ما هي بعض المواد الشائعة المستخدمة في الفلنجات المزورة؟

الشفاه مزورة هي مكونات مهمة في أنظمة الأنابيب، وهي مصممة لتوصيل الأنابيب والصمامات والمضخات وغيرها من المعدات لتشكيل شبكة متماسكة ومانعة للتسرب. إن قوتها، التي يتم تحقيقها من خلال عملية الحدادة التي تعمل على تحسين البنية الحبيبية للمادة، تجعلها متفوقة على بدائل الصب في تطبيقات الضغط العالي ودرجات الحرارة العالية. يعد اختيار المادة أمرًا بالغ الأهمية، لأنه يحدد الخصائص الميكانيكية للشفة، ومقاومتها للتآكل، وملاءمتها لبيئات خدمة محددة.

الفولاذ الكربوني: المواد العمود الفقري

تندرج المواد الأكثر شيوعًا واقتصادية المستخدمة في الفلنجات المزورة ضمن فئة الفولاذ الكربوني . توفر هذه المواد توازنًا ممتازًا بين القوة وقابلية اللحام وفعالية التكلفة للاستخدام الصناعي العام.

• أستم A105 (أو SA105): هذا هو المواصفات القياسية لمكونات الأنابيب المصنوعة من الفولاذ الكربوني. تعتبر الشفاه A105 مثالية للخدمة المحيطة ودرجات الحرارة المرتفعة في البيئات غير المسببة للتآكل. يتم استخدامها على نطاق واسع في الأنابيب التجارية والنفط والغاز وتوليد الطاقة.
• درجات ASTM A350 LF1 وLF2 وLF3: هذه هي الفولاذ الكربوني منخفض الحرارة (LTCS) . تعمل إضافة عناصر صناعة السبائك والمعالجات الحرارية المحددة على تعزيز متانة تأثيرها عند درجات حرارة تحت الصفر. الصف LF2 تحظى بشعبية خاصة بالنسبة للخدمات المبردة ودرجات الحرارة المنخفضة، مثل محطات التبريد ومحطات الغاز المسال.

سبائك الفولاذ: تحسين الأداء في درجات الحرارة القصوى

When service conditions involve sustained high temperatures and pressures, alloy steels are often specified. These materials contain higher levels of alloying elements like chromium ($\text{Cr}$) and molybdenum ($\text{Mo}$), which improve creep resistance and tensile strength at elevated temperatures.

• ASTM A182 الدرجات F1، F5، F9، F11، F22، وF91: هذه تغطي مجموعة من سبائك الفولاذ من الحديد والمارتنسيتي . The most common are the $\text{Cr}-\text{Mo}$ steels:
  • F11 وF22: الاختيارات الشائعة لخدمة البخار عالي الحرارة في محطات توليد الطاقة ومصافي التكرير، مما يوفر قوة ومقاومة جيدة للجرافيت.
  • F91: سبائك فولاذية متقدمة للغاية تستخدم في توليد الطاقة فوق الحرجة وفوق الحرجة نظرًا لقوتها الاستثنائية في درجات الحرارة العالية ومقاومتها للزحف.

الفولاذ المقاوم للصدأ: مقاومة للتآكل ودرجات الحرارة العالية

للتطبيقات التي تتطلب مقاومة فائقة للتآكل، أو النظافة، أو الخدمة المبردة، الفولاذ المقاوم للصدأ هي المادة المفضلة للفلنجات المزورة. خصائصها تأتي من محتوى الكروم الذي لا يقل عن 10.5%$، والذي يشكل طبقة أكسيد واقية سلبية.

• ASTM A182 الدرجات F304/304L وF316/316L: هذه هي the most prevalent الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ .
  • F304/304L: يُفضل استخدام الدرجة "L" (منخفضة الكربون) في اللحام لتقليل مخاطر التحسس والتآكل بين الحبيبات. تستخدم على نطاق واسع في المعالجة الكيميائية والبيئات المسببة للتآكل العامة.
  • F316/316L: يحتوي على الموليبدينوم، الذي يحسن بشكل كبير مقاومة التآكل والشقوق، خاصة في بيئات الكلوريد (مثل التطبيقات البحرية أو الساحلية).
• الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج والمزدوج للغاية (على سبيل المثال، F51، F53، F55): تحتوي هذه السبائك على بنية مجهرية مختلطة (الفريت والأوستينيت)، مما يوفر قوة أعلى بكثير ومقاومة أفضل للتآكل الناتج عن الإجهاد مقارنة بالدرجات الأوستنيتي القياسية. يتم استخدامها بشكل متكرر في النفط والغاز البحري والبيئات الكيميائية العدوانية.

سبائك النيكل والمعادن غير الحديدية

في البيئات شديدة التخصص أو شديدة التآكل أو شديدة الحرارة حيث قد يفشل حتى الفولاذ المقاوم للصدأ، سبائك النيكل وغيرها من المواد غير الحديدية مطلوبة.

• السبائك القائمة على النيكل (مثل المونيل، والإينكونيل، والهاستيلوي): وهي توفر مقاومة استثنائية لمجموعة واسعة من الوسائط المسببة للتآكل، بما في ذلك الأحماض والقلويات القوية، وتحافظ على سلامتها عند درجات حرارة عالية جدًا. الشفاه مزورة تعتبر المواد المصنوعة من هذه المواد ضرورية في القطاعات شديدة الطلب مثل الطيران والتصنيع الكيميائي وإنتاج الأدوية.
• سبائك الألومنيوم والنحاس: أقل شيوعًا ولكنه يستخدم في تطبيقات محددة تتطلب خصائص خفيفة الوزن أو موصلية كهربائية أو حرارية عالية أو مقاومة متخصصة للتآكل.

تعد عملية اختيار مادة الفلنجة المطروقة قرارًا هندسيًا حاسمًا يوازن بين المتطلبات الفنية - مثل الضغط ودرجة الحرارة وتركيبة السوائل والمتانة - مع الاعتبارات الاقتصادية. تضمن مواصفات المواد المناسبة سلامة وطول عمر نظام الأنابيب بأكمله.