1. Характеристики продуктивності, використання та застосовні сценарії
SA302GrB — це низьколегована високоміцна марганцево-молібденово-нікелева сталева плита, що відповідає стандарту ASTM A302 та призначена для обладнання, що працює в умовах високих температур і тиску, такого як посудини під тиском і котли. Її основні експлуатаційні характеристики включають:
Відмінні механічні властивості: міцність на розрив ≥550 МПа, межа текучості ≥345 МПа, подовження ≥18%, а ударна в'язкість відповідає стандарту ASTM A20.
Гарні зварювальні характеристики: підтримує ручне дугове зварювання, зварювання під флюсом, зварювання в середовищі захисного газу та інші процеси, а після зварювання потрібен попередній нагрів та термічна обробка для запобігання тріщинам.
Стійкість до високих температур та корозійної стійкості: залишається стабільним у робочому діапазоні температур від -20℃ до 450℃, підходить для агресивних середовищ, таких як кислоти та луги.
Легка та висока міцність: завдяки низьколегованій конструкції, одночасно зменшуючи вагу конструкції, покращується несуча здатність та знижуються витрати на виробництво обладнання.
Застосовувані сценарії: ключове обладнання в галузях нафтохімічної промисловості, котлів електростанцій, атомних електростанцій, виробництва гідроенергії тощо, таке як реактори, теплообмінники, сферичні резервуари, корпуси ядерних реакторів під тиском, барабани котлів тощо.
2. Основні компоненти, параметри продуктивності та механічні властивості
Хімічний склад (аналіз плавлення):
C (вуглець): ≤0,25% (≤0,20% при товщині ≤25 мм)
Mn (марганець): 1,07%-1,62% (1,15%-1,50% при товщині ≤25 мм)
P (фосфор): ≤0,035% (деякі стандарти вимагають ≤0,025%)
S (сірка): ≤0,035% (деякі стандарти вимагають ≤0,025%)
Si (кремній): 0,13%-0,45%
Mo (молібден): 0,41%-0,64% (деякі стандарти вимагають 0,45%-0,60%)
Ni (нікель): 0,40%-0,70% (деякий діапазон товщини)
Параметри продуктивності:
Міцність на розрив: 550-690 МПа (80-100 ksi)
Межа плинності: ≥345 МПа (50 ksi)
Подовження: ≥15% при каліброваній довжині 200 мм, ≥18% при каліброваній довжині 50 мм
Стан термічної обробки: Постачання у стані нормалізації, нормалізації з відпуском або контрольованого прокату, нормалізаційна обробка потрібна при товщині >50 мм.
Переваги механічних характеристик:
Баланс високої міцності та в'язкості: при міцності на розрив 550-690 МПа він все ще зберігає подовження ≥18%, що забезпечує здатність обладнання протистояти крихкому руйнуванню.
Дрібнозерниста структура: Відповідає вимогам стандарту A20/A20M щодо розміру дрібних зерен та покращує ударну в'язкість за низьких температур.
3. Варіанти застосування та переваги
Нафтохімічна промисловість:
Приклад застосування: Нафтохімічне підприємство використовує сталеві листи SA302GrB для виготовлення реакторів високого тиску, які безперервно працюють протягом 5 років при температурі 400℃ та тиску 30 МПа без тріщин або деформації.
Переваги: Відмінна стійкість до водневої корозії та 100% ультразвукова дефектоскопія зварних швів забезпечують безпеку обладнання.
Поле атомної електростанції:
Приклад застосування: Корпус реактора атомної електростанції виготовлений зі сталі SA302GrB товщиною 120 мм. Завдяки нормалізації та відпуску радіаційна стійкість покращується на 30%.
Перевага: Вміст молібдену 0,45%-0,60% гальмує окрихчення від нейтронного опромінення та відповідає вимогам специфікацій ASME.
Котельне поле електростанції:
Приклад застосування: Барабан надкритичного котла виготовлений зі сталевого листа SA302GrB, який працює при температурі 540℃ та тиску 25 МПа, а термін служби якого подовжено до 30 років.
Перевага: Короткочасна міцність за високої температури досягає 690 МПа, що на 15% легше, ніж у вуглецевої сталі, та зменшує споживання енергії.
Галузь виробництва гідроенергії:
Приклад застосування: Водопровідна труба високого тиску гідроелектростанції виготовлена з листової сталі SA302GrB та пройшла 200 000 випробувань на втому в середовищі від -20℃ до 50℃.
Перевага: Ударна в'язкість за низьких температур (≥27 Дж при -20℃) відповідає екстремальним кліматичним вимогам гірських районів.
4. Безпека, захист навколишнього середовища та промислове значення
Безпека:
Пройшов випробування на ударну стійкість ASTM A20 (енергія удару V-подібного надрізу ≥34 Дж при -20℃), що гарантує, що ризик крихкого руйнування за низьких температур становить менше 0,1%.
Твердість зони термічного впливу зварного шва становить ≤350 HV для запобігання розтріскуванню, спричиненому воднем.
Захист навколишнього середовища:
Вміст молібдену 0,41%-0,64% зменшує використання нікелю та зменшує викиди важких металів.
Відповідає директиві ЄС RoHS та забороняє використання шкідливих речовин, таких як свинець та ртуть.
Промислове значення:
На нього припадає 25% світового ринку сталевих листів для посудин під тиском і він є ключовим матеріалом для локалізації обладнання для ядерної енергетики та нафтохімічної промисловості.
Підтримує широкий діапазон температур від -20℃ до 450℃ та підвищує ефективність роботи обладнання на 15%-20% порівняно з традиційною вуглецевою сталлю.
Висновок
Сталева плита SA302GrB стала основним матеріалом сучасного промислового обладнання для високих температур і тиску завдяки високій міцності, стійкості до корозії та легкості зварювання. Поєднання безпеки, захисту навколишнього середовища та економічної ефективності робить її незамінною в галузях ядерної енергетики, нафтохімії, енергетики тощо, і вона стимулює розвиток промислового обладнання в більш ефективному та безпечному напрямку.
Час публікації: 04 червня 2025 р.