Kazan Sacı

Kazan sacı, adından da anlaşılacağı gibi genellikle buhar kazanlarının ve basınçlı kapların imalatında kullanılan, yüksek sıcaklık ve basınca dayanıklı özel alaşımlı çelik türüdür. Bu saclar, enerji santralleri, endüstriyel ocaklar, ısı eşanjörleri gibi zorlu koşullarda güvenle kullanılmak üzere tasarlanmıştır.

Kazan Sacı Özellikleri:

• Yüksek Sıcaklık Dayanımı: Yüksek sıcaklıklara karşı direnç gösterirler.
• Basınca Dayanıklılık: Basınçlı ortamlarda güvenle kullanılabilirler.
• Korozyon Direnci: Özel alaşımları sayesinde paslanmaya ve korozyona karşı dayanıklıdırlar.
• Yüksek Mukavemet: Ağır yükler altında deforme olmazlar.
• İyi Kaynaklanabilirlik: Kaynak, kesme ve şekillendirme işlemleri için uygundur.
• Farklı Kaliteler: İhtiyaca göre farklı mukavemet ve sıcaklık dayanımlarına sahip (P235GH, P265GH, P355GH, 16Mo3 vb.) çeşitli kalite ve standartlarda üretilirler.

Kazan Sacı Kaliteleri

Kazan sacı kaliteleri, Yüksek sıcaklık özelliklerine sahip alaşımsız ve alaşımlı çelik yassı ürünleri kapsar. Kazan ve basınçlı kap imalatında yaygın olarak kullanılan bazı EN 10028-2 kaliteleri şunlardır:

• P235GH: Orta sıcaklık uygulamaları için uygun, alaşımsız çelik. Türkiye’de sadece Erdemir tarafından üretilmektedir (6335 kalite karşılığı).
• P265GH: Yüksek sıcaklık uygulamaları için tercih edilen, alaşımsız çelik (Erdemir karşılığı 6341).
• P295GH: Daha yüksek sıcaklık ve basınçlar için uygun, alaşımsız çelik.
• P355GH: Yüksek mukavemet ve sıcaklık dayanımı sunan, alaşımsız çelik.
• 16Mo3: Özellikle biyokimyasal endüstrisinde kullanılan, molibden alaşımlı çelik.
• 13CrMo4-5: Yüksek sıcaklık uygulamaları için krom-molibden alaşımlı çelik.
• 10CrMo9-10: Mükemmel ısı ve korozyon direnci sunan krom-molibden alaşımlı çelik.

Amerikan Standartları (ASTM/ASME):

Amerikan Test ve Malzeme Derneği (ASTM) ve Amerikan Makine Mühendisleri Birliği (ASME) tarafından belirlenen kazan sacı kaliteleri de yaygın olarak kullanılmaktadır:

• ASTM A285: Düşük ve orta basınçlı kazanlar için kullanılan düşük karbonlu çelik kaliteleri (Grade A, B, C).
• ASTM A515: Orta ve yüksek sıcaklık servislerinde kullanılan karbon-silikon çelik kaliteleri (Grade 60, 65, 70).
• ASTM A516: Kaynaklı basınçlı kaplarda ve düşük sıcaklık servislerinde kullanılan, iyi çentik tokluğuna sahip karbon çelik kaliteleri (Grade 55, 60, 65, 70). Grade 70 en yaygın kullanılanıdır.
• ASTM A387: Yüksek sıcaklık servislerinde kullanılan alaşımlı çelikler (krom-molibden alaşımları gibi farklı grade’leri bulunur).

Diğer Standartlar:

Bunların dışında Fransız (AFNOR), Alman (DIN), Japon (JIS) ve diğer ülke standartlarına göre de çeşitli kazan sacı kaliteleri bulunmaktadır. Örneğin DIN 17155 standardı da yüksek sıcaklık ve basınç altında çalışan kazanlar için çeşitli çelik kalitelerini içerir.

Kalite Seçimini Etkileyen Faktörler:

Doğru kazan sacı kalitesinin seçimi, uygulamanın gerektirdiği sıcaklık, basınç, korozyon ortamı, mukavemet ve tokluk gibi faktörlere bağlıdır. Ayrıca, yerel düzenlemeler ve mühendislik spesifikasyonları da kalite seçiminde önemli rol oynar.

