JIS G3429 paip silinder gas lancar: STH11, STH12, STH21, STH22 – Analisis terperinci

Pengenalan kepada JIS G3429 paip keluli lancar

Standard JIS G3429, Ditubuhkan oleh piawaian perindustrian Jepun, mentakrifkan spesifikasi untuk paip keluli lancar yang digunakan dalam silinder gas tekanan tinggi. Paip ini kritikal dalam industri yang memerlukan teguh, Bahan yang boleh dipercayai untuk menyimpan dan mengangkut gas seperti gas asli termampat (CNG), hidrogen, oksigen, dan argon dalam keadaan yang melampau. Standard meliputi lima gred -ST11, STH12, STH21, STH22, dan STH31 -masing -masing disesuaikan dengan keperluan prestasi tertentu berdasarkan komposisi kimia dan sifat mekanik. Artikel ini menyediakan analisis mendalam STH11, STH12, STH21, dan STH22, memberi tumpuan kepada saiz mereka, Toleransi dimensi, Komposisi kimia, dan prestasi perbandingan dalam aplikasi tekanan tinggi.

Paip keluli lancar di bawah jis g3429 dihasilkan menggunakan teknik canggih seperti rolling panas atau lukisan sejuk untuk memastikan keseragaman, kekuatan, dan penentangan terhadap tekanan tinggi. Paip ini adalah penting untuk aplikasi dalam industri gas, sektor automotif (cth., Silinder CNG untuk kenderaan gas asli), aeroangkasa, dan industri minyak dan gas. Pembinaan lancar mereka menghilangkan titik lemah seperti kimpalan, meningkatkan ketahanan dan keselamatan. Gred STH11 dan STH12 milik Karbon-Mangan (C-mn) Kategori keluli, Sesuai untuk silinder tujuan umum, sementara STH21 dan STH22, Dibuat dari Chromium-Molybdenum (Cr-mo) aloi, direka untuk persekitaran beban tinggi kerana kekuatan unggul dan rintangan merayap pada suhu tinggi. Panduan komprehensif ini meneroka spesifikasi teknikal, membandingkan gred, dan menyoroti kesesuaian mereka untuk pelbagai aplikasi, disokong oleh jadual terperinci dan analisis saintifik.

Saiz dan spesifikasi dimensi

Spesifikasi dimensi JIS G3429 paip keluli lancar ditakrifkan dengan teliti untuk memastikan keserasian dengan pembuatan silinder gas tekanan tinggi. Paip ini boleh didapati dalam pelbagai saiz untuk menampung pelbagai aplikasi, dari pemadam api berskala kecil ke sistem penyimpanan gas perindustrian yang besar. Standard menentukan diameter luar dari 19.05 mm ke 114.3 mm, ketebalan dinding dari 2.0 mm ke 14 mm, dan panjang hingga 16,000 mm. Dimensi ini membolehkan pengeluar memilih paip yang memenuhi keperluan tekanan dan kelantangan tertentu sambil mengekalkan integriti struktur.

Toleransi dimensi adalah penting untuk memastikan paip sesuai dengan lancar ke dalam reka bentuk silinder dan melakukan dengan pasti di bawah tekanan. Untuk diameter luar, Toleransi biasanya ± 1%, memastikan sesuai untuk perhimpunan silinder. Toleransi ketebalan dinding ditetapkan pada +30% untuk menjamin kekuatan yang mencukupi, dengan perbezaan maksimum dalam ketebalan dinding dalam 20% nilai nominal untuk mengekalkan keseragaman. Toleransi ketat ini dicapai melalui proses pembuatan maju seperti rolling lancar atau lukisan sejuk, yang meminimumkan variasi dan kecacatan. Paip juga mesti praktikal lurus, dengan hujung dipotong pada sudut tepat ke paksi, dan bebas dari ketidaksempurnaan permukaan seperti retak atau parut yang dapat menjejaskan prestasi.

