Pregled brezšivnih jeklenih cevi ASTM A335 P5
ASTM A335 zajema brezšivne cevi iz feritnega legiranega jekla za uporabo pri visokih-temperaturah, vključno s kotli, pregrevalniki in petrokemičnimi aplikacijami. Stopnja P5 je stopnja 5Cr-0,5Mo te specifikacije: jeklena cev iz krom-molibdenove zlitine z dobro trdnostjo lezenja in izrazito boljšo odpornostjo proti oksidaciji kot stopnje z nižjo vsebnostjo kroma iz iste družine.
P5 se običajno izbere tam, kjer je delovna temperatura previsoka za ogljikovo jeklo in za razrede 1,25Cr in 2,25Cr, kjer pa zlitine 9Cr še niso upravičene. Dobavljena je kot brezšivna cev, izdelana brez varjenega šiva, kar je bistvenega pomena za visoko-tlačne storitve, ker odstrani potencialno linijo okvare od meje tlaka.
Kemična sestava razreda P5
Kemija je primarna definicija ocene. Raven kroma tvori zaščitno oksidno plast na površini, medtem ko molibden podpira ohranjanje trdnosti in odpornost proti lezenju pri temperaturi. Zahteve ASTM A335 P5 za toplotno analizo so:
| Element | Sestava (%) |
|---|---|
| Ogljik (C) | 0,15 maks |
| Mangan (Mn) | 0.30–0.60 |
| fosfor (P) | 0,025 maks |
| Žveplo (S) | 0,025 maks |
| Silicij (Si) | 0,50 maks |
| Krom (Cr) | 4.00–6.00 |
| molibden (Mo) | 0.45–0.65 |
Nizke mejne vrednosti preostalega fosforja in žvepla ščitijo žilavost v območju-prizadetega toplotnega varjenja, omejena raven ogljika pa ohranja varljivost jekla, hkrati pa ohranja zahtevane minimalne natezne lastnosti.
Mehanske lastnosti
Cev P5 je toplotno obdelana do normaliziranega in popuščenega stanja, da se dosežejo naslednje minimalne vrednosti, preverjene z nateznim preskusom vzorcev iz končnega izdelka:
| Lastnina | Zahteva |
|---|---|
| Natezna trdnost | 415 MPa (60 ksi) min |
| Meja tečenja | 205 MPa (30 ksi) min |
| Raztezek | 30 % min v 2 in. |
| Stanje dobave | Normalizirano in temperirano |
Oksidacija, sulfidacija in lezenje
Vsebnost 4,00–6,00 % kroma je ključna razlika. Pri temperaturi površina tvori kompaktno plast kromovega oksida, ki upočasni nadaljnje nastajanje vodnega kamna, zato P5 prenaša neprekinjeno uporabo precej nad območjem, kjer ogljikovo jeklo in jekla z nizko-kromovo vsebnostjo hitro oksidirajo. To se običajno navaja od približno 540 stopinj (1000 stopinj F) in več, kjer P5 ohranja očitno prednost pred materiali 1,25Cr in 2,25Cr.
V rafineriji enaka raven kroma izboljša tudi odpornost proti sulfidaciji iz vročih procesnih tokov,-ki vsebujejo žveplo, zato se P5 pojavlja v cevovodih peči in prenosnega voda in ne samo v parnih krogih.
Proizvodnja in nadzor kakovosti
Brezšivna cev P5 se proizvaja z vročim prebadanjem valjaste gredice in nato podaljševanjem in valjanjem dobljene lupine na naročen premer in debelino stene. Ker ni varjenega šiva, je trdnost enakomerna po obodu in cev je zelo primerna za visoko{2}}tlačno delovanje.
Specifikacija zahteva jeklo, topljeno z nadzorovanim postopkom v peči, z dodatnim rafiniranjem, kot je potrebno za doseganje omejitev sestave. Končane cevi se preverijo s preskusom hidrostatičnega tlaka, električnim ne-destruktivnim preskusom, kot je pregled z vrtinčnimi tokovi ali ultrazvočnim pregledom, ter s preskusom sploščenosti, upogiba, trdote, kemičnim in nateznim preskusom na podlagi vzorčenja iz vsake serije.
Povezane specifikacije in primerjava razredov
ASTM A213 T5 je primerljiva specifikacija cevi: izpolnjuje enake zahteve glede kemije in mehanskih lastnosti, vendar je urejena glede na natančen zunanji premer za aplikacije kotlov-premera in pregrevalnikov z manjšim premerom. ASME SA335 P5 je izdaja kode specifikacije cevi in je enakovredna ASTM A335 P5.
| Ocena | Nominalna kemija | Položaj v družini |
|---|---|---|
| P5 | 5Cr-0,5Mo | Visoka odpornost proti oksidaciji in sulfidaciji z zmernimi stroški zlitine |
| P11 | 1,25Cr-0,5Mo | Nižja vsebnost kroma, torej nižja odpornost proti vodnemu kamnu in nižja stroškovna možnost za manj stroge pogoje |
| P22 | 2,25Cr-1Mo | Več molibdena kot P11 za večjo trdnost pri lezenju, vendar še vedno manj kroma kot P5 |
| P9 | 9Cr-1Mo | Višja vsebnost kroma in višja trdnost za težjo uporabo pri visokih-temperaturah |
| P91 | 9Cr-1Mo-V-Nb | Napredni razred z veliko večjo trdnostjo, ki omogoča tanjše stene pri enakem nazivnem tlaku |
V primerjavi s P11 je vsebnost kroma v P5 približno štirikrat višja, zato P5 nudi boljšo odpornost proti oksidaciji in sulfidaciji in je prednosten tam, kjer načrtovana življenjska doba vpliva na luščenje ali napad žvepla. Premik na P9 ali P91 dodatno poveča trdnost in omogoči lažje stene, vendar poveča kompleksnost varjenja in stroške.
Pogosta vprašanja o cevi ASTM A335 P5
V: Kakšno je splošno ime za ASTM A335 P5?
Običajno se imenuje 5% kroma, pol odstotka molibdenovega jekla ali na kratko 5Cr-0,5Mo.
V: Kakšna je najvišja delovna temperatura za cev P5?
Običajno se zanaša na odpornost proti oksidaciji od približno 540 stopinj (1000 stopinj F) navzgor, pri čemer je dovoljena meja določena z veljavno konstrukcijsko kodo in stopnjo napetosti.
V: Kakšna je razlika med A335 P5 in A213 T5?
Imajo enake kemijske in mehanske zahteve; A213 T5 je specifikacija cevi, urejena glede na točen zunanji premer, medtem ko je A335 P5 specifikacija cevi, urejena glede na nazivno velikost cevi.
V: Zakaj izbrati P5 namesto P11 ali P22?
Raven kroma 4,00–6,00 % daje občutno boljšo odpornost proti oksidaciji in sulfidaciji, kar je pomembno v rafinerijskih tokovih in storitvah vročega plina, kjer oblikovanje vodi skaliranje.
V: Kako mora biti cev P5 toplotno obdelana in varjena?
Cev je dobavljena normalizirana in kaljena. Varjenje zahteva nadzorovano predgretje, ujemajočo se krom-molibdenovo dodajno kovino in toplotno obdelavo po-varju za ponovno vzpostavitev žilavosti spoja.
V: V katerih panogah je cev P5 najpogostejša?
Proizvodnja električne energije za cevi kotla in pregrevalnika ter visoko{0}}temperaturne parne vode, petrokemična in rafinerska proizvodnja za cevovode vročih procesov in komponente peči ter proizvodnja tlačnih posod za razdelilnike in razdelilnike.
ASTM A335 P5 zapolnjuje vrzel med cevjo iz zlitine z nizko-kromovo zlitino in razredi 9Cr ter zagotavlja zanesljivo trdnost pri visokih-temperaturah in odpornost proti skali pri zmerni ceni zlitine.
