SA 387, 22e année, classe 1est une plaque d'acier alliée au chrome-molybdène de haute-qualité spécifiée par l'ASME (American Society of Mechanical Engineers) et l'ASTM (American Society for Testing and Materials).
Il est spécialement conçu pour être utilisé dans les chaudières soudées et les récipients sous pression qui fonctionnent dans des environnements à haute-température et haute-pression, tels que ceux que l'on trouve dans les raffineries et les centrales électriques.
Équivalents pour les plaques d'acier alliées ASME SA387 grade 22
| BS | FR | ASTM/ASME | VACARME |
| 622-515B | 10CRMO910 | SA387-22-1 | 10CRMO910 |
Spécifications pour les plaques d'acier alliées ASME SA387 grade 22
| Désignation | Chrome nominal Contenu (%) | Molybdène nominal Contenu (%) |
| SA387 Catégorie 22 | 2.25% | 1.00% |
Exigences de traction pour les plaques en acier allié ASME SA387 grade 22, plaques de classe 1
| Désignation: | Exigence: | 22e année |
| SA387 Catégorie 22 | Résistance à la traction, ksi [MPA] | 75 à 100 [515 à 690] |
| Limite d'élasticité, min, ksi [MPa]/(décalage de 0,2 %) | 45 [310] | |
| Allongement en 8 po [200 mm], % min. | ... | |
| Allongement en 2 po [50 mm], min, % | 18 | |
| Réduction de superficie, min % | 45 (mesuré sur un spécimen rond) 40 (mesuré sur un spécimen plat) |
Exigences chimiques pour les plaques d'acier alliées ASME SA387 grade 22
| Élément | Composition chimique (%) | |
| SA387 Catégorie 22 | ||
| Carbone: | Analyse thermique : | 0.05 - 0.15 |
| Analyse du produit : | 0.04 - 0.15 | |
| Manganèse: | Analyse thermique : | 0.30 - 0.60 |
| Analyse du produit : | 0.25 - 0.66 | |
| Phosphore: | Analyse thermique : | 0.035 |
| Analyse du produit : | 0.035 | |
| Soufre (maximum) : | Analyse thermique : | 0.035 |
| Analyse du produit : | 0.035 | |
| Silicium: | Analyse thermique : | 0,50 maximum |
| Analyse du produit : | 0,50 maximum | |
| Chrome: | Analyse thermique : | 2.00 - 2.50 |
| Analyse du produit : | 1.88 - 2.62 | |
| Molybdène: | Analyse thermique : | 0.90 - 1.10 |
| Analyse du produit : | 0.85 - 1.15 |
traitements de base
1. Processus de traitement thermique
Le traitement thermique est essentiel pour obtenir les propriétés mécaniques requises. Le matériel doit subir l’une des opérations suivantes :
Normalisation et Trempe (N+T) : Le traitement le plus standard. Après normalisation, le matériau doit être revenu à une température minimale de 1250°F [675°C].
Recuit : utilisé pour maximiser la ductilité.
Refroidissement accéléré : si l'acheteur l'approuve, l'acier peut être trempé par liquide ou refroidi par ventilateur-à partir de la température d'austénitisation, suivi d'un revenu.
Traitement thermique post-de soudage (PWHT) : lors de la fabrication, le PWHT est obligatoire pour réduire les contraintes résiduelles et empêcher les fissures induites par l'hydrogène-.
2. Propriétés mécaniques (Classe 1)
La classe 1 est spécifiée pour une résistance inférieure mais une ductilité plus élevée par rapport à la classe 2 :
Résistance à la traction : 60 à 85 ksi [415 à 585 MPa].
Limite d'élasticité : minimum 30 ksi [205 MPa].
Allongement : Minimum 18 % (en 8 po) ou 22 % (en 2 po).
3. Fabrication et soudage
Préchauffage : En raison de la teneur élevée en alliage, un préchauffage (généralement entre 200 °C et 300 °C) est nécessaire avant le soudage pour éviter les fissures à froid.
Résistance à la corrosion : la teneur en chrome offre une excellente résistance à l'oxydation et à la corrosion du soufre dans les environnements à haute -température.
Refroidissement par étapes : Dans des applications pétrochimiques spécifiques, des tests de « refroidissement par étapes » peuvent être nécessaires pour évaluer la résistance du matériau à la fragilisation par revenu.
candidatures
1. Industries pétrolières, gazières et pétrochimiques
Il s'agit du secteur le plus courant pour la classe 1 de grade 22 en raison de sa résistance supérieure aux environnements de craquage induits par l'hydrogène - et de gaz acide (H₂S).
Réacteurs d'hydrotraitement : utilisés pour les unités d'hydrocraquage et d'hydrotraitement où les équipements doivent supporter un service d'hydrogène à haute -température.