Kazan Sacı Kaliteleri Karşılaştırma Tablosu

Ek Notlar:

• Bu tablo genel bir karşılaştırma sunmaktadır. Gerçek mekanik ve kimyasal özellikler, ürün standardının detaylarına ve üreticinin spesifikasyonlarına göre değişiklik gösterebilir.
• Maksimum çalışma sıcaklıkları tahmini değerlerdir ve uygulama koşullarına (basınç, ortam vb.) bağlı olarak değişebilir.
• “MPa” (Megapaskal), basınç ve mukavemet birimidir.
• “°C” (Santigrat), sıcaklık birimidir.

Bu karşılaştırma tablosu, farklı kazan sacı kalitelerinin temel özelliklerini ve kullanım alanlarını anlamanıza yardımcı olabilir. Ancak, projeniz için en uygun kaliteyi seçmek için detaylı mühendislik analizleri ve malzeme spesifikasyonlarına başvurmanız önemlidir. Ayrıca, güncel standartlara ve tedarikçilerin sunduğu özel ürün bilgilerine dikkat etmeniz gerekmektedir.

1. P235GH kazan sacı (EN 10028-2)

• Standart: Avrupa standardı EN 10028-2’ye göre tanımlanmış, yüksek sıcaklık özelliklerine sahip alaşımsız bir çeliktir.
• Malzeme Türü: Alaşımsız (karbonlu) çelik grubuna girer.
• Tipik Kullanım: Genellikle orta sıcaklık ve basınç altında çalışan kazanların ve basınçlı kapların yapımında, özellikle yardımcı parçalar ve daha az kritik uygulamalar için kullanılır. Buhar üreten tesislerdeki bazı inşaat parçaları için de uygundur.
• Maks. Çalışma Sıcaklığı (Tahmini): Sürekli çalışma için yaklaşık 200-250 °C, duvar sıcaklıkları için ise yaklaşık 450 °C’ye kadar dayanabilir.
• Mekanik Özellikler:
  • Çekme Mukavemeti (Rm): 360 – 500 MPa (kalınlığa göre değişir).
  • Akma Dayanımı (ReH): Minimum 215 – 235 MPa (kalınlığa göre değişir).
  • Uzama (A5): Minimum %20 (kalınlığa göre değişir).
  • Sertlik (HB): ≤ 120 HB.
• Kimyasal Bileşim (Tipik Değerler):
  • Karbon (C): Maksimum %0.16
  • Mangan (Mn): Maksimum %1.00
  • Silisyum (Si): Maksimum %0.55
  • Fosfor (P): Maksimum %0.040
  • Kükürt (S): Maksimum %0.050
• Avantajları: İyi kaynaklanabilirliğe, iyi şekillendirilebilirliğe ve uygun maliyete sahiptir.
• Dezavantajları: Diğer bazı kazan sacı kalitelerine göre daha düşük sıcaklık ve basınç dayanımına sahiptir. Korozyon direnci bazı uygulamalar için yetersiz kalabilir.

2. P265GH kazan sacı (EN 10028-2)

• Standart: Avrupa standardı EN 10028-2’ye göre tanımlanmış, yüksek sıcaklık özelliklerine sahip alaşımsız bir çeliktir.
• Malzeme Türü: Alaşımsız (karbonlu) çelik grubuna girer.
• Tipik Kullanım: Kazanlar, boruların flanşları, toplayıcılar ve buhar üreten tesislerdeki diğer temel inşaat parçaları için yaygın olarak kullanılır. Yüksek sıcaklık ve basınç uygulamaları için P235GH’ye göre daha uygundur.
• Maks. Çalışma Sıcaklığı (Tahmini): Sürekli çalışma için yaklaşık 200-250 °C, duvar sıcaklıkları için ise yaklaşık 480 °C’ye kadar dayanabilir. Bazı kaynaklarda 530°C’ye kadar kullanılabildiği belirtilmektedir.
• Mekanik Özellikler:
  • Çekme Mukavemeti (Rm): 410 – 530 MPa (kalınlığa göre değişir).
  • Akma Dayanımı (ReH): Minimum 265 MPa (kalınlığa göre değişir).
  • Uzama (A5): Minimum %22 (kalınlığa göre değişir).
  • Sertlik (HB): 130 – 180 HB (tahmini).
• Kimyasal Bileşim (Tipik Değerler):
  • Karbon (C): Maksimum %0.20
  • Mangan (Mn): %0.80 – %1.40
  • Silisyum (Si): Maksimum %0.40
  • Fosfor (P): Maksimum %0.025
  • Kükürt (S): Maksimum %0.010
• Avantajları: İyi kaynaklanabilirlik, P235GH’ye göre daha yüksek sıcaklık ve basınç dayanımına sahiptir.
• Dezavantajları: Alaşımlı çeliklere göre korozyon direnci daha düşük olabilir.

