แผ่นเหล็กสำหรับหม้อไอน้ำและภาชนะรับแรงดัน

หม้อต้มและแผ่นภาชนะรับความดันเป็นแผ่นเหล็กชนิดพิเศษที่ออกแบบมาให้ทนทานต่ออุณหภูมิและแรงกดดันสูงในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรม ใช้ในการก่อสร้างหม้อไอน้ำ ภาชนะรับแรงดัน และอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องซึ่งการบรรจุและการควบคุมของเหลวหรือก๊าซแรงดันสูงเป็นสิ่งสำคัญ เพลตเหล่านี้ผลิตขึ้นตามมาตรฐานที่เข้มงวดเพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัย ความน่าเชื่อถือ และประสิทธิภาพภายใต้สภาวะที่มีความต้องการสูง

ลักษณะสำคัญของหม้อไอน้ำและแผ่นภาชนะรับความดัน ได้แก่:

1. มีความแข็งแรงสูง: แผ่นเหล่านี้ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมให้ทนทานต่อแรงดันภายในที่เกิดจากไอน้ำหรือก๊าซภายในหม้อไอน้ำและภาชนะรับแรงดันโดยไม่มีการเสียรูปหรือความล้มเหลว
2. ความต้านทานต่อการกัดกร่อน: แผ่นหม้อต้มและภาชนะรับความดันจำนวนมากทำจากเหล็กอัลลอยด์หรือเหล็กสเตนเลสซึ่งมีความทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม จึงมั่นใจได้ถึงความทนทานและความน่าเชื่อถือในระยะยาว
3. เชื่อมได้ดี: ความสามารถในการเชื่อมเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการเชื่อมแผ่นเข้าด้วยกันเพื่อสร้างการออกแบบหม้อไอน้ำและภาชนะรับความดันที่ซับซ้อน แผ่นเหล่านี้มักได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมให้มีความสามารถในการเชื่อมที่ดีเพื่ออำนวยความสะดวกในการประดิษฐ์
4. ทนต่อแรงกระแทก: ได้รับการออกแบบมาเพื่อต้านทานผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงแรงดันอย่างกะทันหันหรือความเครียดจากความร้อนที่อาจเกิดขึ้นระหว่างการทำงาน เพื่อให้มั่นใจในความสมบูรณ์ของโครงสร้างและความปลอดภัย
5. การปฏิบัติตามมาตรฐาน: หม้อต้มและแผ่นภาชนะรับความดันต้องเป็นไปตามมาตรฐานสากล เช่น ASTM (American Society for Testing and Materials), ASME (American Society of Mechanical Engineers) และอื่นๆ ซึ่งระบุเกณฑ์องค์ประกอบทางเคมี สมบัติทางกล วิธีการทดสอบ และขนาด ความคลาดเคลื่อน

แผ่นหม้อต้มและภาชนะรับความดันสามารถแบ่งได้หลายประเภทตามองค์ประกอบของวัสดุ การใช้งานที่ต้องการ และคุณสมบัติเฉพาะที่จำเป็นสำหรับการใช้งานที่แตกต่างกัน ประเภททั่วไปบางประเภท ได้แก่:

