ورق فولادی A516

ورق فولادی A516 چیست و چه کاربردهایی دارد ؟

ورق فولادی A516 مطابق با استاندارد ASTM کشور ایالات متحده آمریکا در دسته ورق های فولادی کربنی قرار می گیرد که برابر با استاندارد آمریکا تولید می شوند این نوع ورق ها برای کاربردهای طراحی شده که نیاز است در سازه هایی با مقاومت بالا و در برابر فشارهای بالا در دماهای پایین به کار گرفته شوند مورد استفاده قرار می گیرند.

کاربرد ورق فولادی A516 ساخت مخازن تحت فشار و دیگ های بخار و مبدل های حرارتی می باشد.

ویژگی های کلیدی ورق فولادی A516

ویژگی های کلیدی ورق فولادی A516 به این صورت است که این ورق ها دارای مقادیر کنترل شده ای از کربن منگنز فسفر و گوگرد در بافت خود می باشند ورق فولادی A516 به دلیل استفاده در دماهای پایین که باعث می شود در شرایط سخت صنعتی عملکرد داشته باشند می بایست دارای چقرمگی بالا باشند.

ورق فولادی A516 می بایست جوش پذیری بالایی داشته باشند که در شرایط سازه ای این ورق ها بتوانند به دیگر کربن استیل ها جوش داده شوند به همین دلیل ورق ها با گرید ASTM A516 در دسته با کیفیت ترین ورق های کربن استیل فولادی با جوش پذیری بسیار بالا قرار می گیرند.

ورق فولادی A516 با توجه به کاربرده ای مختلف در ضخامت های گوناگونی از 6 میلی متر تا 100 میلی متر تولید می شوند و این ورق ها گرید های گوناگونی دارند که در ادامه مقاله به گرید های کاربردی ورق فولادی A516 خواهیم پرداخت.

گرید های مختلف A516 :

ورق ها با گرید ASTM A516 در چهار گرید اصلی تولید می شوند که این گرید ها عبارتند از :

• A516 گرید 55
•  A516 گرید 60
• A516 گرید 65
• A516 گرید 70 ( پرمصرف ترین به دلیل مقاومت سازه ای بالا )

روش تولید :

ورق های فولادی A516 شامل چندین مرحله اصلی است که مراحل مذکور فرآیند تولید ورق های A516 را شامل می شود.

فرآیند تولید ورق های A516

ورق های A516 همچون دیگر کربن استیل های فولادی شامل چندین مرحله ی اصلی برای تولید هستند که مراحل تولید ورق های A516 ابتدا از مواد اولیه ای همچون ضایعات یا آهن قراضه یا سنگ آهن برای تولید اسلب هایی که قرار است در نهایت در فرآیند نورد گرم فولادی به کار گرفته شوند تا ورق های A516 را تولید کنند شامل می شود.

فرایند تولید ورق های A516 مطابق با موارد درج شده در زیر می باشد:

• تولید فولاد مذاب :

کوره قوس الکتریکی یا کوره بلند در دسته کوره هایی قرار می گیرد که ابتدا مواد اولیه ای مانند سنگ آهن ، کک ، آهک یا قراضه فولادی را در آن ذوب می کنند در این مرحله برای آلیاژ ریزی ورق ها با گرید A516 عناصر آلیاژی همچون کربن منگنز سیلیسیوم به بافت این فولاد اضافه شده تا ترکیب مورد نظر مطابق با ترکیب شیمیایی استانداردA516 باشد.

• ریخته گری :

در مرحله دوم فولاد مذاب در قالب هایی به شکل شمش و یا اسلب ریخته می شوند و در حقیقت در چنین شرایطی اسلب های فولادی با استاندارد A516 ساخته می شود برای تولید ورق های A516 می باید معمولا از اسلب های فولادی در ضخامت های بیش از 100 میلی متر استفاده می شود.

