Khoản 6.2. Lựa chọn vật liệu 6.2.1. Tổng quan Để lựa chọn vật liệu thích hợp cho mỗi bộ phận của bình, có thể sử dụng trình tự sau: 6.2.2. Các ống thành mỏng bằng thép cacbon và cacbon-mangan (ống cán liền và ống hàn) Các ống trao đổi nhiệt bằng thép cacbon và cacbon-mangan với thành phần các bon nhỏ hơn 0,25% và độ bền kéo nhỏ nhất thấp hơn 450 MPa, có thể được sử dụng với nhiệt độ làm việc thấp nhất (MOT) như chỉ ra trong Bảng 4. với điều kiện: 6.2.3. Vật liệu mỏng Các vật liệu có chiều dày không đủ để tạo mẫu vát mép chữ V 2,5 mm có thể được sử dụng ở nhiệt độ không thấp hơn nhiệt độ cho phép đối với vật liệu không thử va đập hoặc loại tương tự, hay như chỉ dẫn trong 6.2.2, hoặc nhiệt độ được thiết lập bởi thử nghiệm mà các bên có liên quan chấp nhận. Hình 1 (A). Thép cacbon và cacbon-mangan - Lựa chọn vật liệu khi sử dụng ở nhiệt độ thấp - Hàn không xử lý nhiệt Hình 1 (B). Thép cacbon và cacbon-mangan - Lựa chọn vật liệu khi sử dụng ở nhiệt độ thấp - Xử lý nhiệt sau khi hàn Bảng 5. Bảng giải thích cho các đường cong của Hình 1 (A) và 1 (B) Đường cong Nhiệt độ chuẩn thử va đập, oC Giá trị năng lượng va đập chuẩn, (J) Loại thép (được phép bởi Quy chuẩn này) (Chú thích 11) Độ bền kéo, Mpa Giá trị nhỏ nhất, Rm ≤ 450 (Chú thích 8) Giá trị nhỏ nhất, Rm > 450, ≤ 470 (Chú thích 9) Giá trị nhỏ nhất, Rm > 470 (Chú thích 10) A Không thử — — — Tất cả B 0 (Chú thích 1) 27 31 40 (Chú thích 3) Tất cả Không thử — — (Chú thích 4) Thép C-Mn, hạt mịn với Tm ≤ 70 mm (Chú thích 2 và Chú thích 4) C -20 (Chú thích 1) 27 31 40 (Chú thích 3) Thép C-Mn hạt mịn (Chú thích 2) D -40 (Chú thích 1) 27 31 40 (Chú thích 3) Thép C-Mn hạt mịn (Chú thích 2) E -50 (Chú thích 1) 27 31 40 (Chú thích 3) Thép C-Mn hạt mịn (Chú thích 2) Chú thích: cho Hình 1(A), Hình 1(B) và Bảng 5: 1 Được thử nghiệm bởi người sản xuất thép hoặc người chế tạo. 2 Thép được sản xuất theo công nghệ hạt mịn, nghĩa là:
a) Với thép cacbon và cacbon-mangan và thép đúc nhưng ngoại trừ chi tiết lắp xiết - xem thêm 6.2.2, 6.2.3, xác định các thông số sau: a) Các ống được sử dụng trong các bộ trao đổi nhiệt kiểu nối bằng ống góp; a) Thép được thường hóa khi Mn% chia cho C% ≥4; a) Khi thông số của thép bao gồm độ bền kéo lớn nhất (hay độ cứng tương đương) thì lấy bằng giá trị nhỏ hơn giữa 560 MPa và giá trị trong thông số thép. a) Khi thông số của thép bao gồm độ bền kéo lớn nhất (hay độ cứng tương đương) thì lấy bằng giá trị nhỏ hơn giữa 600 MPa và giá trị trong thông số thép. a) Khi thông số của thép bao gồm độ bền kéo lớn nhất (hay độ cứng tương đương) thì lấy bằng giá trị nhỏ hơn giữa 620 MPa và giá trị trong đặc tính yêu cầu kỹ thuật thép.
i) Nhiệt độ làm việc thấp nhất (MOT) của bộ phận theo 6.3.1; i) Xác định nhiệt độ làm việc thấp nhất (MOT) cho bộ phận của bình dựa theo 6.3.1.;
iii) Chiều dày tham khảo của vật liệu (Tm).