Récipients sous pression : fabrication de séparateurs, de réservoirs de stockage et de tours qui manipulent des gaz et des liquides sous pression à des températures allant jusqu'à 600 °C.
Équipement de désulfuration : composants conçus pour éliminer le soufre du pétrole brut et du gaz naturel.
2. Production d'électricité
Le grade 22 classe 1 est utilisé pour sa haute résistance au fluage, garantissant l'intégrité structurelle sous contrainte thermique continue.
Chaudières industrielles : utilisées pour les tambours de chaudière et les tubes de surchauffeur dans les centrales thermiques.
Échangeurs de chaleur : essentiels pour un transfert de chaleur efficace dans des conditions de vapeur à haute-pression.
Énergie nucléaire : fabrication d'équipements clés tels que les cuves sous pression des réacteurs nucléaires et les réservoirs de gaz liquéfié.
3. Transformation chimique et industrielle lourde
Réacteurs chimiques : appliqués dans les réacteurs à haute-pression et les tours de synthèse (par exemple, synthèse du méthanol) qui résistent aux milieux de traitement chimique corrosifs.
Tuyauterie à haute-température : fabrication de canalisations à haute-pression, de brides et de conduits à haute-température.
Industrie chimique du charbon : construction de coques de gazogènes et de convertisseurs de conversion secondaires exposés à H₂, CO et H₂S.
4. Composants spécialisés
Étant donné que la classe 1 offre une meilleure soudabilité et formabilité que la classe 2, elle est souvent préférée pour les pièces structurelles complexes :
Équipement auxiliaire : Colliers de serrage, vannes et revêtements pour bacs et cuves.
Fabrications sur mesure : brides et raccords spécialisés-haute température utilisés dans les systèmes industriels complexes.
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Quels sont les principaux composants chimiques du SA387 Grade 22 Classe 1 ?
Ses composants clés comprennent le carbone (≤0,17 %), le chrome (1,90-2,60 %), le molybdène (0,87-1,13 %), le manganèse (0,40-0,65 %), le silicium (0,15-0,40 %), avec des traces de phosphore et de soufre.
Le SA387 Grade 22 Classe 1 peut-il être usiné facilement ?
Il a une bonne usinabilité avec des outils et paramètres appropriés. Utilisez des outils-en acier rapide ou en carbure et maintenez un liquide de coupe adéquat pour réduire la chaleur et l'usure des outils.
Le SA387 Grade 22 Classe 1 peut-il être utilisé dans le service hydrogène ?
Oui, avec un PWHT approprié, il résiste à la fragilisation par l'hydrogène. Il convient aux environnements-contenant de l'hydrogène dans les raffineries, à condition que la température et la pression de fonctionnement soient contrôlées.
Quelle est la différence entre SA387 Grade 22 et Grade 11 ?
Le grade 22 a une teneur en molybdène plus élevée (0,87-1,13 % contre 0,45-0,65 % pour le grade 11), offrant une meilleure résistance à haute température et une meilleure résistance au fluage pour des conditions de service plus exigeantes.
Quel est le module d'élasticité du SA387 Grade 22 Classe 1 ?
Son module d'élasticité est d'environ 200 GPa (29 × 10⁶ psi) à température ambiante, un paramètre clé pour l'analyse structurelle et la conception de la capacité portante-.
Le SA387 Grade 22 Classe 1 est-il soudable ?
Oui, il a une bonne soudabilité. Un préchauffage approprié (150-200°C) et un traitement thermique après soudage (PWHT) sont recommandés pour éviter les fissures à froid et garantir l'intégrité des joints soudés.
Quelle est la principale application du SA387 Grade 22 Classe 1 ?
Il est largement utilisé dans la fabrication de récipients sous pression, de chaudières, d'échangeurs de chaleur et de composants de réacteurs dans les secteurs du pétrole, du gaz, de la pétrochimie et de la production d'électricité, s'adaptant aux opérations à haute température.
Quel est le point de fusion du SA387 Grade 22 Classe 1 ?
Son point de fusion varie de 1 455 °C à 1 500 °C (2 651 °F à 2 732 °F), similaire à celui des autres aciers alliés au Cr-Mo à faible teneur-, offrant une stabilité dans le traitement et le service à haute-température.
Le SA387 Grade 22 Classe 1 est-il magnétique ?
Oui, il est ferromagnétique en raison de sa composition à base de fer-. Cette propriété permet l'inspection par particules magnétiques (MPI) pour détecter les défauts de surface et proches de la surface-.
Quelle est la température de service maximale du SA387 Grade 22 Classe 1 ?
La température maximale de service continu du SA387 Grade 22 Classe 1 est d'environ 593°C (1 100°F). Il maintient des propriétés mécaniques stables à cette température, adaptées aux équipements sous pression à haute -température.