نورد گرم اسلب ها تا دمای بالا حدود 1200 درجه سانتی گراد می تواند حرارت داده شود تا در نهایت در فرآیند تولید ورق های  تحت نورد گرم فولادی قرار گیرد اسلب ها از میان غلطک های فولادی عبور داده می شود و بر روی آن ها عملیات مکانیکی صورت می پذیرد و ضخامت اسلب ها کاهش یافته و به صورت ورق در می آیند در این مرحله برای بهبود خواص مکانیکی و یکنواختی بافت فولاد ورق های مورد نظر وارد فرآیند عملیات حرارتی می شود.

• عملیات حرارتی ورق های A516

معمولا تحت فرآیند نرمالایز قرار می گیرد تا ساختار میکروسکوپی فولاد اصلاح شود و چقرمگی آن افزایش یابد عمل فوق می تواند استحکام ورق های A516 را برای استفاده در سازه های صنایع نفت و صنایع گاز به ویژه کاربردهایی در دماهای بسیار پایین ایده آل سازد.

تست و کنترل کیفیت :

در کلیه شرکت های فولاد سازی در جهان کلیه ورق های کربن استیل فولادی پس از تولید می بایست توسط آزمایشگاه های مستقر در شرکت های تولید مواد فولادی مورد آزمون قرار گیرد در آزمایش آزمایشگاه های کارخانجات تولید فولاد پس از انجام عملیات هایی که در چهار مرحله قبل بر روی ورق های A516 صورت پذیرفت ورق های مذکور تحت تست های مواد شیمیایی تست کشش تست ضربه و تست خمش قرار می گیرد.

همچنین تست های غیر مخرب و تست UT در دسته مهم ترین تست هاییست که می بایست بر روی ورق های A516 صورت پذیرد تا هرگونه ترک و عیوب داخلی بافت فولاد توسط تست های صورت گرفته بررسی گردد.

برای ورق های فولادی A516 ( گرید 70 که پرمصرف ترین نوع ورق های A516 فولادی می باشد ) چند تست و آزمون ضروری مطابق با استاندارد ASTM وجود دارد که می بایست بر روی بافت این ورق ها انجام شود تا تولیدکنندگان و مصرف کنندگان اطمینان حاصل کنند که ورق مذکور می تواند در فشارهای بالا و دماهای بسیار پایین عملکرد مناسبی را در شرایط سازه ای از خود نشان دهند.

به همین دلیل تست های اصلی که بر روی ورق های A516 گرید 70 صورت می پذیرد عبارتند از :

تست کشش :

تست کشش استحکام کشش نهایی و استحکام تسلیم ورق را نشان می دهد در فرآیند تست مذکور ازدیاد طول ورق در فرآیند کشش می بایست حداقل به میزان مشخصی ورق مورد نظر ازدیاد طول داشته باشد تا بتواند تست های مورد نظر با تست کشش را پاس کند.

تست ضربه :

تست ضربه مخصوصا برای کاربردها در دماهای پایین بسیار اهمیت دارد این تست به بررسی بافت فولاد و شکننده بودن بافت فولادهای A516 در دماهای پایین می پردازد معمولا برای ورق ها با گرید A516 تست های ضربه ای در دماهای کمتر از 20 درجه بر بافت این فولاد ها انجام می شود که ورق هایی که در شرایط حساس می بایست مورد استفاده قرار گیرد در دمای منفی 46 درجه سانتی گراد مورد آزمون قرار می گیرد.

تست خمش :

تست خمش از آنجایی که کلیه ورق های A516 پس از خرید توسط تولیدکنندگان مخازن تحت فشار و یا دیگر سازه های فولادی می بایست مورد خمش و دیگر عملیات همکاری و ساخت سازه قرار گیرد تست بر روی این فولاد ها صورت می پذیرد تا مصرف کنندگان اطمینان حاصل کنند که در فرآیند خمش که معمولا ورق ها را به صورت دوار و دایره ای نورد می کنند و عمل فوق در دمای محیط صورت می پذیرد ترک و شکستگی در بافت فولاد به وجود نیاید تست خمش نشان دهنده کیفیت بافت فولاد بوده که پس از انجام تست بافت فولاد می بایست عاری از هرگونه ترک و یا حباب های ریز میکروسکوپی در بافت خود باشد.

