ASTM A182 F316Hto wysokowęglowa-wersja stali nierdzewnej 316, opracowana specjalnie do pracy w podwyższonych temperaturach.
|
Parametr |
Specyfikacja F316H |
|
Zawartość węgla |
0,04–0,10% (wyżej niż standard 316) |
|
Chrom |
16.0–18.0% |
|
Nikiel |
10.0–14.0% |
|
Molibden |
2.0–3.0% |
|
Gęstość |
7,93 g/cm3 (7930 kg/m3) |
|
Wytrzymałość na rozciąganie |
Większe lub równe 515 MPa |
|
Siła plonu |
Większe lub równe 205 MPa |
|
Maksymalna temperatura pracy |
Do 800 stopni |
Wyższa zawartość węgla w 316H zapewnia wyższą-wytrzymałość temperaturową w porównaniu ze 316L, co czyni go materiałem z wyboru na elementy kotłów, przegrzewacze i wysokociśnieniowe-systemy parowe pracujące w temperaturze powyżej 500 stopni.
Tabela ciężarów kołnierzy 316H: Typowe wymiary
Poniższe tabele ciężarów przedstawiają teoretyczne masy kołnierzy 316H wyprodukowanych zgodnie ze standardami ASME B16.5. Wartości te zostały obliczone w oparciu o gęstość stali nierdzewnej wynoszącą 7,93 g/cm3 i reprezentują standardowe-branżowe masy referencyjne.
Klasa 150 316H Masa kołnierzy (kg)
|
NPS |
Szyjka spawana |
Wsuń się-Włóż |
Ślepy |
Spawanie gniazdowe |
Gwintowane |
|
1/2" |
0.9 |
0.8 |
0.7 |
0.7 |
0.7 |
|
3/4" |
1.1 |
1.0 |
0.9 |
0.9 |
0.9 |
|
1" |
1.4 |
1.3 |
1.2 |
1.1 |
1.1 |
|
1-1/4" |
1.8 |
1.6 |
1.6 |
1.4 |
1.4 |
|
1-1/2" |
2.1 |
1.9 |
2.0 |
1.6 |
1.6 |
|
2" |
2.8 |
2.6 |
2.8 |
2.1 |
2.1 |
|
3" |
4.5 |
4.1 |
4.8 |
3.4 |
3.4 |
|
4" |
6.4 |
5.9 |
7.3 |
4.8 |
4.8 |
|
6" |
11.3 |
10.4 |
13.6 |
8.4 |
8.4 |
|
8" |
16.8 |
15.4 |
21.8 |
12.7 |
12.7 |
|
10" |
22.7 |
20.9 |
31.8 |
17.2 |
17.2 |
|
12" |
31.3 |
28.6 |
44.0 |
23.6 |
23.6 |
Klasa 300 316H Masa kołnierzy (kg)
|
NPS |
Szyjka spawana |
Wsuń się-Włóż |
Ślepy |
Spawanie gniazdowe |
Gwintowane |
|
1/2" |
1.1 |
1.0 |
0.9 |
0.9 |
0.9 |
|
3/4" |
1.4 |
1.3 |
1.2 |
1.2 |
1.2 |
|
1" |
1.8 |
1.6 |
1.6 |
1.5 |
1.5 |
|
1-1/4" |
2.3 |
2.1 |
2.2 |
1.9 |
1.9 |
|
1-1/2" |
3.1 |
2.8 |
3.0 |
2.5 |
2.5 |
|
2" |
4.1 |
3.7 |
4.2 |
3.2 |
3.2 |
|
3" |
7.3 |
6.6 |
8.2 |
5.4 |
5.4 |
|
4" |
10.9 |
9.8 |
13.2 |
7.7 |
7.7 |
|
6" |
19.1 |
17.2 |
24.5 |
13.2 |
13.2 |
|
8" |
29.5 |
26.8 |
39.1 |
20.9 |
20.9 |
|
10" |
41.8 |
38.2 |
57.3 |
29.1 |
29.1 |
|
12" |
57.3 |
52.3 |
79.1 |
40.0 |
40.0 |
Uwaga: Podane masy są wartościami teoretycznymi i mogą się nieznacznie różnić w zależności od tolerancji produkcyjnych, rodzaju okładziny (RF/FF/RTJ) i specyficznych praktyk kucia.
