Czy stal ASTM A-105 można stosowac w temperaturach rzędu 300 degC ?
W normie nie znalazłem parametrów (Re, Rm) dla podwyższonej temperatury,
natomiast program obliczeniowy (VVD) takowe podaje.
Aha. Chcę to zastosować na kołnierze ANSI150#.
Pozdrawiam,
ASME standard B16.5 potwierdza uzywanie stali wg specyfikacji ASTM A
105 do temperatury 850 F (454 C) max. (Ja osobiscie w oparciu o moje
doswiadczenie nigdy nie przekarczam przy konstruowaniu temp. 750F (400
C).
Zwroc rowniez uwage na obnizanie cisnienia na jakie narazony jest
kolnierz klasy 150 (150#) wykonany ze stali A 105 przy podwyzszaniu
temperatury.
Temperatura (oC) max dopuszczalnie cisnienie robocze (bar)
38 19.6
50 19.2
100 17.7
150 15.8
200 13.8
250 12.1
300 10.2
325 9.3
350 8.4
...........
Pozdrawiam
Alec
Dnia Thu, 09 Aug 2007 09:33:13 -0700, Alec napisał(a):
Dzięki bardzo. Ja jeszcze wyszukałem w ASME Sec II Tabelę Y w której są
parametry materiałów w zalezności od temperatury.
Pamiętam o tym.
Jeszcze raz dzięki i pozdrawiam,
KA naskrobał(a):
Przyznam, że nie rozumiem twojego toku rozumowania.
Mam materiał o parametrach zmiennych w funkcji temperaturu. I po prostu
liczę czy element konstrukcji o założonych wymiarach geometrycznych jest
odpowiedni dla danych (skrajnych) warunków pracy (ciśnienie i tempertura).
To właśnie mają być te gotowe kołnierze. Ja jako projektant określiłem
materiał który powinien być zastosowany, dział zaopatrzenia dał mi info co
mogą kupić a co nie. No i teraz musze sprawdzić czy to co oni
zaproponowali jest OK. Jeżeli tak to się nie bedę upierał przy pierwotnym
rozwiązaniu.
W każdym razie poradziłem sobie. Jak już napisałem wcześniej znalazłem
tabelę w ASME II odnośnie zmiany parametrów materiałów ze zmianą
temperatury.
Ponadto w kołnierzowej PN-EN 1759 jest podział materiałów na klasy i taka
fajna tabelka jakie jest ciśnienie PS przy jakiej temperaturze TS z
podziałem na klasy materiałów. A105 to klasa 1.1 która może być stosowana
do temp 538 degC przy ciśnieniu dopuszczalnym 1,4 bar w klasie
ciśnieniowej ANSI 150.
Wcześniej stosowałem tą tabelkę PS/TS troszeczkę w oderwaniu od tej
materiałowej, ale teraz już mi się wszystko poukładało.
Teraz pozostaje wymyślenie wyjasnienia dla inspektora dlaczego posługuję
się PN-EN 1759 gdy mam kołnierze wg ANSI B16.5. Tłumaczenie, że ta PN-EN
to odpowiednik B16.5, a mi jest wygodniej operować milimetrami niż calami
chyba nie przejdzie :)
Pozdrawiam,
W każdych przepisach ich twórcy założyli sobie minimalny współczynnik
bezpieczeństwa. Raz to jest 10, raz 6, raz 4, raz 1.1. Jeśli będziesz
robił coś co ma odpowiadać warunkom A, ale będziesz to projektował
według warunków B, to może okazać się że dałeś 200% zapasu wytrzymałości
tam, gdzie jest wymagane 500%. I wszystkie Twoje kołnierze pójdą na
smietnik, a budżet i termin oddania instalacji odleci w kosmos.
Inzynieria to nie tylko matematyka!
Tutaj to ja. To ja nie rozumiem Twojego toku rozumowania. Albo się
konsekwentnie trzymasz jednej linii obrony, albo (tak jak widzę
próbujesz)- tworzysz. Twórcą można być, ale jak nie masz jasnej wizji
swojego dzieła- to lepiej zejdź na ziemię. Pierwsze pytanie w każdym
projekcie to jakie warunki ma spełniać urządzenie/instalacja. Dopóki nie
masz jasności- to szkoda prądu na dalszą robotę.
Konrad
Konrad cie dobrze naprowadza.
ASME B16.5 okresla dokladnie zastosowanie i uzycie wylacznie kolnierzy
orazspadek wytrzymalosci przy podwyszaniu temperatury.
ASME Section II D natomiast traktuje Grade 105 ogolnie, niekoniecznie
dla produkcji kolnierzy. Przeciez z tego materialu wykonywuje sie mase
innych kutych bezkolnierzowych "forged products" (olets, zawory itd) o
zupelmie innych "pressure-temperature rating" parametrach niz
kolnierze.
