Karbonli po'latdan yasalgan pichoqsimon naylar darajasi bo'yicha barcha tomonlama tahlil: milliy standartlardan qo'llash sohalarga

Kirish: Nima uchun karbonli po'lat biriktirishsiz quvurlarning darajalari muhim?

Sanoatning "qon tomirlari" vazifasini bajaruvchi karbonli po'lat biriktirishsiz quvurlar neft, kimyo, energetika va mexanika ishlab chiqarish sohalarida suyuqliklarni tashish, bosimni uzatish va inshootlarni qo'llab-quvvatlashda muhim ahamiyatga ega. Turli ish sharoitlari quvur materiallariga juda turli xil talablarni qo'yadi — oddiy suyuqliklarni odatdagi harorat va bosimda tashishdan yuqori harorat va bosim ostidagi bug' quvurlarigacha, oddiy binolar konstruksiyalaridan atom elektr stansiyalarining asosiy jihozlarigacha. Karbonli po'lat biriktirishsiz quvurlarning to'g'ri darajasini tanlash faqat loyiha sifati va xavfsizligini emas, balki loyiha investitsiyasining iqtisodiy samaradorligini ham bevosita ta'sirlaydi.

Ushbu maqola uglerodli poʻlatdan tayyorlangan qoʻshimsiz naylar uchun baholash tizimini tizimli tarzda bayon etadi: amalga oshirish standartlaridan, material darajalarigacha, ishlab chiqarish jarayonlaridan va tekshirish talablarigacha. Bu sizga material tanlashning murakkab labirintida eng ilmiy qaror qabul qilish yoʻlini topishga yordam beradi.

I. Uglerodli poʻlatdan tayyorlangan qoʻshimsiz naylar asosiy tasnif oʻlchovlari
Uglerodli poʻlatdan tayyorlangan qoʻshimsiz naylar darajasi asosan toʻrtta oʻlchovda aks etadi: amalga oshirish standarti darajasi, material darajasi, ishlab chiqarish sifati darajasi va ishlash sharoiti darajasi.

1.1. Amalga oshirish standartlariga koʻra tasniflanishi
Mamlakatimizda uglerodli poʻlatdan tayyorlangan qoʻshimsiz naylar ishlab chiqarilishi va qoʻllanilishi asosan quyidagi asosiy milliy standartlarga amal qiladi; bu standartlar oʻzlarining oʻzida muhim tasnifni tashkil qiladi:

Standart kodi | Standart nomi | Asosiy qoʻllanilishi

GB/T 8163 Suyuqlikni tashish uchun qoʻshimsiz poʻlat naylar | Neft, neft va gaz, suv, havo kabi umumiy suyuqlikni tashish

Past va o'rta bosimli bug' qozonlari uchun GB 3087 doimiy po'lat naylar | Past va o'rta bosimli bug' qozonlarida isitilgan bug', qaynayotgan suv va boshqa muhitlar

O'g'ilgich uskunalari uchun yuqori bosimli doimiy po'lat naylar GB 6479 | Yuqori bosimli o'g'ilgich uskunalari va quvurlari, shu jumladan past haroratli sharoitlar

Neftni parchalash uchun doimiy po'lat naylar GB 9948 | Neftni parchalash o'rnatmalarida, bu yerda 8163 mos kelmaydi

Yuqori bosimli bug' qozonlari uchun doimiy po'lat naylar GB/T 5310 | Yuqori bosimli bug' qozonlarida isitilgan bug' quvurlari

Struktural maqsadlarda foydalanish uchun doimiy po'lat naylar GB/T 8162 | Umumiy struktural va mexanik konstruksiyalar, masalan, inshootlar va mexanizmlar qismlari

Neft va gaz sanoati uchun tashish quvurlari uchun po'lat quvurlar GB/T 9711 | Uzoq masofali neft va gaz quvurlari

Shuni aytish lozimki, atom elektr stansiyalari kabi maxsus sohalarda maxsus tasniflash standartlari mavjud. Masalan, GB/T 24512.1 atom elektr stansiyalarida ishlatiladigan bir qoplamali uglerodli poʻlat naylar uchun tasniflash talablarini belgilaydi va u 1-, 2- va 3-sinflidagi jihozlarga qoʻllaniladi.