Konsistensi dimensi Paip JIS G3429 disahkan melalui ujian yang ketat, termasuk ujian hidraulik di 5 MPA untuk memastikan ujian kebocoran dan tidak merosakkan (semasa ultrasonik atau eddy) untuk mengesan kelemahan. Langkah -langkah kawalan kualiti ini memastikan bahawa paip memenuhi keperluan ketat JIS B8230 dan JIS B8241, yang mentadbir pembuatan silinder gas. Fleksibiliti dalam julat saiz membolehkan penyesuaian, Membuat paip ini sesuai untuk aplikasi dari silinder CNG automotif ke sistem pendorong aeroangkasa. Pengilang mesti mempertimbangkan keperluan dimensi khusus silinder mereka untuk memilih gred dan saiz yang sesuai, Mengimbangi kos, prestasi, dan keselamatan.

Analisis komposisi kimia

Komposisi kimia paip keluli lancar JIS G3429 adalah penentu utama sifat mekanik dan kesesuaiannya untuk aplikasi tekanan tinggi. Standard mengkategorikan gred ke dalam keluli C-Mn (STH11, STH12) dan keluli Cr-Mo (STH21, STH22), dengan setiap gred disesuaikan dengan keperluan prestasi tertentu. Komposisi kimia ditentukur dengan teliti untuk mengimbangi kekuatan, kemuluran, dan penentangan terhadap faktor persekitaran seperti kakisan dan suhu tinggi. Berikut adalah pecahan terperinci komposisi kimia untuk STH11, STH12, STH21, dan STH22, dinyatakan sebagai peratusan.

STH11 dan STH12, sebagai keluli C-Mn, mempunyai kandungan karbon yang lebih tinggi (sehingga 0.30% dan 0.35%, masing -masing) dan mangan (0.60-1.20%), yang meningkatkan kekuatan dan ketangguhan untuk silinder gas tujuan umum. Ketiadaan kromium dan molibdenum menjadikan gred ini kos efektif tetapi menghadkan prestasi mereka dalam persekitaran suhu tinggi atau tinggi. STH21 dan STH22, dengan kandungan karbon yang lebih rendah (≤0.25%) dan penambahan kromium (0.80-1.20%) dan molibdenum (0.15-0.30% untuk STH21, 0.45-0.65% untuk STH22), Menawarkan ketahanan dan kekuatan rayap yang unggul pada suhu tinggi. Peningkatan molibdenum di STH22 meningkatkan prestasinya dalam keadaan yang melampau, menjadikannya sesuai untuk silinder tekanan tinggi dalam aplikasi aeroangkasa dan minyak dan gas. Kandungan fosforus dan sulfur yang rendah di semua gred meminimumkan kelembutan dan meningkatkan kebolehkalasan, memastikan paip kekal tahan lama di bawah tekanan.

Sifat mekanikal dan perbandingan prestasi

Sifat mekanikal JIS G3429 Paip keluli lancar sangat penting untuk prestasi mereka dalam aplikasi silinder gas tekanan tinggi. Sifat -sifat ini, termasuk kekuatan tegangan, kekuatan hasil, dan pemanjangan, Tentukan keupayaan paip untuk menahan tekanan dalaman, menentang ubah bentuk, dan mengekalkan integriti struktur dari masa ke masa. Gred Cr-Mo (STH21 dan STH22) direka bentuk untuk persekitaran beban tinggi, Menawarkan kekuatan tegangan dan rayap yang unggul berbanding dengan gred C-MN (STH11 dan STH12).

STH11 dan STH12 menawarkan kekuatan tegangan yang mencukupi (≥410 MPa dan ≥480 MPa, masing -masing) untuk silinder gas standard, seperti yang digunakan dalam pemadam kebakaran atau aplikasi perindustrian berskala kecil. Pemanjangan mereka (≥20% dan ≥18%) memastikan kemuluran yang mencukupi untuk menyerap tekanan tanpa patah. Namun begitu, STH21 dan STH22, dengan kekuatan tegangan ≥550 MPa dan ≥590 MPa, masing -masing, lebih sesuai untuk persekitaran tekanan tinggi kerana kekuatan hasil yang dipertingkatkan dan rintangan merayap. STH22, dengan kandungan molibdenum yang lebih tinggi, mempamerkan kekuatan tegangan tertinggi dan sangat berkesan dalam aplikasi yang memerlukan prestasi yang berterusan di bawah suhu dan tekanan yang melampau, seperti treler CNG atau sistem pendorong aeroangkasa. Perdagangan adalah pemanjangan sedikit lebih rendah di STH22, Menunjukkan kemuluran yang dikurangkan berbanding dengan STH21, yang mungkin mempengaruhi pemilihan bahan bergantung pada aplikasi tertentu.

