Stål i kedel-kvalitet, ofte omtalt i tekniske kredse som stål til kedler og trykbeholdere, refererer til specialiseret stål, der er specielt designet til fremstilling af-trykbærende udstyr såsom kedler, trykbeholdere og damprørledninger. Da dette udstyr udsættes for høje temperaturer, højt tryk og korrosion eller erosion fra mediet over længere perioder, er kravene til stålets kvalitet, ydeevne og pålidelighed langt højere end til almindeligt konstruktionsstål.
Enkelt sagt: almindeligt stål kan bruges til at bygge huse og broer, men det er muligvis ikke sikkert at bruge i kedler,-fordi det indre af en kedel indeholder høj-temperaturdamp eller høj-tryksgas, og hvis materialet svigter, kan konsekvenserne være en katastrofal eksplosion.
Hvad er de vigtigste ydeevnekrav til kedelstål-?
| Ydelseskrav | Specifikke krav |
| Høj-temperaturstyrke | Oprethold tilstrækkelig flydestyrke og trækstyrke ved høje temperaturer for at modstå krybedeformation |
| Oxidationsmodstand | Sideoverfladen med høj-temperatur må ikke danne løs kalk, hvilket forhindrer vægudtynding og kontaminering af mediet |
| Korrosionsbestandighed | Modstå korrosion på vand-, damp- eller røggassiden (f.eks. iltkorrosion, alkaliskørhed, brintkorrosion) |
| God svejsbarhed | Kedelkomponenter kræver ofte svejsning; materialet må ikke revne eller hærde væsentligt |
| Tilstrækkelig krybestyrke ved høj-temperatur med kontrollerbar krybegrænse | Deformation skal være langsom og kontrollerbar under lang-drift under høj-temperaturbelastning |
| God sejhed ved lav-temperatur | Kolde skørhedsbrud bør undgås under vinteropstart eller hydrostatisk test |
| Streng mikrostrukturel renhed | Lavt svovlindhold, lavt fosforindhold og fri for alvorlig adskillelse, hvide pletter og andre metallurgiske defekter |
Standarder og kvaliteter for almindelige kedelstål
Kinesiske standarder (GB/T 713 - stålplader til kedler og trykbeholdere)
- Q245R: Almindelig kulstofstål, med en maksimal driftstemperatur på ca. 400 grader, brugt i mellem-- og lav-kedler
- Q345R: Højere styrke, meget brugt, med en maksimal driftstemperatur på cirka 475 grader
- Q370R / Q420R: Højere styrke, brugt i store trykbeholdere
- 15CrMoR: Chrom-molybdænstål, høj-temperaturbestandig (op til ca. 550 grader), modstandsdygtig over for brintkorrosion
Amerikanske standarder (ASTM)
- ASTM A515 Gr.60/70: Kulstofstål til medium- og høj-temperaturtrykbeholdere, velegnet til temperaturer under ca. 455 grader
- ASTM A516 Gr.60/65/70: Kulstofstål til medium- og lav-temperaturtrykbeholdere, med god sejhed, øvre grænse 538 grader
- ASTM A387 Gr.11/12/22: Chrom-molybdænstål, til høj-temperatur (550 grader –620 grader) service
Europæisk standard (EN 10028)
- P265GH / P355GH: Generel-kedelplade i kulstofstål
- 16Mo3: Molybdænstål, til brug under ca. 500 grader
- 13CrMo4-5 / 10CrMo9-10: Chrom-molybdænstål, til anvendelse ved høje temperaturer
Oversigt
Stål i kedel-kvaliteter grundmaterialet, der sikrer sikker drift af kedler og trykbeholdere. Det er ikke en specifik kvalitet, men snarere en strengt kontrolleret kategori af materialer-hvert trin, fra smeltning og valsning til inspektion, overholder dedikerede standarder og specifikationer. At forstå definitionen og ydeevnekravene for kedelstål hjælper ingeniører med at træffe sikre, omkostningseffektive og overensstemmende beslutninger, når de skal vælge materialer.
Bemærk: I faktiske tekniske applikationer skal den maksimale driftstemperatur for et materiale bestemmes ved at beregne dets krybestyrke baseret på faktorer som specifik tykkelse, spændingsniveauer og forventet levetid; man bør ikke udelukkende stole på standardværdierne for materialekvaliteten.
