2 ก.ค. 2021 เวลา 09:49 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
Impact property of carbon steel pipe/fitting
Impact property of carbon steel pipe & fitting
ครั้งก่อนได้กล่าวถึง carbon steel pipe ยกตัวอย่าง API 5L ที่เป็น PSL 1 และ PSL 2 ว่ามีความแตกต่างในการทดสอบ impact test ไปแล้ว...มาวันนี้ ขอขยายความเจาะลึกเพิ่มเติม เพราะคนมักจะจำต่อๆ กันมาว่า carbon steel สามารถใช้งานได้ถึงที่อุณหภูมิ -29 องศาเซลเซียส ต้องขอบอกว่าไม่เสมอไปนะครับ
ตามภาพ ผมพยายามจะแยกให้เห็นโดยมีการอ้างอิง ASME B31.3 ซึ่งเป็นมาตรฐานที่คนนิยมอ้างอิงในการทำงานเรื่อง Process Piping จุดที่สำคัญคือ condition ในการผลิตวัสดุจากโรงงาน ถ้าผ่านกระบวนการรีดร้อนมาแล้ว ไม่ได้ผ่าน heat treatment process อย่าง normalization คุณสมบัติในการรับแรงกระแทกของวัสดุจะไม่ได้สูงนัก ตาม ASME B31.3 จึงยอมรับให้ใช้งานได้ถึงต่ำสุดที่ -9.4 องศา C เท่านั้น นอกจากนี้ความหนาก็มีผล ยิ่งวัสดุหนามากขึ้น คุณสมบัติในการรับแรงกระแทกจะยิ่งต่ำลง
สิ่งที่สำคัญและมีผลต่อ impact property อีกอย่างของ low carbon steel ก็คือส่วนผสมทางเคมี โดยผมจะขอเน้นไปที่สัดส่วนของ Mn : C เราคงทราบกันมาก่อนหน้านี้แล้วว่า ทั้ง C และ Mn ที่เติมเข้าไปมากขึ้นจะทำให้ tensile strength ของ carbon steel เพิ่มขึ้น แต่ C สูงก็จะมีผลให้ CE (Carbon Equivalent) สูง การเติม Mn ก็เพิ่ม CE แต่มีผลไม่เท่ากับการเติม C และเมื่อสัดส่วนของ Mn : C อยู่ในระดับที่ไม่ต่ำเกินไป ค่า impact property ก็จะดีขึ้นด้วย จึงแนะนำให้คุม Mn : C ratio ไม่น้อยกว่า 5.0 ครับ
จากที่ทำงานมาในชีวิตจริง ท่อ API 5L Gr. B - PSL 1 จะเป็น grade ยอดนิยมสำหรับ carbon steel piping หาซื้อง่ายมีขายโดย stockiest ทั่วไป ผู้ผลิตมักจะทำเป็น dual หรือ triple grade เป็นแบบ API 5L Gr. B - PSL 1/ ASTM A106 Gr. B / ASTM A53 Gr. B ซึ่งส่วนใหญ่ stockiest ก็จะเก็บของที่ราคาไม่สูง มักจะเป็น as-rolled ดังนั้น Mn : C ratio จะเป็นตัวแปรที่สำคัญ โดยปกติคนจะอ้างอิง ASME B31.3 และไม่ทดสอบ impact test แต่จากประสบการณ์ของผม ถ้า Mn : C ratio ต่ำๆ แล้ว หากลองได้มีโอกาสไปทดสอบ Charpy impact test ไม่ต้องเอาถึงอุณหภูมิติดลบหรอกครับ ประมาณ 0 องศา C ยังจะไม่ผ่านเอาเลยครับ
หลักการนี้สามารถใช้กับ carbon steel ตัวอื่นๆ เช่นกันครับ เวลาจะสั่งซื้อวัสดุ หรือเลือกใช้ ก็ขอให้เพิ่มความระมัดระวังด้วยครับ อย่าคิดเพียงว่าตาม code นะครับ
โฆษณา