Aplikasi dan kaitan industri

JIS G3429 Paip keluli lancar adalah penting untuk industri di mana keselamatan dan kebolehpercayaan di bawah tekanan tinggi adalah yang paling utama. STH11 dan STH12 biasanya digunakan dalam silinder gas tujuan umum, seperti gas perindustrian seperti nitrogen dan argon, Kerana keberkesanan kos mereka dan sifat mekanik yang mencukupi. Gred ini juga sesuai untuk aplikasi seperti tangki menyelam skuba dan pemadam kebakaran, di mana rintangan tekanan sederhana diperlukan. Komposisi C-MN mereka memberikan keseimbangan kekuatan dan kemuluran, menjadikan mereka serba boleh untuk pembuatan silinder standard.

Sebaliknya, STH21 dan STH22 lebih disukai dalam persekitaran beban tinggi, seperti silinder CNG automotif, Sistem Aeroangkasa, dan penyimpanan minyak dan gas. Komposisi Cr-MO meningkatkan keupayaan mereka untuk menahan suhu dan tekanan yang tinggi tanpa cacat, menjadikan mereka sesuai untuk menuntut aplikasi. Contohnya, Kekuatan Creep Superior STH22 adalah kritikal dalam treler CNG, di mana silinder tertakluk kepada pemuatan kitaran dan tekanan dalaman yang tinggi. Gred ini juga dapat digunakan dalam Aeroangkasa untuk Sistem Sokongan dan Sokongan Kehidupan, di mana kebolehpercayaan tidak boleh dirunding. Pembinaan lancar semua paip JIS G3429 memastikan ketat gas yang sangat baik, mencegah kebocoran dan memastikan keselamatan merentasi aplikasi. Pengilang mesti menimbang kos gred cr-mo terhadap faedah prestasi mereka semasa memilih bahan untuk reka bentuk silinder tertentu.

Analisis Perbandingan dan Kriteria Pemilihan

Memilih gred JIS G3429 yang sesuai bergantung pada keperluan khusus aplikasi silinder gas, termasuk tekanan, suhu, dan keadaan persekitaran. STH11 dan STH12 adalah pilihan kos efektif untuk aplikasi dengan permintaan tekanan dan suhu sederhana. Kandungan karbon mereka yang lebih tinggi memberikan kekuatan yang mencukupi untuk silinder tujuan umum, Tetapi kekurangan elemen aloi mereka seperti Chromium dan Molibdenum menghadkan prestasi mereka dalam keadaan yang melampau. Gred ini sesuai untuk pengeluar yang mengutamakan keterjangkauan tanpa menjejaskan kualiti untuk aplikasi standard.

STH21 dan STH22, dengan komposisi cr-mo mereka, menawarkan kelebihan yang ketara dalam persekitaran tekanan tinggi dan suhu tinggi. Penambahan kromium meningkatkan rintangan kakisan, Walaupun molibdenum meningkatkan kekuatan rayap, Membuat gred ini sesuai untuk menuntut aplikasi seperti kenderaan CNG dan sistem aeroangkasa. STH22, dengan kandungan molibdenum yang lebih tinggi, mengatasi sth21 dalam keadaan yang melampau tetapi datang dengan kos yang lebih tinggi. Pengilang mesti mempertimbangkan faktor seperti persekitaran operasi, jangka hayat silinder, dan anggaran semasa memilih antara gred ini. Ujian yang ketat, termasuk kaedah hidraulik dan tidak merosakkan, Memastikan semua gred memenuhi piawaian keselamatan dan prestasi yang digariskan dalam JIS G3429, memberikan keyakinan terhadap kebolehpercayaan mereka merentasi pelbagai aplikasi.