3. P355GH kazan sacı (EN 10028-2)

• Standart: Avrupa standardı EN 10028-2’ye göre tanımlanmış, yüksek sıcaklık özelliklerine sahip alaşımsız bir çeliktir.
• Malzeme Türü: Alaşımsız (karbonlu) ince taneli çelik grubuna girer.
• Tipik Kullanım: Yüksek mukavemet ve yüksek sıcaklık dayanımı gerektiren kazanlar, basınçlı kaplar, boru hatları ve enerji santralleri gibi uygulamalarda kullanılır.
• Maks. Çalışma Sıcaklığı (Tahmini): Duvar sıcaklıkları için yaklaşık 350-450 °C’ye kadar dayanabilir.
• Mekanik Özellikler:
  • Çekme Mukavemeti (Rm): 510 – 670 MPa (kalınlığa göre değişir).
  • Akma Dayanımı (ReH): Minimum 355 MPa (kalınlığa göre değişir).
  • Uzama (A5): Minimum %20 (kalınlığa göre değişir).
  • Sertlik (HB): ≤ 190 HB (tahmini).
• Kimyasal Bileşim (Tipik Değerler):
  • Karbon (C): Maksimum %0.20
  • Mangan (Mn): %0.90 – %1.50
  • Silisyum (Si): Maksimum %0.40
  • Fosfor (P): Maksimum %0.025
  • Kükürt (S): Maksimum %0.010
• Avantajları: Yüksek mukavemete, iyi kaynaklanabilirliğe ve yüksek sıcaklık dayanımına sahiptir.
• Dezavantajları: Alaşımlı çeliklere göre korozyon direnci daha düşük olabilir.

4. 16Mo3 kazan sacı (EN 10028-2)

• Standart: Avrupa standardı EN 10028-2’ye göre tanımlanmış, yüksek sıcaklık özelliklerine sahip alaşımlı bir çeliktir.
• Malzeme Türü: Molibden (Mo) alaşımlı çelik.
• Tipik Kullanım: Özellikle yüksek sıcaklık ve korozyon direnci gerektiren uygulamalarda, buhar kazanlarında, basınçlı kaplarda, ısı eşanjörlerinde, petrokimya tesislerinde ve enerji santrallerinde kullanılır. Biyokimyasal endüstrisinde de tercih edilir.
• Maks. Çalışma Sıcaklığı (Tahmini): Yaklaşık 530 °C’ye kadar dayanabilir. 450°C ve üzeri ısılarda çalışmaya uygundur.
• Mekanik Özellikler:
  • Çekme Mukavemeti (Rm): 440 – 590 MPa.
  • Akma Dayanımı (ReH): Minimum 275 MPa (kalınlığa göre değişir).
  • Uzama (A5): Minimum %20 – %22 (kalınlığa göre değişir).
  • Sertlik (HB): 130 – 170 HB (tahmini).
• Kimyasal Bileşim (Tipik Değerler):
  • Karbon (C): %0.12 – %0.20
  • Mangan (Mn): %0.25 – %0.90
  • Silisyum (Si): %0.10 – %0.40
  • Molibden (Mo): %0.25 – %0.35
  • Krom (Cr): Maksimum %0.30
  • Fosfor (P): Maksimum %0.025
  • Kükürt (S): Maksimum %0.010
• Avantajları: Yüksek sıcaklık dayanımının yanı sıra sürünme (creep) direnci ve korozyon direnci de iyidir. İyi kaynaklanabilirliğe sahiptir.
• Dezavantajları: Alaşımsız çeliklere göre maliyeti daha yüksek olabilir.

