Plaque d'acier ASTM A516 Grade 70 NACE MR0175 pour service acide

ASTM A516 Catégorie 70est une spécification pour les plaques d'acier au carbone destinées aux applications d'appareils sous pression dans un service à température modérée et basse-, publiée par ASTM International (anciennement American Society for Testing and Materials).

Le grade 70 indique une plage typique de résistance à la traction de485-620 MPaet une limite d'élasticité minimale de260 MPa (38 ksi).

Lorsqu'elles sont spécifiées pour un service acide (sulfure d'hydrogène humide, environnements H₂S), les tôles d'acier ASTM A516 de qualité 70 peuvent être produites avec une propreté d'acier améliorée et des exigences de test supplémentaires pour améliorer la résistance à la fissuration induite par l'hydrogène (HIC) et à la fissuration sous contrainte de sulfure (SSC).

Ces exigences sont généralement appliquées conformément :

• NACE MR0175 / ISO 15156 (sélection des matériaux pour les environnements de service acides)
• NACE TM0284 (tests HIC, lorsque spécifié)
• NACE TM0177 (test SSC, lorsque spécifié)

En bref, la plaque d'acier ASTM A516 Grade 70 NACE MR0175 fait référence à un matériau en acier pour récipient sous pression conçu pour être utilisé dans des environnements de sulfure d'hydrogène (H₂S) où une résistance accrue à la fissuration est requise.

1. Fissuration induite par l’hydrogène (HIC)

Dans les environnements humides de sulfure d’hydrogène (H₂S), le sulfure d’hydrogène se dissocie électrochimiquement, produisant de l’hydrogène atomique. Ces atomes d'hydrogène diffusent dans le réseau d'acier et s'accumulent dans des pièges internes tels que des inclusions non-métalliques et des zones de ségrégation.

Lorsque l'hydrogène se recombine en hydrogène moléculaire, la pression interne s'accumule et conduit à des fissures internes parallèles au sens de laminage de la plaque d'acier. Ce phénomène est connu sous le nom de craquage induit par l'hydrogène (HIC).

Principales caractéristiques du HIC :

• Se produit sans stress externe
• Commun dans les zones de ségrégation centrales des plaques épaisses
• Fortement influencé par la propreté de l’acier et le contrôle des inclusions

2. Fissuration sous contrainte de sulfure (SSC)

La SSC est une forme de fissuration-assistée par l'hydrogène qui se produit sous contrainte de traction dans des environnements acides.

L'hydrogène se diffuse dans l'acier et s'accumule dans les zones de concentration de contraintes telles que les soudures, les encoches et les joints de grains. Cela réduit la ductilité et conduit à une rupture fragile à des niveaux de contrainte inférieurs à la résistance à la traction du matériau.

Le SSC se produit généralement dans :

• Zones affectées par la chaleur de soudure (ZAT)
• Zones de dureté élevée
• Zones de contraintes résiduelles élevées

Vous vous inquiétez des risques HIC/SSC dans votre équipement ?

Les plaques A516 Gr.70 NACE MR0175 de GNEE Steel sont entièrement testées selon NACE TM0284 et TM0177.

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La différence entre la norme ASTM A516 Grade 70 et les matériaux à service acide (orientés NACE-) réside dans les pratiques améliorées de fabrication de l'acier et les exigences de tests supplémentaires.

Remarque : NACE MR0175 / ISO 15156 spécifie les règles de sélection des matériaux, les limites chimiques, le contrôle de la dureté et les critères d'acceptation pour le service H₂S acide ; il ne s'agit pas d'une marque de certification de produit indépendante.

Les limites de composition chimique ASTM A516 Grade 70 varient en fonction de l'épaisseur. Pour les applications de service acide, des contrôles de fabrication d’acier plus stricts sont généralement appliqués.

Des éléments résiduels tels que Cr, Ni, Mo, V peuvent être présents selon les pratiques de fabrication de l'acier mais ne sont pas spécifiés dans la norme ASTM A516.