تست ترکیبات شیمیایی :

ترکیبات شیمیایی همان طور که در بالا به آن ها اشاره شد شامل برخی مواد شیمیایی فلزی می باشد که در بافت ورق های A516 وجود دارد این تست که به آن تست کوانتومتر نیز می گویند بر روی ورق های A516 برای مشخص شدن مقادیر آلیاژ های اضافه شده به بافت این فولاد صورت می پذیرد.

تست های غیر مخرب :

تست های غیر مخرب همچون تست آلتراسونیک برای بررسی وجود عیوب داخلی مانند حفره ها و یا آخال ها در بافت فولاد بر روی ورق های A516 انجام می شود ممکن است بر اساس نیاز مشتریان تست مایعات نافذ( PT ) یا ذرات مغناطیسی ( MT ) در درخواست خرید ورق های A516 مطرح شود که این تست ها نیز توسط خریداران بعضا بر روی ورق های A516 انجام می شود.

مهمترین بخش خرید ورق های A516 بررسی ظاهری ورق های A516 می باشد که می بایستی توسط خریداران و بازرسین شرکت های تولید کننده استراکچرهای صنایع گاز ورق های مذکور مورد بازرسی ظاهری قرار گیرند ورق ها می بایستی در شرایط ایده آلی نگهداری شوند تا دچار اکسیداسیون و خوردگی سطحی نشده باشند .

ترکیبات شیمیایی ورق های فولادی A516 بر پایه استاندارد ASTM آمریکا ورق های A516 می بایست عناصر گوناگونی را در بافت خود به میزان مشخصی داشته باشند که در فرایند طراحی و تولید فولاد جوش پذیری فولاد و مقاومت در برابر شکست بافت فولاد را در شرایط سازه ای از خود نشان دهند.

ورق های A516 از آنجایی که در دسته پرکاربردترین ورق های فولادی کربن استیل در جهان قرار می گیرد می بایست عناصر گوناگونی را در بافت خود داشته باشند که عناصر مذکور عبارتند از :

• عنصر کربن (C) 0.27%
• عنصر منگنز (Mn) 0.85-1.20%
• عنصر فسفر (P) 0.035%
• عنصر گوگرد (S) 0.035%
• عنصر سیلیسیم (Si) 0.13- 0.45%

نکات مهم در خصوص عملکرد عناصر در بافت فولاد های A516 :

مقدار کربن می بایست تا آن جایی که امکان را به تولید کننده می دهد پایین نگه داشته شود میزان کم کربن در بافت فولاد ها با گرید A516 کیفیت جوش پذیریه فولاد مذکور را بالا می برد به گونه ای که هر قدر کربن در بافت فولادهای A516 کمتر باشد فولاد A516 از جوش پذیری بهتری به دیگر فولادهای کربن استیل بهره می برد.

منگنز : منگنز همواره عنصری است که در بافت فولادها مقاومت کششی و خواص مکانیکی فولاد به واسطه وجود این عنصر بالا می رود پس در بافت ورق های A516 کاربرد عنصر منگنز بالا بردن خواص مکانیکی فولاد در شرایط سازه ای و در شرایط کار می باشد.

مقادیر کم فسفر و گوگرد :  فسفر و گوگرد از آنجایی که شبه فولاد هستند در بافت ورق های A516 می بایست مقدار آن ها کنترل شود اما این را می بایست در نظر داشته باشیم که عناصری همچون فسفر و گوگرد به میزان بسیار کم و ناچیز از ترک خوردن فولاد در فرآیند شکل دهی جلوگیری می کنند پس وجود مقادیری بسیار ناچیز از عناصر فسفر و گوگرد در بافت این فولادها ضروریست.