5. ASTM A516 Gr. 70 kazan sacı

• Standart: Amerikan standardı ASTM/ASME A516’ya göre tanımlanmış karbon çeliği bir kalitedir.
• Malzeme Türü: Karbon-mangan çeliği.
• Tipik Kullanım: Özellikle kaynaklı basınçlı kaplarda ve düşük sıcaklık servislerinde, iyi çentik tokluğu gerektiren uygulamalarda yaygın olarak kullanılır. Basınçlı kap üreticileri ve imalatçıları tarafından sıklıkla tercih edilir.
• Maks. Çalışma Sıcaklığı (Tahmini): Yaklaşık 450 °C’ye kadar dayanabilir.
• Mekanik Özellikler:
  • Çekme Mukavemeti (Rm): 485 – 620 MPa.
  • Akma Dayanımı (ReH): Minimum 260 MPa.
  • Uzama (A5): Minimum %17 – %21 (kalınlığa göre değişir).
• Kimyasal Bileşim (Tipik Değerler):
  • Karbon (C): Maksimum %0.27 – %0.31 (kalınlığa göre değişir)
  • Mangan (Mn): %0.79 – %1.30
  • Silisyum (Si): %0.13 – %0.45
  • Fosfor (P): Maksimum %0.035
  • Kükürt (S): Maksimum %0.035
• Avantajları: İyi çentik tokluğuna sahiptir, bu da düşük sıcaklık uygulamaları için uygun olmasını sağlar. İyi kaynaklanabilirliğe sahiptir.
• Dezavantajları: Yüksek sıcaklık ve korozyon direnci bazı alaşımlı çelikler kadar iyi değildir.

6. 13CrMo4-5 kazan sacı (EN 10028-2)

• Standart: Avrupa standardı EN 10028-2’ye göre tanımlanmış, yüksek sıcaklık özelliklerine sahip alaşımlı bir çeliktir.
• Malzeme Türü: Krom-Molibden (Cr-Mo) alaşımlı çelik.
• Tipik Kullanım: Yüksek sıcaklık altında çalışan kazan ve basınçlı kap imalatında, özellikle sürünme (creep) direncinin önemli olduğu uygulamalarda kullanılır. Petrokimya endüstrisi ve enerji santrallerinde tercih edilir.
• Maks. Çalışma Sıcaklığı (Tahmini): Yaklaşık 550 °C’ye kadar dayanabilir.
• Mekanik Özellikler:
  • Çekme Mukavemeti (Rm): 500 – 650 MPa.
  • Akma Dayanımı (ReH): Minimum 295 MPa (kalınlığa göre değişir).
  • Uzama (A5): Minimum %20 (kalınlığa göre değişir).
• Kimyasal Bileşim (Tipik Değerler):
  • Karbon (C): %0.10 – %0.18
  • Mangan (Mn): %0.40 – %1.00
  • Silisyum (Si): Maksimum %0.50
  • Krom (Cr): %0.70 – %1.15
  • Molibden (Mo): %0.40 – %0.60
  • Fosfor (P): Maksimum %0.025
  • Kükürt (S): Maksimum %0.010
• Avantajları: Yüksek sıcaklık dayanımı, iyi sürünme direnci ve geliştirilmiş korozyon direnci sunar.
• Dezavantajları: Karbonlu çeliklere göre maliyeti daha yüksektir.

7. 10CrMo9-10 kazan sacı (EN 10028-2)

• Standart: Avrupa standardı EN 10028-2’ye göre tanımlanmış, yüksek sıcaklık özelliklerine sahip alaşımlı bir çeliktir.
• Malzeme Türü: Krom-Molibden (Cr-Mo) alaşımlı çelik. Daha yüksek krom ve molibden içeriği sayesinde daha iyi özelliklere sahiptir.
• Tipik Kullanım: Çok yüksek sıcaklık ve basınç altında çalışan kazanlar, türbinler ve diğer kritik ekipmanların imalatında kullanılır. Enerji santrallerinde ve petrokimya tesislerinde sıklıkla tercih edilir. Mükemmel ısı ve korozyon direnci gerektiren uygulamalar için idealdir.
• Maks. Çalışma Sıcaklığı (Tahmini): Yaklaşık 600 °C’ye kadar dayanabilir.
• Mekanik Özellikler:
  • Çekme Mukavemeti (Rm): 520 – 670 MPa.
  • Akma Dayanımı (ReH): Minimum 320 MPa (kalınlığa göre değişir).
  • Uzama (A5): Minimum %19 (kalınlığa göre değişir).
• Kimyasal Bileşim (Tipik Değerler):
  • Karbon (C): %0.08 – %0.15
  • Mangan (Mn): %0.40 – %1.00
  • Silisyum (Si): Maksimum %0.50
  • Krom (Cr): %2.00 – %2.50
  • Molibden (Mo): %0.90 – %1.10
  • Nikel (Ni): Maksimum %0.70
  • Fosfor (P): Maksimum %0.020
  • Kükürt (S): Maksimum %0.010
• Avantajları: Mükemmel yüksek sıcaklık dayanımı, üstün sürünme direnci ve iyi korozyon direnci sunar.
• Dezavantajları: Yüksek alaşım içeriği nedeniyle maliyeti diğer çeliklere göre daha yüksektir. Kaynak işlemi özel dikkat gerektirebilir.