1.2 Material darajasiga koʻra tasniflash

Bir qoplamali uglerodli poʻlat naylar uchun eng koʻp uchraydigan material darajalari quyidagilardir:

Past uglerodli poʻlatlar seriyasi: 10-va 20-sonli poʻlat – asosan suyuqlikni oʻtkazish uchun quvurlarga ishlatiladi

Oʻrta uglerodli poʻlatlar seriyasi: 35-va 45-sonli poʻlat – asosan mexanik ishlab chiqarish detallariga ishlatiladi

Past qoʻshimcha qotishmali poʻlatlar seriyasi: Q345 (16Mn), 09MnV – yuqori mustahkamlik talab qilinadigan ilovalarga ishlatiladi.

II. Asosiy standart darajalarining chuqur tahlili

2.1 Suyuqlikni oʻtkazish uchun bir qoplamali poʻlat naylar (GB/T 8163)

Bu bir qoplamali uglerodli poʻlat naylar uchun eng asosiy standart boʻlib, u dizayn harorati 350℃ dan past va bosimi 10,0 MPa dan past boʻlgan neft, neft-gaz va foydali muhit sharoitlarida qoʻllaniladi.

Material darajalari: 10, 20, Q345 va boshqalar.

Tekshirish talablari: Kimyoviy tarkibni tahlil qilish, cho'zilish sinovlari, yassiqlashtirish sinovlari va gidravlik sinovlari majburiydir. Qo'rqitish va sovuq egilish sinovlari shartnoma asosida talab qilinishi mumkin.

Ishlab chiqarish jarayoni: Asosan ochiq qo'rzon pechlarida yoki konvertorlarda eritiladi, natijada nisbatan ko'proq aralashmalar va ichki nuqsonlar hosil bo'ladi.

Qo'llaniladigan vaziyatlar: Umumiy sanoat quvurlari, suvni tozalash tizimlari va past bosimli suyuqlikni o'tkazish.

2.2 Past va o'rta bosimli bug' kettirgichlar uchun biriktirilmasiz po'lat quvurlar (GB 3087) — bu past va o'rta bosimli bug' kettirgichlar uchun mo'ljallangan, superissiqlangan bug' va qaynayotgan suv quvurlariga qo'llaniladigan standart.

Material darajalari: 10, 20

Tekshirish talablari: Umumiy sinovlardan tashqari, sovuq egilish sinovi ham talab qilinadi.

Ishlab chiqarish jarayoni: 8163 ga o'xshash, ochiq qo'rzon pechlarida yoki konvertorlarda eritiladi, biroq sifat nazorati talablari biroz yuqori.

Qo'llaniladigan vaziyatlar: Bug'li ommaviy quvurlar — bug' generatorlari, elektr stansiyalari, issiqlik ta'minoti tizimlari va neft-kimyo zavodlarida.

2.3 Neftni qayta ishlash uchun mo'ljallangan bir butunli po'lat quvurlar (GB 9948). Ayniqsa, neftni qayta ishlash birligiga mo'ljallangan bo'lib, GB/T8163 po'lat quvurlari mos kelmaydigan hollarda qo'llaniladi.

Material darajalari: 10, 20; Xrom-molibden po'lat seriyasi — 12CrMo, 15CrMo va boshqalar.

Tekshirish talablari: Asosiy sinovlardan tashqari, kengaytirish (flaring) va urilish (impact) sinovlari ham talab qilinadi; tekshirish talablari qat'iy.

Ishlab chiqarish jarayoni: Asosan elektr pechi eritmasi va ladle bilan tozalash usullaridan foydalaniladi, bu esa tarkibiy va ichki nuqsonlarning nisbatan kamayishiga olib keladi.