Alec
Alec naskrobał(a):
Wiem. Tego dotyczył mój poprzedni nieco pogmatywany wywód.
Tak, tak. Rozumiem. Ale gdyby w ASME Sec II D było wyraźnie napisane, że
A105 do podwyższonych temperatur się nie nadaje to bym ja kompletnie
wykluczył z mojego zastosowania. I to było by bez różnicy czy to jest
kołnierz czy coś innego. Skoro wg ASME II materiał A 105 nadaje się do
stosowania w podwyższonej temperaturze to w normie kołnierzowej
sprawdziłem jakie warunki muszą być spełnione (czyli jakie jest maksymalne
dopuszczalne ciśnienie w założonej temperaturze i czy to ciśnienie nie
jest czasem niższe od roboczego) aby zastosować kołnierze z A105.
KA naskrobał(a):
Ponieważ trochę zagmatwałem to opowiem historię od zamego początku.
Mam projekt aparatu ciśnieniowego o ciśnieniu roboczym 5bar i temperaturze
300degC. Ponieważ w przyszłości będę robił podobne aparaty (ta sama
średnica, różna długość) ale na różne ciśnienie robocze to stwierdziłem,
że teraz zrobię projekt bazowy który chcę certyfikować na CE w module H1
(produkcj seryjna). Założenie tego projektu jest następujące: ciśnienie
projektowe maksymalne dla klasy ciśnieniowej 150# czyli 20bar, temperatura
projektowa 300degC. Zaplanowałem sobie, że całość zostanie wykonana z
P355NH/QH czyli materiałów które mogą być stosowane w temperaturze 300degC
bez problemów i dla których są określone Re w temp podwyższonej. Ale...
Zaopatrzenie dało mi znać, że mogą kupić kołnierze z A105. I tu zaczyna
się historia z materiałem i normami. Nie mam dużego doświadczenia ze
stalami ASME. Dlatego zaczałem szukać informacji co to za stal, czy nadaje
się na 300degC i jakie ma Re/Rm w podwyższonej temperaturze. W ASME Sec II
znalazłem tabelę w której pokazane jest jak się zmienia Re w zależności od
temperatury. I wszystko jest OK. Ale...
Projektuję wg PN-EN 13445. Na tyle na ile się orientuję to wg tych
przepisów nie ma konieczności "liczenia" kołnierzy jeżeli są one brane z
norm (nie pamiętam w jakim to rozdziale, ale taki punkt rzucił mi się
kiedyś w oczy). Z doswiadczenia wiem, że w B16.5 jest tabela określająca
maksymalne dopuszczalne ciśnienie jakiemu może zostać poddany kołnierz
przy danej temperaturze i danej klasie materiałowej. Dlatego spojrzałem
sobie w odpowiednią tabelkę i wyszło mi, że dla A105 (grupa 1.1) moje
pierwotne 20bar muszę zredukować do 10,2bar. I na tyle teraz projektuję
cały aparat. Nie przeszkadza mi to w niczym. Takie jest teraz założenie
dla całej serii aparatów 150#/300C/A105. Gdybym miał inny materiał to to
ciśnienie było by inne (9,7bar dla materiałów z grupy 2.3).
Aha...
Jeszcze wyjaśnienie odnośnie PN-EN 1759 i ASME B16.5. Wygodniej mi jest
korzystać z PN. Dla mnie jest bardziej przejżysta, no i wszystko jest w
milimetrach :) W 1759 są 2 tabele (Tabela 3a i 3b) w których wypisane są
materiały z których powinno wykonywać się kołnierze. Jedna jest dla
materiałów ASME, druga dla EN. Dodatkowo materiały są podzielone na grupy.
W 1759 jest rózwnież kilka tabel (Tabele 16 - 22) w których do różnych
grup materiałowych i danych zakresów temperaturowych przypisane są
maksymalne ciśnienia jakiemu może zostać poddany kołonierz. I tutaj
również jest podział na materiały ASME i EN. Napisałem, że te tabele
stosowałem kiedyś w oderwaniu od tabel materiałowych (3a i 3b). Wynikało
to jedynie z tego, że w Tabeli 3a (ASME) grupy materiałowe są nazwane 1.1,
1.2, itd. tak jak w systemie ISO 15608. Natomiast w Tabeli 3b (EN) grupy
są nazwane 1E1, 1E2. Kiedyś nie zauważałem tej różnicy i z tabel 16-22
korzystałem na zasadzie "mam materiał P355NH czyli 1.2 wg ISO i w tabeli
ciśnienie/materiał/temperatura szukam materiałów 1.2". Teraz już wiem, że
P355NH to jest grupa 8E3 i nie jest to to samo co 1.2 w PN-EN 1759.
