ASTM A234 WPB-S 발전소 및 증기 보일러용 리턴 벤드

ASTM A234 WPB-S 리턴 벤드 구성

ASTM A234 WPB-S 리턴 벤드 강도 특성​

1. 기계적 강도​

• 인장 강도: ASTM A234 WPB-S 리턴 벤드의 최소 인장 강도는 415 MPa입니다. 이 높은 인장 강도는 작동 중 파이프라인 시스템에서 발생하는 인장력을 견딜 수 있어 피팅이 분리되는 것을 방지합니다.​ 항복 강도: 최소 항복 강도는 240 MPa입니다.
• 항복 강도는 재료의 소성 변형 저항 능력을 나타내는 중요한 지표입니다. 이 항복 강도를 통해 피팅은 영구 변형 없이 정상적인 작동 압력에서 원래의 모양과 성능을 유지할 수 있습니다.​
• 충격 인성: 특히 저온에서 우수한 충격 인성을 가지고 있습니다. -29°C에서 테스트했을 때 충격 에너지는 일반적으로 27 J 이상입니다. 이를 통해 피팅은 추운 지역이나 저온 유체 운송과 같은 추운 환경에서 취성 파괴 없이 갑작스러운 충격 하중에 저항할 수 있습니다.​

2. 압력 및 온도 저항​

• 압력 저항: 중압 및 고압 파이프라인 시스템에 적합합니다. 최대 허용 작동 압력(MAWP)은 피팅의 공칭 크기 및 벽 두께에 따라 다릅니다. 예를 들어, 2인치 공칭 크기 및 스케줄 40 벽 두께의 경우 MAWP는 실온에서 최대 1.6 MPa에 도달할 수 있으며, 더 높은 온도에서도 특정 압력 부하 용량을 유지할 수 있습니다.​
• 온도 저항: 일반적으로 -29°C에서 427°C까지 넓은 온도 범위에서 작동할 수 있습니다. 이 온도 범위 내에서 기계적 특성은 안정적으로 유지되며 강도와 인성에 상당한 저하가 없습니다. 따라서 증기 및 뜨거운 오일과 같은 고온 유체를 운송하는 파이프라인 시스템과 저온 유체 운송 시나리오에 적용할 수 있습니다.​

ASTM A234 WPB-S 리턴 벤드 제조 공정​

1. 원자재 선택 및 검사​

• 원자재: ASTM A234 WPB 등급의 요구 사항을 충족하는 고품질 탄소강 이음매 없는 파이프가 원자재로 선택됩니다. 탄소강의 화학적 조성은 표준을 준수해야 하며, 탄소 함량은 0.25%에서 0.35% 사이, 망간 함량은 0.80%에서 1.20% 사이, 실리콘, 인, 황과 같은 소량의 원소(인 함량 ≤0.035%, 황 함량 ≤0.035%)를 포함하여 재료의 성능을 보장합니다.​
• 검사: 원자재는 엄격한 화학 조성 분석(분광 분석과 같은 방법 사용) 및 기계적 특성 테스트(인장 테스트 및 충격 테스트 포함)를 거쳐 ASTM A234 WPB 등급 표준을 충족하는지 확인합니다. 또한 이음매 없는 파이프의 외관 및 치수 정확도를 검사하여 표면 결함(균열, 긁힘 등) 또는 치수 편차가 있는 파이프 사용을 방지합니다.​

2. 성형 공정​

열간 압출 성형: 이것은 ASTM A234 WPB-S 리턴 벤드의 주요 성형 방법입니다. 먼저, 이음매 없는 파이프를 필요한 길이로 절단합니다. 그런 다음, 파이프 단면을 가열로에서 특정 온도(일반적으로 800 - 950°C)로 가열하여 우수한 가소성을 갖도록 합니다. 다음으로, 특수 열간 압출기를 사용하여 가열된 파이프 단면을 U자형 캐비티가 있는 금형을 통과시킵니다. 외부 힘의 작용으로 파이프 단면은 점차 리턴 벤드 모양으로 성형됩니다. 성형 과정에서 온도와 압출 속도를 엄격하게 제어하여 피팅의 균일한 벽 두께와 정확한 모양을 보장합니다.​

3. 열처리​ 정규화 처리: 성형 후 리턴 벤드는 정규화 처리를 거쳐야 합니다. Ac3 상 전이점(일반적으로 890 - 950°C) 이상의 온도로 가열하고 특정 시간(피팅의 두께에 따라 일반적으로 1 - 2시간) 동안 유지하여 재료의 내부 구조를 균일하게 만듭니다. 그런 다음 공기 중에서 냉각하여 미세한 펄라이트 + 페라이트 구조를 얻습니다. 이 처리는 피팅의 기계적 특성을 개선하고 강도와 인성을 향상시키며 성형 과정에서 생성된 내부 응력을 제거할 수 있습니다.​