1. แผ่นเหล็กคาร์บอน: เป็นแผ่นหม้อต้มและภาชนะรับความดันที่ใช้บ่อยที่สุด เนื่องจากมีราคาไม่แพงและมีความแข็งแรงปานกลาง เหมาะสำหรับอุณหภูมิและแรงกดดันที่หลากหลาย
2. แผ่นเหล็กโลหะผสมต่ำ: แผ่นเหล่านี้ประกอบด้วยองค์ประกอบโลหะผสม เช่น แมงกานีส นิกเกิล โครเมียม หรือโมลิบดีนัม เพื่อเพิ่มคุณสมบัติทางกล เช่น ความแข็งแรง ความเหนียว และความต้านทานการกัดกร่อน ใช้ในงานที่ต้องการความแข็งแรงสูงและทนทานต่อการกัดกร่อนและการเสียดสี
3. แผ่นเหล็กความแข็งแรงสูง: แผ่นเหล่านี้ได้รับการออกแบบให้ทนทานต่อแรงกดดันและอุณหภูมิสูงกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับแผ่นเหล็กคาร์บอนมาตรฐาน ใช้ในการใช้งานที่สำคัญซึ่งความแข็งแกร่งและความน่าเชื่อถือภายใต้สภาวะที่รุนแรงเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง
4. แผ่นเหล็กสแตนเลส: แผ่นเหล็กสเตนเลสมีความทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม และใช้ในการใช้งานที่ภาชนะหรือหม้อต้มน้ำสัมผัสกับของเหลวหรือสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน เหมาะสำหรับอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การแปรรูปทางเคมีและการผลิตอาหาร
5. แผ่นโลหะผสมนิกเกิล: แผ่นเหล่านี้ประกอบด้วยนิกเกิลและองค์ประกอบโลหะผสมอื่นๆ ในระดับสูงเพื่อให้ทนทานต่อการกัดกร่อนและอุณหภูมิสูงได้ดีกว่า ใช้ในการใช้งานเฉพาะด้าน เช่น เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์และอุปกรณ์แปรรูปทางเคมี
6. แผ่นคุณภาพภาชนะรับแรงดัน (PVQ): แผ่น PVQ ผลิตขึ้นเป็นพิเศษเพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐาน ASME ที่เข้มงวดสำหรับการใช้งานในภาชนะรับความดัน พวกเขาผ่านการทดสอบและการรับรองอย่างเข้มงวดเพื่อให้แน่ใจว่าสามารถบรรจุของเหลวหรือก๊าซแรงดันสูงได้อย่างปลอดภัย

โดยทั่วไปหม้อไอน้ำและภาชนะรับความดันจะถูกสร้างขึ้นโดยใช้วัสดุที่มีความแข็งแรงสูง ทนต่อการกัดกร่อน และมีเสถียรภาพภายใต้อุณหภูมิและความดันที่สูงขึ้น การเลือกใช้วัสดุขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น สภาพการทำงาน คุณสมบัติทางกลที่ต้องการ และข้อกำหนดการใช้งานเฉพาะ วัสดุทั่วไปบางชนิดที่ใช้ในการผลิตหม้อไอน้ำและภาชนะรับความดัน ได้แก่ :

1. เหล็กกล้าคาร์บอน: เหล็กกล้าคาร์บอนถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากมีราคาไม่แพง มีคุณสมบัติทางกลที่ดี และง่ายต่อการแปรรูป เหมาะสำหรับอุณหภูมิและความดันปานกลาง และมักใช้ในการใช้งานที่มีแรงดันต่ำถึงปานกลาง
2. เหล็กโลหะผสมต่ำ: เหล็กกล้าโลหะผสมต่ำมีธาตุผสมเล็กน้อย เช่น แมงกานีส นิกเกิล โครเมียม หรือโมลิบดีนัม เพื่อเพิ่มคุณสมบัติทางกล รวมถึงความแข็งแรง ความเหนียว และความต้านทานการกัดกร่อน ใช้ในงานที่ต้องการความแข็งแรงสูงและทนทานต่อการกัดกร่อนและการเสียดสี
3. สแตนเลส: เหล็กกล้าไร้สนิมมีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยม และใช้ในการใช้งานที่ภาชนะหรือหม้อต้มน้ำสัมผัสกับของเหลวหรือสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน เป็นที่นิยมใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การแปรรูปทางเคมี การผลิตอาหาร และยา
4. โลหะผสมนิกเกิล: โลหะผสมนิกเกิล เช่น อินโคเนลและโมเนล มีความทนทานต่อการกัดกร่อน อุณหภูมิสูง และการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้นเป็นพิเศษ ใช้ในการใช้งานเฉพาะที่ต้องเผชิญสภาวะที่รุนแรงหรือสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่น ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์และอุปกรณ์แปรรูปทางเคมี
5. เหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์และซูเปอร์ดูเพล็กซ์: เป็นสเตนเลสขั้นสูงที่มีโครงสร้างจุลภาคผสมของเฟสออสเทนไนต์และเฟอร์ไรต์ ให้ความแข็งแรงสูงและต้านทานการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม พวกมันถูกใช้ในการใช้งานนอกชายฝั่งและทางทะเลที่มีความต้องการสูง
6. ไทเทเนียม: ไททาเนียมและไททาเนียมอัลลอยด์ถูกนำมาใช้ในงานเฉพาะทางที่มีประสิทธิภาพสูง ซึ่งต้องการวัสดุน้ำหนักเบาที่มีความแข็งแรงสูงและทนต่อการกัดกร่อน เช่น ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศและอุตสาหกรรมแปรรูปทางเคมีบางประเภท