Myślę, że to wszystko w kwesti wyjasnień :)
Konrad. Jak przebrnąłeś przez to wszystko i zrozumiałeś to co napisałem to
znaczy, że wiszę tobie browca :) Chociaż... i tak go wiszę za to ile razy
odpowiedziałeś na moje pytania.
Jeżeli coś w moim jest niejasne i masz chęc na kontynuowanie dyskusji to
pisz. Ja akurat się urlopuję i mam siły na odpisywanie.
Pozdrawiam,
Nic mi nie wisisz, pisanie na grupach dyskusyjnych nie ma nic wspólnego
z wiszeniem komuś czegoś.
Ja nie używam na codzień 13445, więc na pamięć jej nie znam, ani nie
chce mi się szukać, ale czy jesteś pewien, że 13445 zwalnia z obliczeń
kołnierze które są certyfikowane na zgodność z DOWOLNĄ normą, czy tylko
ZHARMONIZOWANĄ? Róznica jest taka, jak płynąć galerą pod pokładem i na
pokładzie :-)
Żeby CEN zharmonizował B16.5, to Bush musiałby podbić Europę chyba...
Konrad
PS nie bierz tego personalnie, ale opieranie się w projektowaniu na
"gdzieś chyba widziałem ale nie pamiętam dokładnie" może prowadzić do
szerokiego zakresu zjawisk. Od zbudowania drogiego, niezniszczalnego i
nikomu niepotrzebnego szmelcu, do spektakularnej katastrofy i
wystąpienia w TV w roli tego typa, co twarz zasłania jak go wsadzają do
radiowozu.
KA naskrobał(a):
Spotkałem się jeszcze z czymś takim jak "uznany standard". Ale muszę
sprawdzić czy 13445 na 100% się tym posługuje.
Wystarczy jak podbiją Belgię (dla niewtajemniczonych siedzibę CEN :)
Nie biorę.
Tylko to jest tak duży zakres wiedzy, że czasami trudno zapamietać gdzie
coś się widziało... Gdy mam takie wątpliwości to po prostu biorę papiery i
szukam. Z przyczyn oczywistych nie mam ich teraz przy sobie (na szczęście
:) więc nie mogę się podeprzeć w dyskusji odpowiednim punktem z normy.
Pozdrawiam,
Prawda. Dodam tylko parę słów, jak ja to widzę.
A105 podaje minimalne akceptowalne parametry materiału i jest potrzebna
w zasadzie dla wytwórcy kołnierza, a nie dla konstruktora urządzenia
ciśnieniowego.
IID podaje max. akceptowalne dopuszczalne naprężenia w projektowanej
strukturze z uwzględnieniem (nie podanych!) współczynników
bezpieczeństwa. Te max. allowable stress values sekcje konstrukcyjne
mogą ale nie muszą używać w kryteriach wytrzymałościowych. Nie powinno
się w żadnym razie wybiórczo używać informacji z IID do innych
przepisów. IID i np VIII-1 to jest komplet i jedno bez drugiego nie ma
sensu.
B16.5 podaje wymiary i rating kołnierzy w zależności od klas
ciśnieniowych i grup materiałowych, ale nie określa zastosowania tych
kołnierzy. B16.5 to nie jest kod wykonawczy, nie mozna użyć kołnierza w
konkretnej aplikacji wyłącznie na podstawie ratingu z B16.5.
Tak więc, żeby poprawnie dobrać kołnierz normowy, tak czy siak trzeba
użyć go zgodnie z wymaganiami jakichś przepisów wykonawczych, np
B31.something albo BPVC. A że co kraj to obyczaj- to lokalne regulacje
sytuację często pięknie komplikują.
Konrad
Nie będę się zakładał, ale gdybym miał stawiać, to raczej na
zharmonizowaną. Dlatego, że w różnych normach przyjmuje się różne
współczynniki bezpieczeństwa, a twórcy 13445 raczej na taką dowolność by
się nie godzili. Ale być może mnie zaskoczysz...
Konrad
PS i upewnij się, czy posługujesz się aktualnym wydaniem normy. Ona
wciąż jest mocno "under construction" i można się naciąć!
PS2 "uznany standard" trzebaby dogadać najpierw z inspektorem, bo jego
przekonania mogą się od Twoich różnić.
Serwus Konradzie.
Long time no see!
Jestem nieco starszym wiekiem inzynierem i pamietam, ze kiedys A 105
dzielilo sie na dwie kategorie: Grade 1 and Grade 2. Czasami mozna
jeszcze spotkac w literaturze, a zwlaszcza w pamflletach firmy Crane
echa tego podzialu. Z biegiem czasu A 105 zostalo "przerobione" w
inne specifikacje, a mianowicie A 181 - odkuwki do przeznaczenia
ogolnego (nalezy uwazac na ten material gdy jest ofiarowany dla
konstrukcji przemyslowych), ja go zaliczam do grupy stali
"sztachetowych", A 105 oraz A 266.
