פלדה בדרגת דוודים.-, המכונה לעתים קרובות בחוגים טכניים פלדה לדוודים ולכלי לחץ, מתייחס לפלדה מיוחדת שתוכננה במיוחד לייצור של ציוד נושאי לחץ- כגון דוודים, מכלי לחץ וצינורות קיטור. מכיוון שציוד זה נתון לטמפרטורות גבוהות, ללחץ גבוה ולקורוזיה או שחיקה מהמדיום לאורך תקופות ממושכות, הדרישות לאיכות, ביצועים ואמינות הפלדה גבוהות בהרבה מאלה של פלדה מבנית רגילה.
במילים פשוטות: ניתן להשתמש בפלדה רגילה לבניית בתים וגשרים, אבל ייתכן שהיא לא בטוחה לשימוש בדוודים-מכיוון שחלקו הפנימי של הדוד מכיל קיטור בטמפרטורה- גבוהה או גז בלחץ- גבוה, ואם החומר נכשל, ההשלכות עלולות להיות פיצוץ קטסטרופלי.
מהן דרישות הביצועים העיקריות לפלדה בדרגת דוודים-?
| דרישות ביצועים | דרישות ספציפיות |
| חוזק-בטמפרטורה גבוהה | שמור על חוזק תנובה וחוזק מתיחה מספיק בטמפרטורות גבוהות כדי להתנגד לעיוות זחילה |
| עמידות לחמצון | משטח הצד-בטמפרטורה הגבוהה לא אמור ליצור אבנית רופפת, ובכך למנוע דילול קיר וזיהום של המדיום |
| עמידות בפני קורוזיה | עמיד בפני קורוזיה בצדי המים, הקיטור או גזי הפליטה (למשל, קורוזיה בחמצן, התפרקות אלקלית, קורוזיה מימן) |
| יכולת ריתוך טובה | רכיבי הדוד דורשים לעתים קרובות ריתוך; החומר לא אמור להיסדק או להתקשות באופן משמעותי |
| חוזק זחילה מספיק-בטמפרטורה גבוהה עם מגבלת זחילה הניתנת לשליטה | העיוות צריך להיות איטי וניתן לשליטה במהלך-פעולה ארוכת טווח תחת לחץ- בטמפרטורה גבוהה |
| קשיחות טובה-בטמפרטורה נמוכה | יש להימנע משברי שבירות בקור במהלך ההפעלה בחורף או בדיקות הידרוסטטיות |
| טוהר מיקרו מבני קפדני | דל גופרית, דל זרחן, וללא הפרדה חמורה, כתמים לבנים ופגמים מתכתיים אחרים |
תקנים ודרגות של פלדות דוודים נפוצות
תקנים סיניים (GB/T 713 - לוחות פלדה לדוודים וכלי לחץ)
- Q245R: פלדת פחמן נפוצה, עם טמפרטורת פעולה מקסימלית של כ-400 מעלות, בשימוש בדודי לחץ בינוני- ונמוך-
- Q345R: חוזק גבוה יותר, בשימוש נרחב, עם טמפרטורת פעולה מקסימלית של כ-475 מעלות
- Q370R / Q420R: חוזק גבוה יותר, בשימוש בכלי לחץ גדולים
- 15CrMoR: פלדת כרום-מוליבדן, עמידה-בטמפרטורה גבוהה (עד כ-550 מעלות), עמידה בפני קורוזיה מימן
תקנים אמריקאים (ASTM)
- ASTM A515 Gr.60/70: פלדת פחמן למיכלי לחץ בינוניים- וגבוהים-, מתאים לטמפרטורות מתחת ל-455 מעלות בקירוב
- ASTM A516 Gr.60/65/70: פלדת פחמן למיכלי לחץ בינוניים- ונמוכים-בטמפרטורה, עם קשיחות טובה, גבול עליון 538 מעלות
- ASTM A387 Gr.11/12/22: פלדת כרום-מוליבדן, לשירות-בטמפרטורה גבוהה (550 מעלות -620 מעלות )
תקן אירופאי (EN 10028)
- P265GH / P355GH: לוח דוודים מפלדת פחמן למטרות כלליות-
- 16Mo3: פלדת מוליבדן, לשימוש מתחת ל-500 מעלות בערך
- 13CrMo4-5 / 10CrMo9-10: פלדת כרום-מוליבדן, ליישומים בטמפרטורה גבוהה
תַקצִיר
פלדה בדרגת דוודים.-הוא החומר הבסיסי המבטיח פעולה בטוחה של דוודים ומכלי לחץ. זה לא כיתה ספציפית אלא קטגוריה מבוקרת קפדנית של חומרים-בכל שלב, מהתכה וגלגול ועד לבדיקה, עומדת בתקנים ומפרטים ייעודיים. הבנת ההגדרה ודרישות הביצועים של פלדה בדרגת דוודים-מסייעת למהנדסים לקבל החלטות בטוחות, חסכוניות-תואמות ותאימות בעת בחירת חומרים.
הערה: ביישומים הנדסיים בפועל, יש לקבוע את טמפרטורת השירות המקסימלית של חומר על ידי חישוב חוזק הזחילה שלו על סמך גורמים כגון עובי ספציפי, רמות מתח וחיי שירות צפויים; אין להסתמך רק על ערכי התקן עבור דרגת החומר.