4. 가공 및 마무리​

• 단부 가공: 리턴 벤드의 양쪽 끝을 가공하여 필요한 치수 정확도와 표면 거칠기를 충족합니다. 일반적인 가공 방법에는 선삭 및 나사산 가공(나사산 연결이 필요한 경우)이 있습니다. 파이프와 연결할 때 밀봉이 잘 되도록 단부 면은 피팅의 축에 수직이어야 합니다.​
• 표면 처리: 부식을 방지하기 위해 피팅의 표면을 처리합니다. 일반적인 표면 처리 방법에는 산세 및 부동태화가 있으며, 이는 표면의 산화 스케일과 녹을 제거하고 보호막을 형성할 수 있습니다. 가혹한 환경의 파이프라인 시스템의 경우 아연 도금 또는 페인팅과 같은 추가적인 부식 방지 처리를 수행할 수 있습니다.​

5. 품질 검사​

• 치수 검사: 리턴 벤드의 외경, 내경, 벽 두께, 굽힘 반경 및 길이를 캘리퍼, 마이크로미터 및 좌표 측정기와 같은 정밀 측정 도구를 사용하여 측정하여 설계 및 표준 요구 사항을 준수하는지 확인합니다.​
• 비파괴 검사: 초음파 검사(UT) 및 방사선 검사(RT)와 같은 비파괴 검사 방법을 사용하여 피팅의 내부 및 표면 품질을 검사합니다. 초음파 검사는 균열 및 개재물과 같은 내부 결함을 감지할 수 있으며, 방사선 검사는 피팅의 내부 구조를 명확하게 보여 숨겨진 결함이 없는지 확인할 수 있습니다.​
• 압력 테스트: 리턴 벤드에 수압 테스트를 수행합니다. 피팅에 물을 채우고 최대 허용 작동 압력의 1.5배로 가압하고 특정 시간(일반적으로 10 - 30분) 동안 유지합니다. 테스트 중 누출, 변형 또는 기타 이상 현상이 없어야 하며, 이는 피팅이 우수한 압력 부하 용량과 밀봉 성능을 가지고 있음을 나타냅니다.​

ASTM A234 WPB-S 리턴 벤드 적용 분야​

1. 석유 및 천연 가스 산업​ 석유 및 가스 탐사 및 생산에서 ASTM A234 WPB-S 리턴 벤드는 유정 헤드 파이프라인, 수집 및 운송 파이프라인, 석유 및 가스 처리 공장에서 널리 사용됩니다. 유정 헤드의 리턴 파이프라인 및 분리기의 파이프라인 연결과 같이 파이프라인 시스템에서 오일, 가스 및 기타 유체의 방향을 변경하는 데 사용됩니다. 높은 압력 저항과 온도 저항은 석유 및 가스 산업의 고압 및 고온의 가혹한 작업 조건에 적응할 수 있습니다.​
2. 화학 산업​ 화학 공장에서는 산, 알칼리, 용제 및 기타 화학 매체를 운송하는 파이프라인과 같은 다양한 화학 공정 파이프라인에 사용됩니다. 피팅의 내식성 표면 처리 및 안정적인 기계적 특성은 다양한 화학 매체가 부식되거나 손상되지 않고 안전하게 운송되어 화학 생산 공정의 정상적인 작동을 보장합니다. 예를 들어, 비료 생산에서는 암모니아 합성 및 요소 생산의 파이프라인 시스템에 사용됩니다.​
3. 전력 산업​ 화력 발전소 및 원자력 발전소(특수 고방사선 구역 제외)에서 ASTM A234 WPB-S 리턴 벤드는 증기 파이프라인, 급수 파이프라인 및 응축수 파이프라인에 사용됩니다. 증기의 고온 및 고압(최대 427°C 및 여러 MPa)을 견딜 수 있으며 전력 시스템에서 증기 및 물의 원활한 순환을 보장합니다. 예를 들어, 화력 발전소의 증기 터빈 시스템에서는 터빈의 증기 입구 및 출구 파이프라인을 연결하는 데 사용됩니다.​
4. 수처리 산업​ 도시 급수 및 배수 시스템, 산업 폐수 처리 시스템 및 담수화 공장에서는 물, 하수 및 담수화된 물을 운송하는 파이프라인 시스템에 사용됩니다. 적절한 표면 처리 후 우수한 내식성은 물과 물 속의 불순물에 의해 피팅이 부식되는 것을 방지하여 물의 방해받지 않는 운송과 수처리 시스템의 정상적인 작동을 보장합니다. 예를 들어, 역삼투압 담수화 공정에서는 역삼투압 막 모듈의 파이프라인 연결에 사용됩니다.​
5. 난방 및 공조 시스템​ 중앙 난방 시스템 및 중앙 공조 수 시스템에서는 온수 또는 냉수를 운송하는 파이프라인 시스템에 사용됩니다. 파이프라인에서 물의 흐름 방향을 변경하여 난방 또는 공조 장비의 레이아웃에 적응할 수 있습니다. 안정적인 성능은 열 또는 냉 에너지의 효율적인 전달을 보장하여 시스템의 난방 또는 냉각 효과를 향상시킵니다.​