Въведение в усъвършенстваната котелна тръба от феритна стомана X10CrWMoVNb9-2 (T92/P92)
X10CrWMoVNb9-2(комерсиално известен катоT92за тръби иP92за тръбопроводи) представлява върха на 9-12% хром феритни/мартензитни стомани, разработени за ултра-суперкритични (USC) електроцентрали. Неговото обозначение съгласно европейския стандарт EN 10216-2 разкрива неговия усъвършенстван дизайн от сплав: основа от9% хром (Cr), с критични добавки наВолфрам (W), Молибден (Mo), Ванадий (V), иНиобий (Nb).
Тази стомана е еволюционен напредък на класа T/P91, като ключовата иновация ечастично заместване на молибден с волфрам(1,5-2,0% W, 0,3-0,6% Mo). Това "W-Mo композитно" укрепване, комбинирано с V и Nb микролегиране, създава изключително стабилна суб-зърнеста структура, която осигурявапревъзходна якост на разкъсване при пълзене при температури до приблизително 620 градуса (1150 градуса F). Неговото допустимо напрежение при тези температури е приблизително 20-30% по-високо от това на T/P91, което позволява дори по-тънки стени и допълнителни подобрения в топлинната ефективност на инсталацията и оперативната гъвкавост.
Типичните приложения включват:
Тръби за прегревател и пренагревател в най--температурните секции на котли 600-625 градуса USC
Тръбопровод за главна пара и горещо повторно нагряване
Колектори и колектори за високо{0}}налягане, които изискват максимално съотношение-към-тегло
Критични компоненти, насочени към намаляване на потреблението на въглища и емисиите на CO₂
Основни характеристики и свойства на X10CrWMoVNb9-2 (T92/P92)
Таблицата по-долу обобщава основните свойства и отличия на тази-на--съвременна стомана.
Таблица: Резюме на стоманена тръба за котел X10CrWMoVNb9-2 (T92/P92)
| Категория на имота | Подробности / Типична стойност |
|---|---|
| Стандарт за материал | EN 10216-2: Безшевни стоманени тръби за работа под налягане |
| Общи обозначения | Тръби: T92(ASTM A213),Тръбопроводи: P92(ASTM A335),DIN:X10CrWMoVNb9-2,GB:10Cr9MoW2VNbBN |
| Химичен състав | C: 0.07-0.13%, Si:По-малко или равно на 0,50%,Mn: 0.30-0.60%, P:По-малко или равно на 0,020%,S:По-малко или равно на 0,010%,Cr: 8.50-9.50%, Пн: 0.30-0.60%, W: 1.50-2.00%, V: 0.15-0.25%, Nb: 0.04-0.09%, N: 0.030-0.070%, B: 0.001-0.006% |
| Механични свойства (при стайна температура) | Граница на провлачване (Rp0.2):По-голямо или равно на 440 MPa,Якост на опън (Rm):620-850 MPa,Удължение (A):По-голямо или равно на 18% |
| Термична обработка | Нормализирано (при ~1040-1080 градуса) и темперирано (при ~750-780 градуса) за постигане на фино темперирана мартензитна летва структура. |
| Максимална работна температура | ~620 градуса (1150 градуса F)за дългосрочно-услуги за пълзене. Най-здравата предлагана в търговската мрежа феритна/мартензитна стомана. |
| Ключово предимство | Най-висока якост на пълзене сред 9-12% Cr стомани, позволяващи най-високи параметри на парата (до 620 градуса /30 MPa) за феритни стомани, отлична устойчивост на термична умора. |
| Основни приложения | Най-критичните компоненти с високо-налягане и висока-температура в усъвършенствани електроцентрали с ултра-суперкритичен (USC)-изгаряне на въглища. |
Критични бележки за приложение и производство
Изключително стриктно заваряване и топлинна обработка:Производството на T92/P92 е още по-критично, отколкото за T91/P91 поради точния му химически баланс.
Предварително{0}}нагряване и междупроходен контрол:Основен (~200-250 градуса).
Задължителна и точна PWHT:Термичната обработка след-заваряване ене-подлежи на обсъждане. То трябва да се извърши в тесен температурен диапазон (обикновено 750-770 градуса) с прецизно време на задържане и контролирано охлаждане, за да се осигури превръщането в пластичен закален мартензит и да се постигнат проектните свойства в заваръчната връзка.
Подходящи добавъчни метали:Заваряването трябва да използва специално проектирани консумативи (напр. видове ENiCrMo-6 / ERNiCrMo-3 за различни заварки или специфични съответстващи състави).
Окисляване и корозия при пожар:Въпреки че устойчивостта му на окисление е малко по-добра от T91 поради съдържанието на Cr, при горната граница на неговия температурен диапазон (над 600 градуса), окислението от -страна на парата и особено корозията в огнището в среда с агресивна въглищна пепел стават важни съображения за дизайна. Понякога се прилагат покрития.
Дългосрочна-микроструктурна стабилност:Добавянето на бор (B) в следи значително подобрява дългосрочната -стабилност на микроструктурата при условия на пълзене, предотвратявайки преждевременното влошаване на якостта.
Еволюционен контекст:
Този материал е на върха на еволюционната верига за феритни котелни стомани:
10CrMo9-10 (P12):За температури до ~560 градуса.
X10CrMoVNb9-1 (T/P91):За температури до ~600 градуса.
X10CrWMoVNb9-2 (T/P92):За най-взискателните приложения до ~620 градуса, което представлява практическата температурна граница за феритни стомани преди преминаване към по-скъпи аустенитни стомани (напр. Super 304H, HR3C).
