Pregled
ASTM A335 P92 je specifikacija zabešavne feritne legure-čelične cijevinamijenjen za-visoku temperaturu. Oznaka "P92" odnosi se na specifičnu vrstu čelika poznatu po svojim iznimnimsnaga puzanjaiotpornost na oksidacijuna povišenim temperaturama.
Ovaj je materijal temeljna komponenta u modernim, visoko-učinkovitim elektranama i drugim kritičnim-temperaturnim aplikacijama.
Ključne karakteristike i prednosti
Otpornost na-visoku temperaturu:P92 je dio klase čelika poznatih kao "feritni čelici s-čvrstoćom-pojačane puzanja" (CSEF). Njegova primarna prednost je njegova sposobnost da izdrži visoka mehanička naprezanja na temperaturama koje se obično kreću od 580 stupnjeva do 650 stupnjeva (1076 stupnjeva F do 1202 stupnjeva F).
Izvrsna otpornost na puzanje:Puzanje je spora, trajna deformacija materijala pod stalnim naprezanjem na visokim temperaturama. Kemijski sastav P92 projektiran je tako da maksimalno poveća otpornost na puzanje, što omogućuje dizajn cijevi s tanjim-stjenkama koje mogu podnijeti isti pritisak kao i cijevi s debljim-stjenkama, niže-kvalitete.
Dobra otpornost na oksidaciju i koroziju:Formira stabilan zaštitni oksidni sloj, otporan na stvaranje kamenca u parnim okruženjima.
Otpornost na toplinski zamor:Dobro se ponaša u uvjetima cikličkog grijanja i hlađenja, što je uobičajeno u radu elektrana.
Zavarljivost:Iako zahtijeva specifične i pažljive postupke zavarivanja (pre-zagrijavanje i post-toplinska obrada zavarivanja su obavezni), smatra se zavarljivim uz odgovarajuće tehnike.
Kemijski sastav
Kemijski sastav (u težinskim postocima) je strogo kontroliran kako bi se postigla željena svojstva. Ključni elementi uključuju:
| Element | Sastav (%) | Svrha |
|---|---|---|
| Ugljik (C) | 0.07 - 0.13 | Snaga, Tvrdoća |
| mangan (Mn) | 0.30 - 0.60 | Čvrstoća, deoksidacija |
| fosfor (P) | 0,020 maks | Nečistoća (kontrolirana) |
| Sumpor (S) | 0,010 maks | Nečistoća (kontrolirana) |
| Silicij (Si) | 0,50 maks | Deoksidacija, Snaga |
| Krom (Cr) | 8.50 - 9.50 | Otpornost na oksidaciju i koroziju |
| Molibden (Mo) | 0.30 - 0.60 | Čvrstoća, otpornost na puzanje |
| Vanadij (V) | 0.15 - 0.25 | Čvrstoća na puzanje (precipitatno otvrdnjavanje) |
| Niobij (Nb) | 0.04 - 0.09 | Rafiniranost zrna, otpornost na puzanje |
| Dušik (N) | 0.030 - 0.070 | Snaga (s V i Nb) |
| Nikal (Ni) | 0,40 maks | Žilavost |
| Aluminij (Al) | 0,02 maks | Deoksidacija |
| Bor (B) | 0.001 - 0.006 | Presudno za otpornost na puzanje |
| Volfram (W) | 1.50 - 2.00 | Ključni element za jačanje čvrste otopine |
Bilješka:Dodatak odVolfram (W)iBor (B)je ono što značajno razlikuje P92 od ranijih razreda kao što je P91, dajući mu superiorne performanse pri visokim-temperaturama.
Mehanička svojstva
Cijev mora zadovoljiti sljedeće zahtjeve mehaničkih svojstava nakon toplinske obrade (normalizacija i kaljenje):
| Vlasništvo | Zahtjev |
|---|---|
| Vlačna čvrstoća | Veći ili jednak 620 MPa (90 ksi) |
| Granica tečenja | Veći ili jednak 440 MPa (64 ksi) |
| Elongacija | Veći ili jednak 20% (varira ovisno o debljini stijenke) |
Proces proizvodnje
Bešavni piercing:Cijev se proizvodi kao bešavna, obično koristeći metodu kao što je Mannesmannov proces, gdje se čvrsta gredica buši kako bi se stvorila šuplja ljuska. Time se eliminira uzdužni zavareni šav, koji je potencijalno slaba točka pod visokim pritiskom i temperaturom.
Toplinska obrada:Cijev P92moratipodvrgnuti posebnom postupku toplinske obrade:
Normaliziranje:Zagrijano na približno 1040 stupnjeva - 1080 stupnjeva (1900 stupnjeva F - 1975 stupnjeva F) nakon čega slijedi hlađenje na zraku. To stvara jednoliku, fino{5}}zrnatu mikrostrukturu.
Kaljenje:Ponovno zagrijan na temperaturu između 730 stupnjeva - 780 stupnjeva (1350 stupnjeva F - 1435 stupnjeva F) i držan, zatim ohlađen. Time se smanjuju unutarnji stresovi i poboljšava žilavost.
Uobičajene aplikacije
ASTM A335 P92 koristi se u kritičnim dijelovima visoke-temperature i visokog{3}}tlaka:
Superkritične i ultra{0}}superkritične elektrane:Glavni parni vodovi, topli vodovi za ponovno zagrijavanje i kolektori.
Petrokemijska industrija:Visoko{0}}temperaturni cjevovod u rafinerijama.
Izmjenjivači topline i kotlovi.
Usporedba s drugim ocjenama
u odnosu na P91:P92 nudi približno 20-30% veće dopušteno naprezanje od P91 na temperaturama iznad 600 stupnjeva. To omogućuje značajne uštede materijala i težine u dizajnu postrojenja.
u odnosu na P22 (2,25Cr-1Mo):P92 je znatno superiorniji u čvrstoći i temperaturnoj sposobnosti, što omogućuje mnogo veću učinkovitost postrojenja.
Važna razmatranja za korištenje
Zavarivanje:Zavarivanje P92 zahtijeva strogu kvalifikaciju postupka. Ključni koraci uključuju:
Pred-zagrijavanje na oko 200 stupnjeva - 250 stupnjeva.
Upotreba odgovarajućih ili više{0}}legiranih metala za punjenje (npr. ER90S-B9 za TIG, E9015-B9 za SMAW).
Obavezna toplinska obrada-zavarivanja (PWHT)na 730 stupnjeva - 760 stupnjeva kako bi se postigla pravilna temperirana martenzitna struktura u zoni-zahvaćene toplinom (HAZ).
Osiguranje kvalitete:Kupnja bi trebala zahtijevati strogu certifikaciju, uključujućiCertifikati ispitivanja mlina (MTC)koji provjeravaju kemijski sastav, mehanička svojstva i zapise o toplinskoj obradi.
Ukratko,ASTM A335 P92 je bešavna cijev vrhunskog-razreda projektirana za najzahtjevnije primjene pri visokim-temperaturama, igrajući ključnu ulogu u unapređenju učinkovitosti i smanjenju emisija moderne proizvodnje toplinske energije.