Tests supplémentaires (lorsque spécifié)

• Test HIC : NACE TM0284
• Test SSC : NACE TM0177
• Test d'impact : selon les exigences supplémentaires de la norme ASTM A20
• Tests par ultrasons : ASTM A578 / EN 10160

Ultra-faible teneur en soufre et en phosphore et fusion d'acier propre

Les plaques d'acier de qualité NACE- adoptent un double processus de fusion sous vide composé d'EAF (four à arc électrique) + LF (raffinage par four à poche) + VD (dégazage sous vide), limitant la teneur en hydrogène de l'acier à moins ou égale à 1,3 ppm. Pendant ce temps, le traitement au calcium est mis en œuvre avec un rapport Ca/S de 1,8 à 2,5, qui modifie les inclusions de sulfures en inclusions sphériques de CaS au lieu d'inclusions nocives de MnS en forme de bande-. Ce processus élimine fondamentalement la source d’initiation des fissures HIC.

Contrôle strict de la dureté

La norme NACE MR0175 impose des exigences obligatoires en matière de dureté pour l'acier au carbone : la dureté du métal de base, du métal fondu et de la zone affectée thermiquement-ne doit pas dépasser 22 HRC. (équivalent à 237 HBW ou 248 HV10). La dureté des tôles d'acier A516 Gr.70 NACE livrées est contrôlée à une valeur inférieure ou égale à 200 HBW, bien en dessous de cette limite supérieure. Une dureté plus faible correspond à une plus faible sensibilité à la fissuration sous contrainte de sulfure (SSC).

Microstructure optimisée

Le traitement de normalisation permet à la plaque d'acier de former une microstructure de ferrite-perlite uniformément raffinée. La taille des grains doit être ASTM n°7 ou plus fine (diamètre des grains inférieur ou égal à 30 μm), la qualité de la structure en bandes est contrôlée dans les limites de 1,5 et l'indice de ségrégation central n'est pas supérieur à 1,05. La microstructure homogène et fine inhibe efficacement l'accumulation d'hydrogène et la propagation des fissures.

Soudabilité garantie

L'équivalent carbone (CE) est limité à moins ou égal à 0,45 %, ce qui rend l'acier adapté au soudage à fort apport de chaleur. En combinaison avec des contrôles rigoureux du processus de soudage, tels qu'une température de préchauffage minimale de 120 degrés et un traitement thermique après-soudage à 600~625 degrés, la dureté des cordons de soudure et des zones affectées par la chaleur-peut être entièrement conforme aux spécifications NACE.

Besoin de plaques d'acier de service acide pour votre projet ?GNEE Steel fournit A516 Gr.70 NACE avec double certification HIC+SSC.

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Les tôles d'acier ASTM A516 Gr.70 NACE sont principalement utilisées pour la fabricationrécipients sous pression fonctionnant dans des conditions de service humides avec du sulfure d’hydrogène.

Ce matériau s'applique à une large gamme d'équipements sous pression, notamment les tours pour le raffinage du pétrole et les procédés chimiques, les tambours de séparation pour le traitement du gaz naturel, les collecteurs de bouchons pour la collecte et le transport du pétrole et du gaz, les unités de récupération de gaz acides dans l'industrie chimique du charbon, ainsi que les installations sous pression sur les plates-formes offshore. Tous ces équipements entrent dans la catégorie des appareils sous pression, présentant des caractéristiques de fonctionnement communes : sulfure d'hydrogène contenu dans les milieux de traitement, pression de service élevée et conséquences graves en cas de panne de l'équipement.

Les plaques d'acier A516 Gr.70 NACE fournies par GNEE Steel sont conçues sur mesure-pour les récipients sous pression-mentionnés ci-dessus, respectant les exigences strictes de résistance au soufre-spécifiées dans NACE MR0175 / ISO 15156 dès le stade de la matière première. Il vous suffit de spécifier votre demande de tôles d'acier résistantes au soufre-pour appareils sous pression, et nous vous fournirons un ensemble complet de documents certifiés conformes aux normes de votre projet, sans vous obliger à répertorier les types d'équipements détaillés un par un.

Spécifications d'approvisionnement en acier GNEE

Exigences techniques supplémentaires facultatives de GNEE Steel

Services de traitement et de soutien de l'acier GNEE

GNEE Steel propose une gamme complète de services de traitement-de support, couvrant la découpe des tôles d'acier jusqu'au formage et au prétraitement, étendant l'approvisionnement en matériaux à la-livraison de produits semi-finis, ce qui vous permet d'économiser du temps de traitement secondaire et des coûts de gestion des achats.