iv) Nhập các giá trị nhận được trong a) ii) và a) iii) vào Hình 2(A) hoặc Hình 2(B), một cách thích hợp. Đường cong bên dưới điểm cắt nhau của các giá trị này chỉ ra cấp độ cho phép của thép (và các thử nghiệm va đập cần thiết và chủng loại thép). Xem chú thích 6 ở Hình 1(A) và Hình 1(B) về cách nội suy giữa các đường đồ thị.
b) Với các kim loại ngoài thép cacbon và cacbon-mangan, thép đúc và ngoại trừ vật liệu lắp xiết b) Các ống được sử dụng trong các bộ trao đổi nhiệt kiểu ống chữ U được xử lý nhiệt sau khi uốn nguội theo yêu cầu bởi AS 4458; b) Thép được cán có kiểm soát; b) Khi thông số của thép không giới hạn độ bền kéo lớn nhất - thì lấy bằng 560 MPa. 9 Với các thép này, giới hạn trên của độ bền kéo cũng có thể được lấy như sau: b) Khi thông số của thép không giới hạn độ bền kéo lớn nhất - thì lấy bằng 600 MPa. 10 Với các thép này, giá trị giới hạn trên của độ bền kéo cũng có thể được lấy như sau: b) Khi thông số của thép không giới hạn độ bền kéo lớn nhất - thì lấy bằng 620 MPa. 11 Hàm lượng cacbon cho phép lớn nhất theo phân tích mẻ nấu là 0,25%; giới hạn này có thể yêu cầu hạn chế hàm lượng các bon thường được nêu trong một số loại thép mà tiêu chuẩn này cho phép.
c) Với các vật liệu phi kim loại, xem 6.4. c) Các bộ trao đổi nhiệt kiểu mặt sàng cố định, đã chứng minh được rằng ứng suất trong ống do chênh lệch giãn nở nhiệt là thấp, ví dụ khi sử dụng ống xoắn kiểu lò xo (ruột gà) hoặc hộp xếp giãn nở thì ứng suất tính toán là nhỏ hơn 50 MPa. Bảng 4. Nhiệt độ thiết kế nhỏ nhất của vật liệu dùng cho các ống của bộ trao đổi nhiệt Chiều dày, mm Phương pháp gắn ống vào mặt sàng Hàn, oC Hàn và xử lý nhiệt sau hàn, oC Không hàn, oC 10 8 6 4 2 -15 -20 -25 -40 -55 -30 -35 -40 -55 -70 -70 -75 -80 -95 -110 c) Thép được cán có kiểm soát nhiệt - cơ; hay
d) Các nguyên tố làm mịn hạt được đưa vào, ví dụ như nhôm hoặc titan (hoặc cả hai) tối thiểu là 0,01%. 3 Đối với thép có giá trị thử va đập bằng hoặc lớn hơn 27 J và nhỏ hơn 40 J, thì áp dụng nhiệt độ thiết kế nhỏ nhất của vật liệu cao hơn đường cong 10oC. Khi tiêu chuẩn không quy định nhiệt độ tương ứng với năng lượng va đập mẫu có vát mép chữ V 27 J (hay 31 hoặc 40 J), thì giá trị đưa ra có thể được chuyển đổi thành nhiệt độ ứng với 27 J (hoặc 31 J hay 40 J) trên cơ sở là 1,5 J/oC. Sự chuyển đổi này phải được phép trong khoảng năng lượng va đập mẫu có vát mép chữ V từ 20 J đến 50 J. Ví dụ, AS 1548 cấp 7- 460 cho 47 J tại âm 20oC có thể tương đương với 27 J tại âm 33oC. 4 Chỉ áp dụng đối với thép có độ bền kéo nhỏ nhất bằng hoặc thấp hơn 470 MPa. 5 Thử va đập không yêu cầu đối với vật liệu mỏng hơn 3 mm hoặc khi không thể lấy được mẫu thử 10 mm × 2,5 mm. 6 Các giá trị tại nhiệt độ thử nghiệm trung gian có thể nhận được bằng cách nội suy tuyến tính. 7 Xem về thử va đập. 8 Với các thép này, giới hạn trên của độ bền kéo cũng có thể được lấy như sau: