SA 387, 12e année, classe 2 est un type spécifique de plaque d'acier soudable en alliage de chrome-molybdène conçue pour les applications de récipients sous pression et de chaudières à haute-température, offrant une excellente résistance à l'oxydation, à la corrosion et aux hautes pressions, la classe 2 indiquant une résistance mécanique (traction/rendement) plus élevée que la classe 1. Il s'agit d'un matériau robuste utilisé dans les environnements exigeants du pétrole et du gaz, de la pétrochimie et de l'industrie.
Spécifications de la feuille et de la plaque en acier allié SA387 Gr.12 CL 2 :
| Caractéristiques | ASTM A387/ASME SA387 |
|---|---|
| Épaisseur | 5mm-150mm |
| Largeur | 1000mm-4500mm |
| Longueur | 3000mm -18000mm |
| Dureté | Selon ASME A et NACE MR 175 |
| Testé aux chocs | Testé aux chocs -52 degrés C |
| Finition | Tôle laminée à chaud (HR), Tôle laminée à froid (CR) |
Nuances équivalentes pour les feuilles et plaques en acier allié SA387 Gr.12 CL 2
| BS | FR | ASTM/ASME | UNS | VACARME |
| – | – | A387 / SA387 | K11757 | – |
Composition chimique des feuilles et plaques d'acier allié SA387 Gr.12 CL 2
| C | Mn | P | S | Si | Cr | Mo |
| 0.04 – 0.17 | 0.35 – 0.73 | 0.035 | 0.035 | 0.13 – 0.45 | 0.74 – 1.21 | 0.4 – 0.65 |
Propriétés mécaniques des tôles et plaques en acier allié A387 Gr.12 CL 2
| A387 / SA387 niveau 12 | Classe 1 | Classe 2 |
| Résistance à la traction (ksi) | 50-80 | 65-85 |
| Résistance à la traction (MPa) | 380-550 | 450-585 |
| Limite d'élasticité (ksi) | 33 | 40 |
| Limite d'élasticité (MPa) | 230 | 275 |
| Allongement en 200mm (%) | 18 | 19 |
| Allongement en 50mm (%) | 22 | 22 |
| Réduction de superficie en % | – | – |
Traitement technique
1. Traitement thermique (traitement thermique)
Selon ASME SA 387, les plaques doivent être traitées thermiquement en utilisant l'une des méthodes suivantes :
Recuit : chauffer au-dessus du point critique et refroidir lentement pour améliorer la ductilité et soulager les contraintes.
Normalisation et trempe (N&T) : la condition la plus courante pour les exigences du projet. La température de trempe minimale pour le grade 12 est de 1 150 degrés F (620 degrés).
Trempé et revenu (Q&T) : autorisé uniquement avec l'accord de l'acheteur, impliquant une trempe liquide ou un soufflage d'air à partir de la température d'austénitisation suivie d'un revenu.
2. Procédures de soudage
En raison de sa teneur en alliage, le SA 387 Grade 12 nécessite des soins spécifiques pour éviter les fissures à froid et garantir l'intégrité des joints :
Préchauffage : Une température de préchauffage minimale de 250 degrés F (120 degrés) est généralement requise, en particulier pour les épaisseurs dépassant 5/8 pouces (16 mm).
Préparation des bords : les plaques doivent être biseautées (par exemple, rainure en V à 60 degrés) et polies pour éliminer l'huile, la rouille et l'humidité.
Méthodes : les méthodes courantes incluent le soudage TIG (Gas Tungsten Arc), le soudage au bâton (SMAW) et à l'arc submergé (SAW).
Traitement thermique post-soudage (PWHT) : essentiel après le soudage pour soulager les contraintes résiduelles et restaurer les propriétés mécaniques.
3. Propriétés mécaniques (Classe 2)
Les plaques de classe 2 se distinguent par des exigences de résistance plus élevées que celles de classe 1 :
Résistance à la traction : 65 à 85 ksi (450 à 585 MPa).
Limite d'élasticité (min) : 40 ksi (275 MPa).
Allongement (min) : 22 % en 2 pouces (50 mm).
4. Fabrication et inspection
Processus : Les plaques sont généralement produites par laminage à chaud.
Tests : le contrôle qualité comprend des tests par ultrasons (UT) pour les défauts internes, des tests d'impact Charpy (souvent à -20 degrés ou -46 degrés) et une analyse chimique.
Traitement de surface : les rainures peuvent être traitées par découpe à la flamme ou au plasma ; cependant, un test de ressuage doit être effectué pour vérifier la présence de fissures.
Applications clés
Cet acier est un matériau de référence pour les équipements fonctionnant sous fortes contraintes, hautes pressions et hautes températures :
Pétrole & Gaz / Pétrochimie :Fabrication de réacteurs, séparateurs, tours de distillation et réservoirs de stockage sphériques pour pétrole brut et produits raffinés.
Production d'électricité :Composants critiques pour les centrales thermiques et nucléaires, notamment les tambours de chaudière, les conduites de vapeur, les volutes de turbine et les générateurs de vapeur à récupération de chaleur (HRSG).
Traitement chimique :Construction d'échangeurs de chaleur, de récipients sous pression et de récipients contenant des gaz à haute-pression ou des milieux corrosifs.
Environnements de service acides :Idéal pour les applications de « gaz acides » où le matériau doit résister à la fissuration et à la corrosion induites par l'hydrogène-par les composés soufrés.
Industrie lourde générale :Utilisé dans les conduits-à haute température, les supports de tuyaux, les vannes, les brides et les raccords.
Avantages principaux
Le SA 387 Grade 12 Classe 2 offre plusieurs avantages techniques par rapport aux aciers au carbone standard comme le SA 516 Grade 70 :
Résistance supérieure aux-températures :L'ajout de molybdène améliore considérablement la traction et la limite d'élasticité à des températures allant jusqu'à environ 575 degrés (1 067 degrés F).
Résistance exceptionnelle à la corrosion et à l’oxydation :La teneur en chrome fournit une couche protectrice qui résiste aux piqûres, à la corrosion caverneuse et à l'oxydation dans les environnements industriels exigeants.
Performances mécaniques supérieures (classe 2 vs classe 1) :La classe 2 est spécifiquement traitée thermiquement-pour offrir une résistance à la traction (450 - 585 MPa) et une limite d'élasticité (supérieures ou égales à 275 MPa) plus élevées que la classe 1, permettant ainsi des parois de cuve plus fines et plus efficaces.
Excellentes soudabilité et formabilité :Malgré sa haute résistance, l’alliage reste facilement soudable et usinable, ce qui est essentiel pour la construction de structures industrielles complexes.
Fiabilité et longévité :Connu pour sa durabilité et sa résistance à la fatigue thermique, il assure un service stable sur des périodes opérationnelles prolongées, réduisant ainsi les coûts de maintenance.
Les spécifications complètes et les détails sont disponibles sur demande. Les informations ci-dessus sont fournies à titre indicatif uniquement. Pour des exigences de conception spécifiques, veuillez contacter notre équipe technico-commerciale.
Qu'est-ce que la norme ASME SA 387 Grade 12 Classe 2 ?
ASME SA 387 Grade 12 Classe 2 est une spécification de plaque d'acier à faible -alliage de chrome-molybdène (Cr-Mo) développée par l'American Society of Mechanical Engineers (ASME). Il est conçu pour un service à température et pression élevées, principalement utilisé dans les applications de chaudières, d'appareils sous pression et de tuyauterie où une résistance au fluage, à l'oxydation et une résistance aux températures élevées sont requises.
Quelle est la composition chimique du SA 387 Grade 12 Classe 2 ?
La composition chimique typique (% en poids) est la suivante : Carbone (C) 0,05-0,17%, Manganèse (Mn) 0,40-0,65%, Phosphore (P) Inférieur ou égal à 0,035%, Soufre (S) Inférieur ou égal à 0,035%, Silicium (Si) 0,15-0,40%, Chrome (Cr) 0,80-1,25 %, molybdène (Mo) 0,45-0,60 % et le reste est du fer (Fe). Les oligo-éléments peuvent être présents dans des limites acceptables selon les normes ASME.
Quelles sont les propriétés mécaniques minimales de SA 387 Grade 12 Classe 2 ?
A température ambiante, les propriétés mécaniques minimales sont : Résistance à la traction (σ) supérieure ou égale à 415 MPa (60 000 psi), Limite d'élasticité (σ) supérieure ou égale à 205 MPa (30 000 psi), Allongement (en 200 mm) supérieur ou égal à 22 %, et Réduction de surface supérieure ou égale à 50 %. Ces valeurs s'appliquent au matériau dans un état normalisé et revenu.
Quel traitement thermique est requis pour SA 387 Grade 12 Classe 2 ?
Le traitement thermique obligatoire pour SA 387 Grade 12 Classe 2 estnormaliser et tempérer. La normalisation est effectuée à une température de 890 à 940 degrés (1 635 à 1 725 degrés F), suivie d'un refroidissement par air. La trempe est effectuée à une température minimale de 620 degrés (1 150 degrés F), avec un temps de maintien suffisant pour assurer une température uniforme dans toute la plaque, puis refroidie à l'air ou à l'eau.
Quelle est la température de service maximale pour le SA 387 Grade 12 Classe 2 ?
SA 387 Grade 12 Classe 2 convient pour un service continu à des températures élevées jusqu'à environ 593 degrés (1 100 degrés F). Au-delà de cette température, sa résistance au fluage et à l'oxydation peut se dégrader, limitant ainsi ses performances à long terme.
Quelles sont les applications courantes de SA 387 Grade 12 Classe 2 ?
Il est largement utilisé dans les équipements industriels à haute-température et haute-pression, notamment : les fûts et collecteurs de chaudières, les récipients sous pression pour les industries pétrochimiques, de raffinage et de production d'électricité, les systèmes de tuyauterie pour la vapeur et les fluides de traitement, les composants de fours et les échangeurs de chaleur.
En quoi la classe 2 SA 387 Grade 12 diffère-t-elle de la classe 1 du même grade ?
La principale différence réside dans les exigences de ténacité. SA 387 Grade 12 Classe 2 a des exigences de résistance aux chocs Charpy V-notch (CVN) plus strictes que la classe 1. La classe 2 nécessite généralement une valeur CVN minimale de 27 J (20 pi-lb) à -18 degrés (0 degré F), tandis que la classe 1 peut avoir des exigences d'impact obligatoires inférieures ou inexistantes, selon l'application.
Quelle est la différence entre ASME SA 387 et ASTM A 387 ?
ASME SA 387 et ASTM A 387 sont techniquement identiques en termes de composition chimique et de propriétés mécaniques. La seule différence réside dans leur champ d'application : ASME SA 387 fait partie du code ASME des chaudières et des appareils à pression (BPVC), utilisé pour les équipements certifiés selon les normes ASME. ASTM A 387 est une norme à usage général-pour les applications industrielles ne nécessitant pas de certification ASME. Les fabricants produisent souvent du matériel conforme aux deux normes.
Quelle est la performance de résistance au fluage du SA 387 Grade 12 Classe 2 à des températures élevées ?
SA 387 Grade 12 Classe 2 présente une résistance au fluage fiable à des températures de service allant jusqu'à 593 degrés (1 100 degrés F). Par exemple, à 538 degrés (1 000 degrés F), sa résistance à la rupture par fluage sur 100 000-heures est d'environ 34,5 MPa (5 000 psi), ce qui est suffisant pour la plupart des applications haute pression à température moyenne-comme les réchauffeurs de raffinerie et les chaudières à vapeur. La résistance au fluage diminue progressivement avec l'augmentation de la température au-delà de 593 degrés (1 100 degrés F) en raison de changements microstructuraux.
Le SA 387 Grade 12 Classe 2 peut-il être formé à froid ?
Il peut être formé à froid-, mais sa ductilité à température ambiante nécessite une manipulation soigneuse. Le formage à froid doit être effectué à des températures supérieures à -18 degrés (0 degré F) pour éviter une rupture fragile, et le matériau ne doit pas être soumis à des contraintes excessives au-delà de sa limite d'élasticité. Un traitement thermique post-formage peut être nécessaire si le processus de formage introduit des contraintes résiduelles importantes, en particulier pour les composants utilisés en service sous pression critique.