Découpe CNC à la flamme et au plasma

Un équipement de découpe CNC de haute-précision est adopté pour réaliser le découpage de précision de pièces de forme spéciale-, de plaques incurvées et de composants annulaires conformément aux exigences du dessin. La planéité des surfaces de coupe répond aux normes de fabrication des appareils sous pression, avec une surépaisseur d'usinage réservée ou une livraison au format net-disponible.

Pour les plaques d'une épaisseur supérieure à 50 mm, un préchauffage doit être mis en œuvre avant l'oxycoupage afin d'éviter efficacement les fissures lors de la découpe à froid et d'éviter les couches durcies dans la zone affectée par la chaleur.

Usinage en biseau

Plusieurs types de biseaux, notamment le type V-, le type X- et le type U-, peuvent être traités selon les besoins des procédures de soudage. Traité par des chanfreins automatiques ou des fraiseuses de bords à portique, l'angle de biseau (normalement 30 degrés ~ 37,5 degrés), la taille de la face racine (1 ~ 3 mm) et la rugosité de la surface peuvent être contrôlés avec précision selon les dessins. La surface biseautée usinée est lisse, sans bavures-et sans huile-, permettant un assemblage et un soudage directs à la réception.

Roulage de plaques pour cylindres

Équipé de-rouleuses de tôles robustes pour le formage de cylindres. Des procédés de laminage à froid et à chaud sont disponibles : le formage à froid est adopté pour les plaques minces ou les cylindres présentant une faible difficulté de laminage ; le laminage à chaud avec une température de chauffage strictement contrôlée est appliqué à des cylindres en acier épais ou à haute résistance, suivi d'une normalisation ou d'un revenu pour restaurer les propriétés du matériau. La précision de roulement (ovalité, désalignement) est conforme aux spécifications d'assemblage des cylindres d'appareils sous pression.

Pré-Dérouillage par sablage et revêtement d'apprêt d'atelier

Les grenailleuses en continu sont utilisées pour éliminer la calamine et la rouille des surfaces des tôles d'acier jusqu'à une qualité Sa2,5 proche du -blanc, avec une rugosité de surface allant de 40 μm à 75 μm. Un apprêt d'atelier inorganique au silicate de zinc avec une épaisseur de film sec de 15 à 25 μm doit être pulvérisé dans les 4 heures suivant le dérouillage pour empêcher efficacement la rerouille-pendant le stockage, le transport et la fabrication. La couche d'apprêt n'interférera pas avec le soudage ultérieur et peut être facilement retirée avant le soudage.

Vous recherchez des plaques NACE A516 Gr.70 pour votre récipient sous pression de service acide ?

GNEE Steel offre une traçabilité complète, une certification HIC+SSC et des services de traitement flexibles. Envoyez-nous votre demande de spécifications -, nous vous répondrons avec une fiche technique et un devis dans les plus brefs délais.

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Emballage standard d'exportation : les plaques d'acier sont regroupées avec des bandes d'acier et soutenues par des traverses en bas pour faciliter le chargement et le déchargement. Pour le fret maritime, des cadres en acier ou des caisses en bois sont adoptés pour garantir l'absence de déformation lors du transport maritime sur de longues distances.

Protection contre l'humidité : la surface de la plaque est recouverte de bâches imperméables ou de films plastiques pour éviter efficacement la corrosion causée par les embruns salins de l'eau de mer.

FAQ

Quelle est la différence entre ASTM A516 Grade 70 et A516 Grade 70 HIC ?

La norme ASTM A516 Grade 70 est destinée aux applications générales d'appareils sous pression, tandis que la version HIC est produite avec des pratiques de fabrication d'acier plus propres, une teneur en soufre plus faible, un dégazage sous vide et des tests HIC pour les conditions de service acides.

La norme ASTM A516 Grade 70 HIC est-elle conforme à la NACE MR0175 ?

La plaque d'acier elle-même est fabriquée selon la norme ASTM A516/A516M. Lorsqu'il est commandé pour un service acide, il peut être fourni pour répondre aux exigences matérielles de la NACE MR0175 / ISO 15156 ainsi qu'aux exigences de test HIC spécifiées par l'acheteur.

Quelle est la spécification A516 grade 70 ?