سیلیسیوم : سیلیسیوم یکی از اصلی ترین عناصری می باشد که پس از منگنز می تواند استحکام فولاد را بالا ببرد سیلیسیوم در بافت فولادها به عنوان عنصر اکسیژن زدا عمل می کند و حباب های بافت فولاد به واسطه وجود عنصر سیلیسیوم از بین می رود به همین دلیل استحکام ورق های A516 تولید شده که میزان سیلیسیوم آن ها ایده آل باشد می تواند بالاتر بوده و در شرایط سازه ای استحکام فولاد با توجه به میزان عنصر سیلیسیوم می تواند بالاتر رود.

ورق های فولادی A516 به دلیل خواص مکانیکی عالی و مواردی همچون ( چقرمگی بالا ، مقاومت در برابر فشارهای بالا در دمای محیط ، مقاومت به فشارهای بالا در دماهای زیر صفر ، و جوش پذیری بسیار ایده آل ) در صنایع گوناگونی به جز صنایع گاز نیز مورد استفاده قرار می گیرد.

در ادامه مقاله به سازه ها و استراکچرها و مواردی خواهیم پرداخت که ورق های A516 در آن سازه ها به کار گرفته می شوند.

کاربردهای ورق های A516 ( سازه هایی که با ورق فولادی A516 ساخته می شوند )

• مخازن تحت فشار :

مهم ترین کاربرد ورق های A516 استفاده از این ورق ها در مخازن تحت فشار که گاز مایع را در آن ها ذخیره سازی می کنند می باشد رایج ترین مصرفی برای تولید مخازن تحت فشار گرید 70 از ورق های A516 می باشد که مورد استفاده برای ساخت کلیه مخازن ذخیره سازی گاز مایع در سازه های پالایشگاه های گازی تانکرهای حمل گاز مایع کشتی های منتقل کننده گاز مایع و دیگر سازه هایی که در آنها مواد مایع گازی را ذخیره سازی می کنند به کار گرفته می شود.

پس تولید مخازن تحت فشار اصلی ترین کاربرد ورق های A516 ( خصوصا در گرید 70 ) می باشد.

• دیگ های بخار :

دیگ های بخار و تولید بخار در کلیه کارخانجات و سازه های مختلف در صنایع نفت گاز پتروشیمی صنایع نیروگاهی و پالایشگاهی در دسته سازه هایی هستند که از ورق های A516 در این دیگ ها در این سازه ها استفاده می شود از دیگر مصارف ورق های A516 ساخت دیگ های بخار با فشار بالا در دماهای بالا در پروژه های پالایشگاهی و نیروگاهی می باشد.

استفاده در مبدل های حرارتی :

از دیگر مصارف ورق های A516 استفاده از این ورق ها در صنایعی همچون پتروشیمی و پالایشگاهی می باشد سازه های مورد نظر که در شرایط مبدل های حرارتی کار می کنند نیازمند مقاومت حرارتی و خوردگی مناسب هستند و ورق های A516 می تواند مقاومت حرارتی بالا و خوردگی مناسب را در سازه های مبدل های حرارتی ایفا کند پس از آلیاژ A516 معمولا برای ساخت مبدل های حرارتی نیز استفاده می شود.

صنایع نفت گاز و پتروشیمی :

همان گونه که در بالا اشاره شد کاربرد ورق های A516 در صنایع گاز بسیار گسترده است اما بعضا برای مخازن ذخیره سازی و تانک های میعانات نفتی نیز از ورق های A516 استفاده می شود.

صنایع دریایی :

ورق های A516 در ساخت کشتی ها و سکوهای دریایی که نیاز به مقاومت مکانیکی بالا دارند نیز استفاده می شود بعضا این ورق ها با توجه به اینکه در صنایع کشتی سازی و صنایع دریایی کشتی های زیادی وظیفه حمل میعانات نفت و گاز را به عهده دارند از ورق ها با گریدA516 برای ساخت این سازه ها استفاده می شود

• صنایع غذایی و دارویی :

استفاده از ورق های A516 در صنایع غذایی و دارویی بسیار محدود است اما با توجه به اینکه در صنایع مورد نظر بعضا از انرژی بخار استفاده می شود این ورق ها به صورت بسیار محدود و کم در سازه هایی که در صنایع غذایی و دارویی به کار گرفته می شوند استفاده می شود .

