Pregled
ASTM A335 P92 je specifikacija zabrezšivne jeklene-cevi iz feritne zlitinenamenjen za-delovanje pri visokih temperaturah. Oznaka "P92" se nanaša na določen razred jekla, ki je znan po svojih izjemnih lastnostihtrdnost lezenjainoksidacijska odpornostpri povišanih temperaturah.
Ta material je temeljni sestavni del sodobnih elektrarn z visokim-izkoristkom in drugih kritičnih visoko{1}}temperaturnih aplikacij.
Ključne značilnosti in prednosti
Visoko-temperaturna trdnost:P92 je del razreda jekel, znanih kot "feritna-trdnost-jekla z izboljšano lezečo trdnostjo" (CSEF). Njegova glavna prednost je njegova sposobnost, da prenese visoke mehanske obremenitve pri temperaturah, ki se običajno gibljejo od 580 stopinj do 650 stopinj (1076 stopinj F do 1202 stopinj F).
Odlična odpornost proti lezenju:Lezenje je počasna, trajna deformacija materiala pod stalno obremenitvijo pri visokih temperaturah. Kemična sestava P92 je zasnovana tako, da poveča odpornost proti lezenju, kar omogoča oblikovanje cevi s tanjšimi-stenami, ki prenesejo enak pritisk kot cevi z debelejšimi-stenami, nižje-razrednosti.
Dobra odpornost proti oksidaciji in koroziji:Tvori stabilno zaščitno oksidno plast, ki je odporna proti vodnemu kamnu v okoljih s paro.
Odpornost na toplotno utrujenost:Dobro deluje v pogojih cikličnega ogrevanja in hlajenja, kar je običajno pri delovanju elektrarn.
Varljivost:Čeprav zahteva posebne in skrbne postopke varjenja (pred-ogrevanje in po-toplotna obdelava po varjenju sta obvezna), se z ustreznimi tehnikami šteje za varljivo.
Kemična sestava
Kemična sestava (v masnih odstotkih) je strogo nadzorovana za doseganje želenih lastnosti. Ključni elementi vključujejo:
| Element | Sestava (%) | Namen |
|---|---|---|
| Ogljik (C) | 0.07 - 0.13 | Moč, trdota |
| Mangan (Mn) | 0.30 - 0.60 | Trdnost, deoksidacija |
| fosfor (P) | 0,020 maks | Nečistoča (nadzorovana) |
| Žveplo (S) | 0,010 maks | Nečistoča (nadzorovana) |
| Silicij (Si) | 0,50 maks | Dezoksidacija, moč |
| Krom (Cr) | 8.50 - 9.50 | Odpornost proti oksidaciji in koroziji |
| molibden (Mo) | 0.30 - 0.60 | Trdnost, odpornost proti lezenju |
| vanadij (V) | 0.15 - 0.25 | Trdnost proti lezenju (izločeno utrjevanje) |
| Niobij (Nb) | 0.04 - 0.09 | Rafiniranost zrn, trdnost lezenja |
| Dušik (N) | 0.030 - 0.070 | Trdnost (z V in Nb) |
| Nikelj (Ni) | 0,40 maks | Žilavost |
| Aluminij (Al) | 0,02 maks | Deoksidacija |
| Bor (B) | 0.001 - 0.006 | Ključnega pomena za trdnost lezenja |
| Volfram (W) | 1.50 - 2.00 | Ključni element za utrjevanje trdne raztopine |
Opomba:DodatekVolfram (W)inBor (B)je tisto, kar bistveno razlikuje P92 od prejšnjih razredov, kot je P91, saj mu daje vrhunsko zmogljivost pri visokih-temperaturah.
Mehanske lastnosti
Cev mora po toplotni obdelavi (normalizacija in popuščanje) izpolnjevati naslednje zahteve glede mehanskih lastnosti:
| Lastnina | Zahteva |
|---|---|
| Natezna trdnost | Večji ali enak 620 MPa (90 ksi) |
| Moč tečenja | Večji ali enak 440 MPa (64 ksi) |
| Raztezek | Večji ali enak 20 % (variira glede na debelino stene) |
Proizvodni proces
Brezšivni piercing:Cev je izdelana kot brezšivna, običajno z uporabo metode, kot je Mannesmannov postopek, kjer se trdna gredica preluknja, da se ustvari votla lupina. S tem se odpravi vzdolžni zvar, ki je potencialna šibka točka pri visokem tlaku in temperaturi.
Toplotna obdelava:Cev P92morapodvrženi posebnemu postopku toplotne obdelave:
Normalizacija:Segreto na približno 1040 stopinj - 1080 stopinj (1900 stopinj F - 1975 stopinj F), čemur je sledilo ohlajanje na zraku. To ustvari enotno, fino{5}}zrnato mikrostrukturo.
Kaljenje:Ponovno segreto na temperaturo med 730 stopinj - 780 stopinj (1350 stopinj F - 1435 stopinj F) in zadržano, nato ohlajeno. To razbremeni notranje napetosti in izboljša žilavost.
Pogoste aplikacije
ASTM A335 P92 se uporablja v kritičnih visoko{2}}temperaturnih in-tlačnih odsekih:
Superkritične in ultra-superkritične elektrarne:Glavni vodi za paro, vodi za vroče ponovno ogrevanje in razdelilni deli.
petrokemična industrija:Visok{0}}cevi v rafinerijah.
Toplotni izmenjevalniki in kotli.
Primerjava z drugimi ocenami
proti P91:P92 nudi približno 20-30 % višjo dovoljeno obremenitev kot P91 pri temperaturah nad 600 stopinj. To omogoča znatne prihranke materiala in teže pri načrtovanju naprave.
v primerjavi s P22 (2,25Cr-1Mo):P92 je močno boljši v moči in temperaturni zmogljivosti, kar omogoča veliko večjo učinkovitost naprave.
Pomembni vidiki uporabe
Varjenje:Varjenje P92 zahteva strogo kvalifikacijo postopka. Ključni koraki vključujejo:
Pred-ogrevanje na približno 200 stopinj - 250 stopinj.
Uporaba ustreznih ali več{0}}legiranih dodajnih kovin (npr. ER90S-B9 za TIG, E9015-B9 za SMAW).
Obvezna toplotna obdelava-po varjenju (PWHT)pri 730 stopinjah - 760 stopinj, da dosežemo pravilno kaljeno martenzitno strukturo v toplotno-območju (HAZ).
Zagotavljanje kakovosti:Nakup mora zahtevati strogo certificiranje, vključno zCertifikati o mlinskem preskusu (MTC)ki preverja kemično sestavo, mehanske lastnosti in zapise o toplotni obdelavi.
Če povzamemo,ASTM A335 P92 je vrhunska-brezšivna cev, zasnovana za najzahtevnejše visoko{3}}temperaturne aplikacije, ki igra ključno vlogo pri izboljšanju učinkovitosti in zmanjševanju emisij pri sodobni proizvodnji toplotne energije.
