Što je ASTM A335 P5 čelična cijev
ASTM A335 P5 je vrsta bešavne-čelične cijevi od feritne legure definirana ASTM A335 / ASME SA335, specifikacijom za bešavnu-čeličnu cijev od feritne legure za rad na visokim-temperaturama. Oznaka P5 odnosi se na krom-molibden čelik s 4,00 do 6,00 posto kroma i 0,45 do 0,65 posto molibdena. Cijev se isporučuje u normaliziranom i kaljenom stanju i namijenjena je za rad tamo gdje ugljični čelik više ne pruža odgovarajuću otpornost na oksidaciju ili otpornost na puzanje, obično pri temperaturama metala do oko 600 stupnjeva C.
Budući da se A335 P5 proizvodi kao bešavni proizvod, nema uzdužni zavareni šav, što uklanja zavar kao potencijalno mjesto kvara kod puzanja i korozije. To ga čini uobičajenim izborom za-grijačke cijevi koje rade u rafinerijama, visokotemperaturne-parne cijevi i hidroprocesne cijevi gdje bi kombinacija topline i korozivnih medija brzo razgradila ugljični čelik.
Kemijski sastav A335 P5
Svojstva P5 cijevi proizlaze iz strogo kontroliranog sastava. Krom je glavni legirajući element i stvara stabilan, zaštitni film krom oksida na površini na povišenoj temperaturi, dajući cijevi otpornost na oksidaciju i koroziju. Molibden osigurava čvrstu-otopinu ojačanja i podiže temperaturu rekristalizacije, što izravno poboljšava otpornost-na pucanje i puzanje. Ugljik i mangan se drže unutar definiranih granica kako bi se očuvala zavarljivost i žilavost. Prema ASTM A335, zahtjevi su:
| Element | Sastav (postotak) |
|---|---|
| Ugljik (C) | 0,15 maks |
| mangan (Mn) | 0.30 - 0.60 |
| fosfor (P) | 0,025 maks |
| Sumpor (S) | 0,025 maks |
| Silicij (Si) | 0,50 maks |
| Krom (Cr) | 4.00 - 6.00 |
| Molibden (Mo) | 0.45 - 0.65 |
Mehanička svojstva na sobnoj temperaturi
ASTM A335 postavlja jasne donje granice za mehanička svojstva P5 cijevi-na sobnoj temperaturi. Ovo su prihvatljive vrijednosti navedene u potvrdi o ispitivanju mlinom i potvrđene ispitivanjem zatezanja uzetim s tijela cijevi:
| Vlasništvo | Minimalni zahtjev |
|---|---|
| Vlačna čvrstoća | 415 MPa (60 000 psi) |
| Granica razvlačenja | 205 MPa (30 000 psi) |
| Izduženje u 50 mm (2 in) | 30 posto |
Vrijednosti rastezanja i popuštanja daju osnovu za projektiranje tlaka, dok zahtjev za istezanjem jamči korisnu razinu duktilnosti za savijanje, prirubnice i zavarivanje tijekom izrade. Ta se svojstva postižu kroz normalizirane i temperirane uvjete isporuke, a ne hladnom obradom, tako da ostaju stabilna tijekom dugotrajne-visoke-rade na temperaturama.
Toplinska obrada i mikrostruktura
Cijev P5 mora biti isporučena u normaliziranom i kaljenom stanju. Normalizacija pročišćava strukturu zrna i proizvodi jednoliku feritnu-bainitnu ili feritnu-perlitnu strukturu, što poboljšava čvrstoću i žilavost. Kaljenje se zatim provodi na temperaturi od najmanje 677 stupnjeva C (1250 stupnjeva F) kako bi se smanjila unutarnja naprezanja od formiranja, stabilizirala mikrostruktura i omogućilo taloženje karbida u raspršenom obliku. Rezultat je kaljena bainitna struktura s dobrom ravnotežom čvrstoće na puzanje, duktilnosti i otpornosti na krtost tijekom rada.
Ova toplinska obrada je obvezni kriterij prihvaćanja, a ne opcija. Potvrda o ispitivanju mlina treba navesti temperaturni raspon toplinske obrade i potvrditi da konačni proizvod zadovoljava mehaničke zahtjeve A335.
Izvedba na visokim-temperaturama
Dva svojstva definiraju korisnost P5 u vrućoj usluzi. Prvi je otpornost na oksidaciju: na temperaturama metala iznad otprilike 540 stupnjeva C, obični ugljični čelik brzo se ljušti, dok 4 do 6 posto kroma u P5 stvara gusti sloj krom oksida koji usporava stvaranje kamenca i gubitak metala. Drugi je otpornost na puzanje: molibden u čvrstoj otopini podiže temperaturu na kojoj se materijal počinje trajno deformirati pod dugotrajnim naprezanjem, tako da cijev zadržava svoje dimenzije tijekom projektiranog životnog vijeka.