سازه های ساخته شده با ورق های فولادی A516 دارای عمرهای گوناگونی می باشد که طول عمر سازه های ساخته شده با ورق های فولادی A516 به عوامل مختلفی بستگی دارد اما به طور کلی ورق های  A516 در سازه هایی که خوردگی در آن ها بسیار زیاد باشد حداقل 20 سال و در سازه هایی که در شرایط ایده آل و خوردگی در بافت آن ها کمتر باشد تا 50 سال نیز و یا حتی بیش تر می تواند عمر کند مهم ترین دلیل عمر ورق های A516 در شرایط سازه ای شرایط نگهداری ساخت و رعایت نکات مهندسی برای نگهداری از ورق های A516 در شرایط سازه ای می باشد.

عوامل موثر در عمر مفید سازه های ورق های A516 به شرح زیر می باشد :

نوع کاربرد همواره به عمر ورق های فولادی ارتباط مستقیم دارد مثلا اگر در سازه تحت فشاری فشار بسیار کم وجود داشته باشد پیرامون آن سازه محیط محیط خشک و کم رطوبتی باشد ورق ها با گرید A516 بعضا می تواند بیش از 50 سال برای سازه مورد نظر عمر کند که شرایط کاری در فشارهای بالا و محیط های مرطوب بسیار متفاوت بوده هر قدر فشار داخل سازه ای سازه هایی که با ورق های A516 ساخته می شود بالا باشد و این سازه ها در محیط های مرطوب و یا محیط های مخرب از نظر شرایط محیطی قرار داشته باشد عمر آن ها کاهش پیدا می کند.

دمای کاری :

دمای کاری نیز می تواند تاثیر مستقیمی بر روی عمر ورق های A516 داشته باشد ورق ها با گرید A516 در دماهای بسیار پایین تا دماهای متوسط کمتر از 150 درجه دارای عمرهای بالا می باشد اما وقتی دمای سازه ای برای ورق های A516  بالا برود بیشتر از 200 الی 250 درجه سانتی گراد ( عمر فولاد ) مذکور کاهش پیدا می کند پس همواره از ورق های A516 که برای ساخت سازه ها و استراکچر های دیگ های بخار در حرارت بالا استفاده می شود می توان عمر کمتری را انتظار داشت تا از سازه هایی که در دماهای پایین و فشار پایین مورد استفاده قرار می گیرد.

کیفیت جوشکاری :

از آنجایی که ورق های A516 معمولا در شرایط سازه هایی که با آن ها ساخته می شود جوشکاری می شوند کیفیت جوشکاری می تواند ارتباط مستقیمی به عمر ورق های A516 داشته باشد در بسیاری از سازه ها و استراکچرها دیده شده که همواره مشکل و مشکلات سازه های فلزی از محل جوشکاری به وجود می آید چرا که شرایط جوشکاری اهمیت بسیار زیادی بر روی عمر ورق های A516 دارد.

شرایط نگهداری و بازرسی دوره ای :

شرایط نگهداری ورق های A516 به عمر آن ها ارتباط مستقیم دارد مثلا مخازن تحت فشار گاز که در سایز های گازی مورد استفاده قرار می گیرد به دلیل اینکه بعضا در محل های مرطوب و در آب و هوای استوایی به کار گرفته می شوند پوشش سطحی آن ها  مواد ضد خوردگی همچون رنگ و یا گالوانیزه روی ورق ها بر روی سازه ها استفاده می شود.

پس از مدتی دچار خوردگی شده و ورق ها دچار پوسیدگی می شود شرایط نگهداری و بازرسی دوره ای این امکان را به صاحبان این سازه ها می دهد که با پوشش های سطحی به صورت دوره ای از تخریب ورق ها و خراب شدن آن ها جلوگیری کنند و از تخریب زودهنگام آن ها جلوگیری شود پس همواره نگهداری و بازرسی دوره ای برای سازه هایی که با ورق های آب A516 ساخته شده اند ضروری می باشد.

