  • مقاومت فشاری ≈275KMPa​
  • استحکام تسلیم ≈275KMPa​
  • استحکام کششی ≈485KMPa​
  • درصد کرنش ≈20
  • سختی ≈197HB

این دسته از آلیاژها شامل گریدهای مختلفی هستند که عبارتند از :

  • A182 F91
  • A182 F22
  • A182 F12
  • A182 F11
  • A182 F9

این گریدها همگی در صنایع نفت و پتروشیمی کاربرد دارند ولی با هم در ترکیبات شیمیایی متفاوتند. برای مثال، گرید A182 F91 دارای درصد وزنی 0.08 – 0.12% کربن، 0.3 – 0.6% منگنز، 8 – 9.5% کروم و 0.85 – 1.05% مولیبدن است. این در حالی است که گرید A182 F22 دارای درصد وزنی 0.05 – 0.15% کربن، 0.3 – 0.6% منگنز، 2 – 2.5% کروم و 0.87 – 1.13% مولیبدن است. این تفاوت‌ها باعث می‌شوند که هر گرید دارای خصوصیات و کاربردهای مخصوص به خود باشد.

     

فولاد A182 F5 کاربردهای متنوعی در صنایع نفت و گاز و پتروشیمی دارد.

برخی از کاربردهای این فولاد عبارتند از :

فلنج : فلنج یک قطعه اتصالی است که برای اتصال دو یا چند لوله، شیر، مخزن و یا دستگاه دیگر به یکدیگر استفاده می‌شود. فلنج‌ها می‌توانند از جنس فولاد آلیاژی باشند که دارای مقاومت بالایی در برابر خوردگی، سایش، حرارت و فشار هستند. فلنج‌های فولاد A182 F5 برای اتصال لوله‌هایی که در دماهای بالا و فشارهای متوسط تا بالا کار می‌کنند مناسب هستند. برای مثال، فلنج‌های فولاد A182 F5 در صنایع نفت و گاز برای اتصال لوله‌های حامل گاز طبیعی، نفت خام، محصولات پتروشیمی و یا آب تزریقی به کار می‌روند.

فیتینگ : فیتینگ یک قطعه اتصالی است که برای اتصال، تغییر جهت، شاخه دادن، کاهش یا افزایش قطر، بستن و یا باز کردن جریان سیال در لوله‌ها استفاده می‌شود. فیتینگ‌ها می‌توانند از جنس فولاد آلیاژی باشند که دارای مقاومت بالایی در برابر خوردگی، سایش، حرارت و فشار هستند. فیتینگ‌های فولاد A182 F5 برای اتصال لوله‌هایی که در دماهای بالا و فشارهای متوسط تا بالا کار می‌کنند مناسب هستند. برای مثال، فیتینگ‌های فولاد A182 F5 در صنایع نفت و گاز برای اتصال لوله‌های حامل گاز طبیعی، نفت خام، محصولات پتروشیمی و یا آب تزریقی به کار می‌روند.

 

استانداردها :

  • ASTM
  • ASME Flanges
  • ANSI Flanges
  • DIN Flanges
  • EN Flanges
  • BS Flanges etc

ASME SA182 F5 فولاد فولاد لوله فلنگ نمرات معادل

استاندارد

سازمان ملل متحد

WERKSTOFF NR.

نام تجاری

A182 F5

K41545

1.7362

5Cr-1/2Mo

کروم مولی فولاد A182 F5 فلنگ ترکیب شیمیایی

درجه

C

منگنز

Si

P

S

Cr

ماه

فولاد فولادی Alloy F5

0.15 حداکثر

0.3-0.6

0.5

0.03

0.03

4-6

0.44-0.65

A182 F5 فلنگ خواص مکانیکی

درجه

مقاومت کششی (MPa) دقیقه

قدرت عملکرد 0.2٪ اثبات (MPa) دقیقه

کشیده شدن (٪ در 50mm) دقیقه

A182 F5

275

485

20

 

درصد (٪) نشان داده شده بر روی عناصر حداکثر است، به جز جایی که محدوده ها نشان داده شده است.

ASTM A182/A182M-13

NACE MR01-75 مشخص 237 حداکثر سختی برینل