Qo'llaniladigan vaziyatlar: Loyihalash harorati 350℃ dan yuqori yoki bosimi 10,0 MPa dan yuqori bo'lgan neft va neft-gaz muhitlari; vodorod yaqinida ishlaydigan quvurlar; stress korroziyasiga moyillik mavjud muhitlar.

2.4 Yuqori bosimli o'g'it uskunalari uchun uzluksiz po'lat naylar (GB 6479). Yuqori bosimli o'g'it uskunalari va quvurlar uchun mos keladi; qattiq ish sharoitlarini — -40℃ dan 400℃ gacha harorat va 10,0 dan 32,0 MPa gacha bosimni qamrab oladi.

Material darajalari: 10, 20G, 16Mn va boshqalar.

Tekshirish talablari: Qattiq tartibda belgilangan kengaytirish va urilish sinovlari; ayniqsa past haroratdagi urilish chidamliligi bo'yicha maxsus talablar.

Ishlab chiqarish jarayoni: Standart o'zida ladle tozalash talablarini belgilaydi, aralashmalar va ichki nuqsonlarni minimal darajada kamaytirib, eng yuqori sifatga erishishni ta'minlaydi.

Qo'llaniladigan holatlar: Past haroratli (-20℃ dan past) muhitlar; yuqori bosimli kimyoviy muhitlar; juda yuqori xavfsizlik talablari qo'yiladigan holatlar.

2.5 Yuqori bosimli bug' kotelar uchun uzluksiz po'lat naylar (GB/T 5310). Yuqori bosimli bug' kotelar tizimlari uchun mo'ljallangan maxsus standart; yuqori bosimli kotelarlarda isitilgan bug' muhitida qo'llaniladi.

Material darajalari: 20G; xrom-molibden po'latlar seriyasi, jumladan 15MoG, 20MoG, 12CrMoG, 15CrMoG va boshqalar.

Tekshirish talablari: 6479 ga teng, flaring va ta'sir testlariga qat'iy rioya qilinadi.

Ishlab chiqarish jarayoni: Shovul qilish, juda yuqori sifatli material.

Xalqaro standartlashtirish: GB/T 5310 dagi 20G ASME SA-106 Gr.B ga mos keladi va xalqaro muhandislikda o'zaro almashtirilishi mumkin.

2.6. Struktural maqsadlarda ishlatiladigan biriktirilmasdan (seamless) po'lat naylar (GB/T 8162). Yuqorida aytib o'tilgan suyuqlikni tashish qo'llanilishlaridan farqli o'laroq, bu turdagi mahsulot umumiy inshootlar va mexanik inshootlar uchun ishlatiladi.

Material darajalari: 10, 20, 35, 45, Q345, 20Cr, 40Cr, 15CrMo va boshqalar.

O'lchamlarning aniqiligi: Tashqi diametrning og'ishiga qarab D1–D4 to'rtta darajaga bo'linadi; eng yuqori aniqlik ±0,50% (minimal ±0,10 mm) ni tashkil qiladi.

Qo'llaniladigan sohalari: Ko'priklar, binolar, mexanik detallar, avtomobilning yuk tushadigan qismlari, gidravlik tayanchlar va boshqalar.

III. Ishlab chiqarish sifati darajasi reytingi va tanlash mantiqasi

3.1. Pastdan yuqoriga sifat darajasi reytingi

Qo'rqin jarayonlari, tekshirish talablari va amaliy qo'llanilish samaradorligiga asoslanib, yuqoridagi po'lat naylar standartlarining ishlab chiqarish sifat darajalari quyidagicha tartiblangan:

GB/T 8163 < GB 3087 < GB 9948 < GB/T 5310 < GB 6479

Bu tartib pastdan yuqoriga o'tishni anglatadi. E'tibor berish lozimki, GB 6479 standarti past haroratdagi urinishga chidamlilikka qo'yiladigan maxsus talablari hamda eng qat'iy guruch qozoni tozalash qoidalariga asoslanib, sifat darajasida eng yuqori o'rinni egallaydi.