8. ASTM A285 kazan sacı (Grade A, B, C)

• Standart: Amerikan standardı ASTM A285’e göre tanımlanmış, düşük ve orta basınçlı kazanlar için kullanılan düşük karbonlu çelik kaliteleridir. Üç farklı grade (A, B, C) farklı mukavemet seviyelerini temsil eder.
• Malzeme Türü: Düşük karbonlu çelik.
• Tipik Kullanım: Düşük ve orta basınçlı kazanlar, depolama tankları ve genel amaçlı basınçlı kaplar için kullanılır. Yüksek sıcaklık veya yüksek basınç uygulamaları için uygun değildir.
• Maks. Çalışma Sıcaklığı (Tahmini): Grade’e bağlı olarak genellikle 200-300 °C civarındadır.
• Mekanik Özellikler (Örnek – Grade C):
  • Çekme Mukavemeti (Rm): Minimum 380 – 485 MPa.
  • Akma Dayanımı (ReH): Minimum 205 MPa.
• Kimyasal Bileşim: Düşük karbon içeriğine sahiptir. Grade’e göre değişen oranlarda manganez ve silisyum içerebilir.
• Avantajları: İyi kaynaklanabilirlik ve düşük maliyetlidir.
• Dezavantajları: Yüksek sıcaklık ve basınç dayanımı düşüktür.

9. ASTM A387 kazan sacı (Çeşitli Grade’ler)

• Standart: Amerikan standardı ASTM A387, yüksek sıcaklık servislerinde kullanılan çeşitli alaşımlı çelikleri kapsar. Farklı krom ve molibden oranlarına sahip birçok grade’i bulunur (örneğin Grade 5, Grade 9, Grade 11, Grade 12, Grade 22 vb.).
• Malzeme Türü: Krom-Molibden (Cr-Mo) alaşımlı çelikler.
• Tipik Kullanım: Yüksek sıcaklık ve korozyonun söz konusu olduğu kazanlar, basınçlı kaplar, reaktörler ve boru hatları gibi uygulamalarda kullanılır. Petrokimya ve enerji endüstrilerinde yaygındır. Her bir grade, farklı sıcaklık ve korozyon direnci seviyeleri sunar.
• Maks. Çalışma Sıcaklığı (Tahmini): Grade’e bağlı olarak değişir, genellikle 450 °C’nin üzerindedir ve bazı grade’ler 600 °C’ye kadar dayanabilir.
• Mekanik Özellikler: Grade’e bağlı olarak değişir. Daha yüksek krom ve molibden içeriği genellikle daha yüksek mukavemet ve sürünme direnci anlamına gelir.
• Kimyasal Bileşim: Her grade’in kendine özgü krom ve molibden oranları vardır. Karbon, manganez ve silisyum gibi diğer elementlerin oranları da grade’e göre farklılık gösterir.
• Avantajları: Mükemmel yüksek sıcaklık dayanımı, sürünme direnci ve geliştirilmiş korozyon direnci sunar. Uygulamanın gereksinimlerine göre farklı grade seçenekleri mevcuttur.
• Dezavantajları: Alaşımsız çeliklere göre maliyeti daha yüksektir. Kaynak işlemleri grade’e göre özel prosedürler gerektirebilir.

Unutmayın ki, her uygulamanın kendine özgü gereksinimleri vardır ve doğru malzeme seçimi, güvenli ve verimli bir çalışma için kritik öneme sahiptir. Her zaman ilgili standartlara ve uzman görüşlerine başvurmak en doğrusudur.