แผ่นหม้อต้มและภาชนะรับความดันต้องปฏิบัติตามมาตรฐานที่เข้มงวดเพื่อให้มั่นใจว่าเป็นไปตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัย ประสิทธิภาพ และกฎระเบียบ มาตรฐานหลักบางประการที่เกี่ยวข้องกับหม้อต้มและแผ่นภาชนะรับความดัน ได้แก่:

1. รหัสหม้อไอน้ำและภาชนะรับความดัน ASME: นี่อาจเป็นมาตรฐานที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางทั่วโลกสำหรับการก่อสร้างหม้อต้มและภาชนะรับความดัน โดยกำหนดกฎเกณฑ์สำหรับการออกแบบ การผลิต การตรวจสอบ การทดสอบ และการรับรองภาชนะรับความดันและส่วนประกอบต่างๆ ASME BPVC มีส่วนต่างๆ ที่ครอบคลุมวัสดุและวิธีการก่อสร้างที่แตกต่างกัน
2. มาตรฐานสากล ASTM: มาตรฐาน ASTM มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการระบุวัสดุและวิธีการทดสอบแผ่นหม้อไอน้ำและภาชนะรับความดัน มาตรฐานต่างๆ เช่น ASTM A516/A516M (แผ่นเหล็กกล้าคาร์บอนสำหรับการให้บริการที่อุณหภูมิปานกลางและต่ำ) และ ASTM A537/A537M (แผ่นเหล็กคาร์บอน-แมงกานีส-ซิลิคอนที่ผ่านการอบชุบด้วยความร้อน) มักมีการอ้างอิง
3. มาตรฐาน EN: มาตรฐาน European Norm (EN) ที่ออกโดย European Committee for Standardization (CEN) ใช้สำหรับหม้อต้มและแผ่นภาชนะรับความดันในประเทศแถบยุโรป ตัวอย่าง ได้แก่ EN 10028 (แผ่นเหล็กภาชนะรับความดัน) และ EN 10207 (เหล็กสำหรับภาชนะรับความดันธรรมดา)
4. มาตรฐานดินแดง: มาตรฐาน Deutsches Institut für Normung (DIN) จากเยอรมนี ยังมีข้อกำหนดสำหรับแผ่นหม้อน้ำและภาชนะรับความดันอีกด้วย มาตรฐาน DIN ครอบคลุมถึงวัสดุและเงื่อนไขการส่งมอบทางเทคนิคสำหรับเหล็กประเภทต่างๆ ที่ใช้ในภาชนะรับแรงดัน
5. มาตรฐาน JIS: มาตรฐานอุตสาหกรรมของญี่ปุ่น (JIS) ระบุข้อกำหนดสำหรับแผ่นเหล็กที่ใช้ในหม้อไอน้ำและภาชนะรับความดันในญี่ปุ่นและประเทศอื่นๆ ในเอเชีย
6. มาตรฐาน GB: มาตรฐานแห่งชาติของจีน (GB) ระบุข้อกำหนดสำหรับหม้อต้มและแผ่นภาชนะรับความดันที่ใช้ในประเทศจีน เพื่อให้มั่นใจว่าเป็นไปตามข้อกำหนดของกฎระเบียบท้องถิ่นและมาตรฐานอุตสาหกรรม
7. มาตรฐานเอพีไอ: American Petroleum Institute (API) ออกมาตรฐานสำหรับหม้อต้มและแผ่นภาชนะรับความดันที่ใช้ในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซโดยเฉพาะ เช่น API 620 และ API 650 สำหรับถังเก็บ