طراحی مهندسی مناسب :

از دیگر دلایلی که ورق های A516 مورد گرید 70 و یا دیگر گرید ها دچار فرسودگی عمر می شوند طراحی نامناسب مهندسانی می باشد که از این ورق ها در سازه هایی در فشارهای غیر واقعی ( فشارهایی بسیار بالا و یا در شرایط حرارت های بسیار بالا یا بسیار پایین استفاده می کنند. پس باید در نظر داشت ورق های آلیاژی A516 برابر با آنچه که در برابری های عمومی این آلیاژ غید شده مورد استفاده قرار گیرد، نه در مواردی با فشارهای غیر متعارف یا در دماهای بسیار بالا یا بسیار پایین .

همواره می بایست این را در نظر داشت که هرگونه ماده ی شیمیایی نمی تواند وارد مخازنی که با ورق های A516 ساخته شده اند شود چرا که بسیاری از مواد شیمیایی نقش تخریب را در بافت این فولاد بازی می کنند و باعث کم شدن عمر ورق های A516 می شوند.

جمع بندی :

مخازن نفت و یا دیگ های بخار ساخته شده از ورق های A516 گرید هفتاد در صورتی که در شرایط استاندارد کار کنند ممکن است بدون مشکل بتوانند بین 25 تا 40 سال و یا حتی بیش تر کار کنند مهم استفاده از ضخامت های مناسب برای فشارها و دماهای مختلف در شرایط کاری می باشد.

خرید و فروش ورق های A516

ورق هایA516 گرید 70 توسط شرکت های گوناگونی تولید می شود و خریداران این دسته از ورق ها پیمانکاران و کارفرمایان فعال در زمینه نفت گاز و پتروشیمی می باشند فروشندگان گوناگونی در بازار مصرف در ایران برای خریداران ورق های A516 را تامین می کنند و در صورتی که خریداران نیاز به خرید ورق های A516 در ضخامت های معقول ( 6 میلیمتر تا 100 میلیمتر ) باشند از ورق های مورد نظر می توانند برای ساخت سازه های خود بهره ببرند از ورق های A516 در گرید های 70 که در ضخامت های مختلف تولید می شود می توان برای خریداران و پیمانکاران فعال در صنایع نفت و گاز تامین انجام داد و کلیه خریداران این دسته از ورق ها می توانند برای خرید ورق های A516 خود با بخش بازرگانی و فروش شرکت ما تماس بگیرند.

فروشندگان و کارشناسان فروش شرکت مهزیار فولاد در ابتدا برای کلیه خریداران پیش فاکتور ورق های A516 را برابر با قیمت روزانه ضخامت ابعاد و قابلیت ها و تست های ضروری صادر می کنند ورق ها با گرید A516 در کیفیت های مختلفی تولید می شوند که خریداران این دسته از ورق ها برای خرید ورق های A516 در گریدهای مختلف در هنگام خرید می بایست حتما تست های ضروری خود را به فروشندگان تیم های فروش شرکت های بازرگانی که ورق های A516 را تامین می کنند اعلام کنند تا این ورق ها برای کلیه شرکت های مصرف کننده و خریداران تامین شوند.

برای خرید ورق های A516 و اطلاع از قیمت روزانه ورق های A516 می توانید با بخش بازرگانی و فروش شرکت تماس حاصل کنید شما می توانید در صورتی که در محل سایت خود ورق های A516 دیگری نیز به صورت مازاد موجود دارید ورق های خود را در اختیار تیم فروش شرکت قرار داده تا ورق های مورد نظر شما را به دیگر خریداران ورق های A516 واگذار نماییم .

برای خرید ورق های A516 با کارشناسان فروش شرکت مهزیار فولاد در ارتباط باشید.