Zwroc uwage na tytul specyfikacji A 105 " Carbon steel Forgings for
_Piping Applications_"
Za zalozenia jest to odkowka przeznaczona wylacznie dla ruroziagow.
Specyfikacja A 266 jest wlasciwem materialem dla komponentow
zbiornikow cisnieniowych " Stell Forgings for Pressure Vessels
components".
Spro moich mlodych ninzynierow nawet nie wiedziala o istmieniu A 266.
Sprawa polega na tym. ze okuwka kolnierza wg A 105 nie podlega obrobce
cieplnej, jezeli wymiar jest pinzej 4" (100 mm) i klasa ponizej 300 #.
Czyli dopiero kolnierz o wymiarze 6" i wyzej i jednoczesnie klasy 600#
min. bedzie wg tej normy poddany obrobce normalizacyjnej.
Z drugiej zas strony odkowki wg A 266 sa zawsze normalizowane.
dlatego zapewne mozna spotkac w zalozeniach klientow ze Stanow czy
Kanady zadania dostarczania odkowek wg A 105 jako A 105N
(normalizowanych)
Pozdrawiam
Alec
Alec naskrobał(a):
Czy możesz wyjaśnić dlaczego odkówki do zastosowań "rurociągowych" nie są
poddawane obróbce normalizacyjnej, a na zbiorniki są?
Pozdrawiam,
Sprawa jest bardziej zagmatwana niz wydaje sie z pozoru. Otoz
kolnierze specyfikacji A 105 przeznaczonej na rurociagi sa stale
uzywane przy projektowaniu i konstruowaniu zbiornikow cisnieniowych,
wymiennikow cieplnych oraz pomp i kompesowych stacji. Dopiero gdy waga
odkowki jest duza przekraczajaca 5 tysiecy kg, wtenczas konstruktor
jest zobowiazany uzywac normalizowany material wg A 266.
Pisze w tej chwili z pamieci z domowego komputera (poprzedni posting
poslalem z biura, gdzie mialem pod reka kopie ASME IIA).
Jezeli masz dostep do ASTM A 105 lub ASME SA-105 (Section IIA) mowa o
tej wadze 5 tysiecznej znajduje sie na samym poczatku specyfikacji we
wstepie. Decyzja o wprowadzenie specyfikacji A 105 do konstruowania
zbiornikow cisnieniowych zostala zaakceptowana przez podkomitet
materialowy ASME przed laty..
Skad wynika zroznicowanie w specyfikjacjach na temat normalizowania
lub nienormalizowania materialow.
Otoz w komisjach technicznych ASME czy API zasiadaja przedatwiciele
wytworcow oraz odbiorcow.
Nie brak wiec tam polityki i lobby reprezentatow dwoch stron.
Przeciwnicy normalizowania opierajac sie na dannych wlasciowosci
technicznych oraz grubosci materialow udawadniali, ze odkowka
przejdzie badania wytrzymalosci na udarnosc jezeli grubosc kolnierza
nie przekroczy okreslonej wartosci (stad w specyfikacji A 105 nie
wymaga sie normalizowania ponize Clasy 300 i NPS 4) oraz, ze proces
odkowania odbywa sie "na goraco" co rowniez wg nich wplywa na jakosc
materialu w porownaniu z odkuwaniem "na zimno".
Broniac sie przed tym ,moim zdaniem technicznym absurdem, skorzystalem
przed laty z "supplementary requirements" do specyfikacji A 105,
zadajac w moich dodatkowych specyfikacjach firmowych, azeby wszystkie
kolnierze przeznaczone dla rurociagow i zbiornikow oraz wselakie
odkowki rurociagowe byly zawsze normalizowane. Sa one oznakowane jako
A 105N lub SA-105N.
Klopoty nie skonczyly sie na tym. Wiekszosc odkowek w moim czasie byla
sprowadzana z fabryk w polnocnych Wloszech (obecnie zas wszystko
klepia kitajcy), i dostawcy zaczeli mi wmawiac dziecko do brzucha
jezeli chodzi o wymagania normalizowania. Twierdzili, ze samo
odkuwanie na goraco w temperaturze normalizacyjnej polepsza struktre
metalu.
Dopiero porownania mikrostuktury wielkosci ziarn oraz oarz nie
oztrymanie zadanej udarnosci przekonalo dostawcow, ze odkowka musi
pzrejsc dodatkowa obrobke termiczna.
Pozdrawiam
Alec
PolyTech Forum website is not affiliated with any of the manufacturers or service providers discussed here.
All logos and trade names are the property of their respective owners.