3.2 Asosiy tanlash mantiqasi

Amaliy muhandislik tanlovida quyidagi qaror qabul qilish prinsiplariga rioya qilish kerak:

**Ishlash sharoitlariga moslik prinsipi:** Umumiy ishlash sharoitlari uchun 8163, yuqori harorat va bosimli sharoitlarda esa 9948 yoki 6479 standartlaridan foydalaning.

**Harorat ustuvorligi prinsipi:** Loyihalash harorati 350℃ dan yuqori yoki -20℃ dan past bo'lganda, bevosita yuqori sifat darajasidagi materialni tanlang.

**Muhit xususiyati prinsipi:** Vodorod ta'sirida ishlaydigan sharoitlar va kuchlanish korroziyasi muhitida 9948 yoki 6479 standartlarini tanlang.

**Normativ moslik tamoyili:** Bug' qo'llaniladigan quvurlar — isitish qurilmalarining nazorat doirasida — 3087 yoki 5310 standartlariga mos bo'lishi kerak.

**Iqtisodiy tamoyil:** Yuqori sifatli po'lat quvurlar qimmatroq (masalan, 9948 ning narxi 8163 dan taxminan 1/5 qismiga ko'proq), shu sababli ishonchlilik va xarajatlar o'rtasida muvozanat saqlash talab qilinadi.

3.3 Muhim cheklovlar
"Bosim ostidagi quvurlarga oid xavfsizlik texnik nazorati qoidalari" kabi standartlarning talablari asosida:

GB 3087 va GB 8163 standartlariga mos po'lat quvurlar GC1 darajali bosim ostidagi quvurlarda ishlatilmasligi kerak (har bir quvur ultratovush tekshiruvidan o'tkazilgan, uning sifati L2.5 darajadan past bo'lmasa va loyiha bosimi ≤4,0 MPa bo'lsa bundan mustasno).

IV. Qayiq qurilishi va atom elektr stansiyalari kabi maxsus sohalarga oid daraja tasnifi

4.1 Dengiz kemalariga mo'ljallangan pichoqsimon (seamless) po'lat quvurlar (GB/T 5312)
Kema quvur tizimlari loyiha bosimi va haroratiga qarab uch darajaga — I, II va III — bo'linadi:

Quvur darajasi | Loyiha bosimi/harorati talablari | Odatda qo'llaniladigan sohalari

Daraja I | Yuqori parametrlar (masalan, bug‘ >1,6 MPa/300℃) | Yuqori bosimli bug‘, yoqilg‘i moyi quvurlari

Daraja II | O‘rta parametrlar | O‘rta bosimli tizimlar

Daraja III | Past parametrlar | Past bosimli yordamchi tizimlar
Po‘lat darajalari 320, 360, 410, 460 va 490 bo‘lib, raqamlar minimal cho‘zilish mustahkamligini (MPa) bildiradi.

4.2. Atom elektr stansiyalari uchun biriktirilmasdan ishlab chiqarilgan po‘lat quvurlar (GB/T 24512.1). Atom elektr stansiyalari uchun biriktirilmasdan ishlab chiqarilgan uglerodli po‘lat quvurlar xavfsizlik darajalariga ko‘ra quyidagicha tasniflanadi:

Daraja 1: Eng yuqori darajadagi atom xavfsizlik uskunalari

Daraja 2: Muhim xavfsizlik uskunalari

Daraja 3: Oddiy xavfsizlik uskunalari

Atom energiyasiga oid bo‘lmagan daraja: Oddiy orol va yordamchi tizimlar

V. Eng so‘nggi sifat darajasi va baholash tizimi. Anʼanaviy standart darajalash tizimiga qo‘shimcha ravishda, sohada oxirgi yillarda yanada aniqroq sifat darajasi va baholash tizimi joriy etilgan. T/CAS ES470700003-2022 "Sanoat mahsulotlarining sifat darajasi va baholash qoidalari — Oddiy (seamless) poʻlat va qotishma poʻlatdan tayyorlangan nayli ulagichlar"ga ko‘ra:

Baholash o‘lchovlari:

Asosiy malakaga ega bo‘lishni tekshirish (bitta band bo‘yicha rad etish)

Ishlab chiqarishni taʼminlash qobiliyatini baholash (bitta band bo‘yicha ball berish)

Mahsulotning ishlash ko‘rsatkichlarini sinovdan o‘tkazish (bitta band bo‘yicha ball berish)

Sifat darajasi klassifikatsiyasi: Umumiy baholash ballari asosida yuqoridan pastga qarab 9 ta daraja quyidagicha ajratiladi:

AAA, AA, A (Aʼlo daraja)

BBB, BB, B (Yaxshi daraja)

CCC, CC, C (Mos keladigan daraja)

Bu darajalash usuli mahsulotning haqiqiy sifat darajasini yanada to‘liq aks ettiradi va foydalanuvchilarning mahsulot sifatiga nisbatan farqlanuvchi talablarini qondiradi.

VI. Tanlash qarorini qabul qilish bo‘yicha ko‘rsatmalar va eng ko‘p uchraydigan noto‘g‘ri tushunchalar

6.1 To‘rt bosqichli tanlash usuli
Qo‘llanilish sohasini aniqlash: Suyuqlikni o‘tkazish? Bug‘ qurilmalari quvurlari? Strukturaviy yuklarga chidamli elementlar?

Ishlash sharoitlarini baholash: Harorat, bosim, muhit xususiyatlari, atrof-muhit sharoitlari

Mos standartlarni tanlash: Yuqoridagi tahlilga asoslanib, qo‘llaniladigan standartlarni tanlang.

Darajani belgilash: Standart doirasida eng iqtisodiy material darajasini tanlang.

6.2 Eng ko‘p uchraydigan tanlash noto‘g‘ri tushunchalari
Noto‘g‘ri tushunchna 1: "8163 universaldir va barcha vaziyatlarda qo‘llanilishi mumkin."
To‘g‘rilash: 8163 yuqori harorat, yuqori bosim, past harorat va vodorod ta'siriga duch keladigan maxsus ish sharoitlarida qat'iy taqiqlangan.

Noto‘g‘ri tushunchna 2: "Standart darajasi qanchalik yuqori bo‘lsa, shunchalik xavfsizdir."

To'g'rilash: Standart daraja haqiqiy ehtiyojlarga mos kelishi kerak; ortiqcha tanlash (masalan, 5310 umumiy suv quvurlari uchun ishlatiladi) xarajatlarga olib keladi.

Xatolik 3: "Faqat standartga qarasiz, eritish jarayoniga e'tibor bermaysiz."

To'g'rilash: Bir xil standartda ham turli ishlab chiqaruvchilarning eritish jarayonidagi farqlari haqiqiy sifatga ta'sir qiladi.

Xatolik 4: "Tekshirish talablari orasidagi farqlarga e'tibor bermaslik."

To'g'rilash: Yuqori sifatli darajali standartlarning asosiy afzalligi — qat'iyroq tekshirish talablarida yotadi.

Xulosa: Ilmiy tanlov muhandislik qiymatini yaratadi. Uglerodli po'latdan ishlanmagan quvurlarning darajalari — umumiydan maxsusgacha, oddiydan yuqori darajagacha to'liq tizimdir. To'g'ri material tanlovi ish sharoitlarini aniq baholash, standartlarga chuqur tushunish va maqsadga muvofiq sifat talablarini belgilash asosida ishonchlilik va iqtisodiyot o'rtasida optimal muvozanatni topishni nazarda tutadi.

Murakkab ishlatish sharoitlari yoki noaniqliklarga duch kelganda, mutaxassis material muhandisi bilan maslahatlashish va zarur bo'lganda tasdiqlash uchun kichik miqyosda sinov o'tkazish tavsiya etiladi. Aks holda, noto'g'ri material tanlovi tufayli vodiy qulashi natijasida sodir bo'ladigan zararlar material uchun to'lanadigan maqbul qo'shimcha to'lovni ancha ortiqcha qiladi.