Преглед
ASTM A335 P92 е спецификация забезшевна тръба от феритна сплав-стоманапредназначени за работа при висока{0}}температура. Обозначението "P92" се отнася до специфичен клас стомана, известен със своите изключителни качествасила на пълзенеиустойчивост на окислениепри повишени температури.
Този материал е основен компонент в модерни, високо-ефективни електроцентрали и други критични високотемпературни-приложения.
Основни характеристики и предимства
Устойчивост на-висока температура:P92 е част от клас стомани, известни като „феритни стомани с-сила на пълзене-подобрени“ (CSEF). Основното му предимство е способността му да издържа на високи механични натоварвания при температури, обикновено вариращи от 580 градуса до 650 градуса (1076 градуса F до 1202 градуса F).
Отлична устойчивост на пълзене:Пълзенето е бавна, постоянна деформация на материал при постоянно напрежение при високи температури. Химическият състав на P92 е разработен така, че да увеличи максимално устойчивостта на пълзене, което позволява проектирането на тръби с по-тънки-стени, които могат да издържат на същото налягане като по-дебели{3}}стенни тръби с по-нисък-клас.
Добра устойчивост на окисляване и корозия:Образува стабилен защитен оксиден слой, устойчив на котлен камък в среда с пара.
Устойчивост на термична умора:Той се представя добре при условия на циклично нагряване и охлаждане, което е обичайно при операциите на електроцентралите.
Заваряемост:Въпреки че изисква специфични и внимателни процедури за заваряване (предварителното-нагряване и термичната обработка след-заваряване са задължителни), счита се за заваряемо с подходящи техники.
Химичен състав
Химическият състав (в тегловни проценти) е строго контролиран за постигане на желаните свойства. Ключовите елементи включват:
| елемент | Състав (%) | Цел |
|---|---|---|
| Въглерод (C) | 0.07 - 0.13 | Сила, Твърдост |
| Манган (Mn) | 0.30 - 0.60 | Сила, дезоксидация |
| Фосфор (P) | 0,020 макс | Примеси (контролирани) |
| Сяра (S) | 0,010 макс | Примеси (контролирани) |
| Силиций (Si) | 0,50 макс | Дезоксидация, сила |
| хром (Cr) | 8.50 - 9.50 | Устойчивост на окисляване и корозия |
| Молибден (Mo) | 0.30 - 0.60 | Сила, устойчивост на пълзене |
| Ванадий (V) | 0.15 - 0.25 | Якост на пълзене (преципитатно втвърдяване) |
| Ниобий (Nb) | 0.04 - 0.09 | Усъвършенстване на зърното, устойчивост на пълзене |
| Азот (N) | 0.030 - 0.070 | Сила (с V и Nb) |
| Никел (Ni) | 0,40 макс | Издръжливост |
| Алуминий (Al) | 0,02 макс | Деоксидация |
| Бор (B) | 0.001 - 0.006 | От решаващо значение за устойчивостта на пълзене |
| Волфрам (W) | 1.50 - 2.00 | Ключов елемент за укрепване на твърдия разтвор |
Забележка:Добавянето наВолфрам (W)иБор (B)е това, което значително отличава P92 от по-ранните класове като P91, като му дава превъзходна производителност при висока-температура.
Механични свойства
Тръбата трябва да отговаря на следните изисквания за механични свойства след термична обработка (нормализиране и темпериране):
| Собственост | Изискване |
|---|---|
| Якост на опън | По-голямо или равно на 620 MPa (90 ksi) |
| Сила на провлачване | По-голямо или равно на 440 MPa (64 ksi) |
| Удължение | По-голямо или равно на 20% (варира в зависимост от дебелината на стената) |
Производствен процес
Безшевен пиърсинг:Тръбата се произвежда като безшевна, като обикновено се използва метод като процеса на Mannesmann, където твърда заготовка се пробива, за да се създаде куха обвивка. Това елиминира надлъжен заваръчен шев, който е потенциално слабо място при високо налягане и температура.
Топлинна обработка:P92 тръбатрябвапреминават през специфичен процес на топлинна обработка:
Нормализиране:Загрят до приблизително 1040 градуса - 1080 градуса (1900 градуса F - 1975 градуса F), последван от охлаждане на въздух. Това създава еднаква, фино{5}}зърнеста микроструктура.
Закаляване:Загрява се повторно до температура между 730 градуса - 780 градуса (1350 градуса F - 1435 градуса F) и се задържа, след което се охлажда. Това облекчава вътрешните напрежения и подобрява якостта.
Общи приложения
ASTM A335 P92 се използва в секции с критична висока-температура и високо{3}}налягане на:
Свръхкритични и ултра{0}}свръхкритични електроцентрали:Основни линии за пара, линии за горещо повторно нагряване и колектори.
Нефтохимическа промишленост:Високотемпературни-тръбопроводи в рафинерии.
Топлообменници и бойлери.
Сравнение с други степени
срещу P91:P92 предлага приблизително 20-30% по-високо допустимо напрежение от P91 при температури над 600 градуса. Това позволява значително спестяване на материали и тегло при проектирането на инсталацията.
спрямо P22 (2.25Cr-1Mo):P92 е значително по-добър по отношение на якост и температурна способност, което позволява много по-висока ефективност на инсталацията.
Важни съображения за употреба
Заваряване:Заваряването P92 изисква строга квалификация на процедурата. Ключовите стъпки включват:
Предварително-нагряване до около 200 градуса - 250 градуса.
Използване на съответстващи или над{0}}легирани добавъчни метали (напр. ER90S-B9 за TIG, E9015-B9 за SMAW).
Задължителна термична обработка след{0}}заваряване (PWHT)при 730 градуса - 760 градуса за постигане на подходяща темперирана мартензитна структура в засегнатата от топлина-зона (HAZ).
Гарантиране на качеството:Закупуването трябва да изисква стриктна сертификация, включителноСертификати за изпитване на мелница (MTC)които проверяват химичния състав, механичните свойства и записите за термична обработка.
В обобщение,ASTM A335 P92 е безшевна тръба от първокласен-клас, проектирана за най-взискателните приложения при високи-температури, играеща жизненоважна роля за повишаване на ефективността и намаляване на емисиите от модерното производство на топлинна енергия.