Kołnierz 316HNormy i klasy ciśnienia
Ciężary kołnierzy nie są dowolne; są one podyktowane normami międzynarodowymi, przede wszystkim ASME B16.5 (dla NPS ½" do 24") i ASME B16.47 (dla większych średnic). Ciężar kołnierza 316H zależy głównie od dwóch zmiennych: nominalnego rozmiaru rury (NPS) i klasy ciśnienia.
Typowe klasy ciśnienia obejmują 150, 300, 600, 900, 1500 i 2500. Wraz ze wzrostem klasy ciśnienia zwiększa się grubość kołnierza i średnica piasty, aby uwzględnić wyższe ciśnienia wewnętrzne, co skutkuje nie-liniowym wzrostem masy. Na przykład kołnierz klasy 600 waży znacznie ponad dwukrotnie więcej niż kołnierz klasy 150 o tej samej średnicy ze względu na wykładniczy wzrost objętości materiału wymaganej dla marginesów bezpieczeństwa.
Ponadto typ kołnierza wpływa na masę. Kołnierz z szyjką spawaną zazwyczaj waży więcej niż kołnierz Slip-On tej samej klasy ze względu na wydłużoną geometrię piasty i szyjki. I odwrotnie, ślepy kołnierz, nie posiadający otworu, będzie miał największą masę dla danego NPS i klasy.
Kołnierz 316HObliczanie wagi
Do celów inżynieryjnych poleganie wyłącznie na wykresach może być ryzykowne, jeśli w grę wchodzą niestandardowe wymiary lub-niestandardowe tolerancje. Jako producent zalecamy weryfikację odważników przy pomocy wzoru na gęstość podstawową. Zapewnia to rygorystyczność specyfikacji zamówień.
Masę teoretyczną (WW) oblicza się jako:
W=V×ρW=V×ρ
Gdzie:
VV=Objętość kołnierza (in³ lub cm³)
ρρ=Gęstość stali nierdzewnej 316H (0,289 funta/cal3 lub 8,0 g/cm3)
Obliczanie objętości złożonej geometrii, takiej jak kołnierz z szyjką spawaną, wymaga rozbicia komponentu na proste kształty geometryczne: pierścień, piastę i szyjkę. Jednakże w celu uproszczonego oszacowania kołnierza-nasuwanego lub kołnierza płytowego w branży często stosuje się następujący wzór:
W=π4×(OD2−ID2)×T×ρW=4π×(OD2−ID2)×T×ρ
Gdzie:
OD=Zewnętrzna średnica kołnierza
ID=Średnica wewnętrzna (otwór)
T=Grubość kołnierza
ρ=Stała gęstości
Przykładowe obliczenia: rozważmy 6-calowy kołnierz wsuwany NPS klasy 150.
OD=11.00 cali
ID=6.62 cali (przybliżony otwór)
Grubość=0.88 cali
Gęstość=0.289 funtów/cal3
Objętość ≈0,7854×(121−43,8)×0,88≈53,3 cala3 Objętość≈0,7854×(121−43,8)×0,88≈53,3 cala3 Waga≈53,3×0,289≈15,4 funtyWaga≈53,3×0,289≈15,4 funta
Korekta: Ta uproszczona formuła oblicza tylko pierścień. Do tego należy dodać ciężar piasty i wypukłości. W praktyce 6-calowy kołnierz klasy 150 waży mniej więcej 26 funtów zgodnie z tabelą ASME. Ta rozbieżność podkreśla, dlaczego poleganie na standardowych wykresach masy ASME jest bezpieczniejsze do szacunków komercyjnych niż ręczne obliczenia geometryczne, chyba że masz dostęp do szczegółowych modeli CAD.
Czynniki wpływające na wagę rzeczywistą i teoretyczną
Kilka czynników może powodować różnice pomiędzy obliczoną masą teoretyczną a rzeczywistą masą produkcyjną:
Tolerancje produkcyjne: ASME B16.5 dopuszcza pewne tolerancje wymiarowe, które wpływają na wagę końcową
Praktyka kucia: Różne metody kucia mogą powodować niewielkie różnice w gęstości materiału
Wykończenie powierzchni: Obrobione powierzchnie usuwają materiał, zmniejszając wagę końcową
Typ okładziny: Konfiguracje z podwyższoną powierzchnią, płaską powierzchnią i RTJ mają różną objętość materiału
Skład materiału: Niewielkie różnice w pierwiastkach stopowych wpływają na gęstość
W przypadku zastosowań krytycznych wymagających dokładnych danych dotyczących masy zalecamy uzyskanie faktycznie zmierzonych ciężarów na podstawie certyfikowanych raportów z testów w walcowni (EN 10204 typ 3.1 lub 3.2).