Iz tog razloga, P5 se obično primjenjuje u pećima i prijenosnim -linijama u rafinerijama nafte, u vodovima pregrijane pare i u drugim sustavima gdje je radna temperatura dovoljno visoka da diskvalificira ugljični čelik, ali korozivnost još ne opravdava stupanj kroma od 9 posto kao što je P9.
P5 U usporedbi s P11 i P22
P5, P11 i P22 svi pripadaju obitelji krom-molibdena A335, ali nisu međusobno zamjenjivi. Razlike u sadržaju kroma i molibdena mijenjaju gornju temperaturu, korozijsko ponašanje i cijenu:
| Razred | Krom | Molibden | Vlačna čvrstoća min | Izdašnost min | Naglasak na dizajnu |
|---|---|---|---|---|---|
| P5 | 4.00 - 6.00 | 0.45 - 0.65 | 415 MPa | 205 MPa | Otpornost na oksidaciju i koroziju |
| P11 | 1.00 - 1.50 | 0.44 - 0.65 | 415 MPa | 205 MPa | Opće{0}}cijevovodi za visoke temperature |
| P22 | 1.90 - 2.60 | 0.87 - 1.13 | 415 MPa | 205 MPa | Veća čvrstoća puzanja pri temperaturi |
P5 nudi najbolju otpornost na oksidaciju i koroziju od sva tri zbog višeg sadržaja kroma. P22 nudi veću otpornost na puzanje u rasponu od 550 do 600 stupnjeva C zbog više kombinacije molibdena i kroma, a P11 se nalazi između njih za umjerene-temperaturne zadatke. Odabir stupnja treba se temeljiti na projektiranoj temperaturi metala, korozivnosti procesnog medija i potrebnom projektiranom životnom vijeku, a ne samo na prvom trošku.
Tipične primjene
U rafinerijama i petrokemijskim uslugama, cijev A335 P5 koristi se za napaljene-grijačke cijevi, vodove za prijenos vruće-nafte i cjevovode reaktora i izmjenjivača u hidrodesulfurizaciji i postrojenjima za vodik, gdje bi punjenje -sa sumporom i povišena temperatura napadali ugljični čelik. U proizvodnji električne energije pojavljuje se u cjevovodima za pregrijanu paru i drugim cjevovodima umjerene-temperature,-visokog tlaka. Također je navedeno za sustave povrata topline-i za cjevovode kemijskih postrojenja koji prenose vruće, blago korozivne medije.
Napomene o inspekciji i naručivanju
Narudžbe za cijevi A335 P5 trebaju navesti standard i stupanj, vanjski promjer, debljinu stjenke, duljinu i potrebna ispitivanja. Tipični dodatni zahtjevi uključuju hidrostatsko ispitivanje, ispitivanje izravnavanjem, ispitivanje ultrazvukom ili vrtložnim-strujama i potpune potvrde o ispitivanju mlina sa sljedivosti toplinskog-broja. Budući da je P5 klasa otporna-na puzanje, kupci bi trebali potvrditi da uvjeti toplinske obrade i mehaničke vrijednosti na certifikatu odgovaraju osnovi dizajna prije puštanja u proizvodnju.
FAQ
1. Što je ASTM A335 P5 cijev?
A335 P5 bešavna je čelična cijev-od feritne legure s 4 do 6 posto kroma i 0,45 do 0,65 posto molibdena, proizvedena prema ASTM A335 / ASME SA335 za rad na visokim-temperaturama i isporučena u normaliziranom i kaljenom stanju.
2. Koje su minimalne vlačne granice i granice tečenja P5?
Minimalna vlačna čvrstoća je 415 MPa (60 000 psi), a minimalna granica razvlačenja je 205 MPa (30 000 psi), s minimalnim istezanjem od 30 posto u 50 mm.
3. Zašto P5 sadrži krom i molibden?
Krom stvara zaštitni oksidni film koji osigurava otpornost na oksidaciju i koroziju na povišenoj temperaturi. Molibden ojačava čelik na visokim temperaturama i poboljšava puzanje i otpornost-na pucanje.
4. Po čemu se P5 razlikuje od P11 i P22?
P5 ima najveći sadržaj kroma (4 do 6 posto) od tri, što mu daje najbolju otpornost na oksidaciju i koroziju. P22 osigurava veću otpornost na puzanje na 550 do 600 stupnjeva C, dok je P11 srednja opcija za umjerene temperature.
5. Je li cijev A335 P5 zavarljiva?
Da. P5 zahtijeva predgrijavanje na otprilike 200 do 300 stupnjeva C prije zavarivanja i toplinsku obradu nakon -zavarivanja kako bi se obnovila duktilnost i izbjeglo pucanje u zoni-pogođenoj toplinom. Postupci zavarivanja trebaju slijediti kvalificirane WPS zahtjeve za 5Cr-0,5Mo materijale.
6. Gdje se P5 cijev najčešće koristi?
Široko se koristi u rafinerijskim-grijačkim cijevima, visoko{1}}temperaturnim parnim cjevovodima, hidroprocesnim cjevovodima i drugim sustavima koji rade na temperaturama metala do oko 600 stupnjeva C s blago korozivnim medijima.
