SA691 razred 92 (9CR-2W) kotlovska cev iz feritnega jekla z izboljšano trdnostjo-za napredno lezenje
Pregled izdelka
SA691 Stopnja 92 je anaslednja-generacija, volfram-ojačeno,-trdnost-izboljšano feritno (CSEF) jeklodoločeno v skladu s standardom ASTM/ASME SA691 za varjene konstrukcije. Ta zlitina je pomemben napredek nad stopnjo 91, saj sestava temelji na9 % kroma, 2 % volframa in molibdena (9Cr-0,5Mo-1,8WV-Nb), optimiziran za najvišje možne delovne temperature in tlake v sodobnih elektrarnah. Razvit je bil posebej za premikanje meja učinkovitostinapredna ultra-superkritična (A-USC) proizvodnja električne energijes tem, da ponuja približno 20-30% višjo trdnost lezenja kot razred P91 pri 600-650 stopinjah.
Primarne aplikacije
Napredne in ultra{0}}superkritične (A-USC) elektrarne:Glavni vodi za paro, vodi za vroče ponovno segrevanje, razdelilniki pregrevalnikov/ponovnih grelnikov in cevi, zasnovani zastoritev do 620-650 stopinj (1150-1200 stopinj F)
Visoko{0}}učinkovite-elektrarne na premog:Kritični debeli{0}}sestavni deli, kjer trdnost stopnje 91 ni zadostna
Parni generatorji z rekuperacijo toplote (HRSG):Odseki z najvišjo temperaturo v naprednih napravah s kombiniranim ciklom
Nadgradnja in nadgradnja:Uporablja se za zamenjavo ali nadgradnjo komponent razreda 91/22 za večjo učinkovitost in podaljšanje življenjske dobe
Raziskovalni in prototipni sistemiciljanje na temperature pare nad 600 stopinj
Tabela kemijske sestave in mehanskih lastnosti SA691 stopnje 92
| Kategorija | Lastnost / element | Specifikacija / vrednost |
|---|---|---|
| Standard & Grade | Standardna oznaka | ASTM/ASME SA691 |
| Ocena | 92(Ekvivalent varjenja ASTM A335 P92 / A213 T92) | |
| Kemična sestava | Ogljik (C) | 0.07 - 0.13% |
| Mangan (Mn) | 0.30 - 0.60% | |
| fosfor (P) | 0,020 % maks | |
| Žveplo (S) | 0,010 % maks | |
| Silicij (Si) | 0,50 % maks | |
| Krom (Cr) | 8.50 - 9.50% | |
| molibden (Mo) | 0.30 - 0.60% | |
| Volfram (W) | 1.50 - 2.00% | |
| vanadij (V) | 0.15 - 0.25% | |
| Niobij (Nb) | 0.04 - 0.09% | |
| Dušik (N) | 0.030 - 0.070% | |
| Bor (B) | 0.001 - 0.006% | |
| Aluminij (Al) | 0,02 % maks(kritično) | |
| Nikelj (Ni) | 0,40 % maks | |
| Mehanske lastnosti | Natezna trdnost, min | 620 MPa (90.000 psi) |
| Meja tečenja (0,2 % offset), min | 440 MPa (64.000 psi) | |
| Raztezek, min | Večji ali enak 20 % (v 2 palcih / 50 mm) | |
| Trdota | 250 HBW max (tipično 210-250 HBW) | |
| Toplotna obdelava | Obvezen pogoj | Normalizacija:1040-1080 stopinj (1905-1975 stopinj F) Kaljenje:750-780 stopinj (1380-1435 stopinj F), najmanj 1 ura. |
| Proizvodni proces | Vrsta | Električno talilno varjeno (EFW)s popolno normalizacijo in po{0}}varjenjem. |
Zmogljivost pri povišani temperaturi in primerjava zasnove
| Lastnina | SA691 Stopnja 92 | SA691 Razred 91 (za primerjavo) | Pomen |
|---|---|---|---|
| ASME Najvišja dovoljena temp | 649 stopinj (1200 stopinj F) | 649 stopinj (1200 stopinj F) | Ista meja kode, vendar ima P92 višjo moč pri tej meji. |
| Dovoljena napetost pri 600 stopinjah | ~103 MPa (14.900 psi) | ~78 MPa (11.300 psi) | ~32% večji stresomogoča tanjše stene. |
| Dovoljena napetost pri 625 stopinjah | ~62 MPa (9.000 psi) | ~48 MPa (7000 psi) | Pomembna prednost pri višjih temp. |
| Creep Rupt. (100k ur pri 600 stopinjah) | ~180 MPa | ~140 MPa | ~29% višja lezna trdnost. |
| Tipično temperaturno območje načrtovanja | 595-625 stopinj | 580-600 stopinj | Omogoča višjo učinkovitost ciklov. |
| Ključni krepilni element | Volfram (W)+ molibden (Mo) | molibden (Mo) | W zagotavlja utrjevanje trdne raztopine. |
Kritični izdelovalni in metalurški vidiki
Napredna metalurgija:Moč izhaja iz kompleksne kombinacije:
Kaljena martenzitna mikrostrukturaod normalizacije.
Fini MX karbonitridi(V/Nb).
Krepitev trdne raztopineiz volframa in molibdena.
borza stabilizacijo meja zrn proti kavitaciji pri lezenju.
Izjemno strog nadzor nad aluminijem(kot pri P91) je ključnega pomena.
Visoko specializirano varjenje in toplotna obdelava:
Predgretje: 200-250 stopinj (392-482 stopinj F)najmanj.
Interpass temperatura:Strogo nadzorovanoManj kot ali enako 300 stopinj (572 stopinj F).
O PWHT ni-mogoče se pogajati:Izvesti je treba ob760±10 stopinj (1400±18 stopinj F). Razpon "750-780 stopinj" v standardu je širok;760 stopinj je cilj industrijeza optimalno žilavost in moč.
Dodatna kovina:Uporabiti je treba ujemanjePolnila razreda 92(npr. klasifikacija, kot je E90C1M-G). Uporaba polnila P91 bo povzročila premajhno ujemanje zvarov in potencialno prezgodnjo odpoved.
Mehanizmi in spremljanje kritičnih okvar:
Občutljivost za pokanje tipa IV:Zaradi višje vsebnosti zlitin in neusklajenosti trdnosti je še bolj izrazit kot pri razredu 91. Drobno{2}}zrnat HAZ je najšibkejši člen.
Dolgotrajna-mikrostrukturna stabilnost:Obarjanje Lavesove faze [(Fe,Cr)₂(Mo,W)] se pojavi med dolgotrajnim-staranjem nad ~550 stopinj, kar vodi do postopnega mehčanja. To je upoštevano pri izračunih načrtovane življenjske dobe.
Nad-nadzor trdote na mestu:Trdoto po-izdelavi je treba preveriti. Cilj:200-250 HBWpo PWHT. Vrednosti zunaj tega območja kažejo na nepravilno toplotno obdelavo.
Zagotavljanje kakovosti (nad standardnimi zahtevami):
100 % NDE:Radiografija (RT) IN ultrazvočno testiranje (UT) vseh vzdolžnih in obodnih zvarov.
Preslikava trdote:Zahtevano pri vseh zvarjenih spojih (osnova, HAZ, pokrov/koren zvara).
Preskus-lezenja zvara:Pogosto določeno za prototip ali kritične aplikacije za kvalifikacijo postopka varjenja.
Pozitivna identifikacija materiala (PMI):Bistvenega pomena za preverjanje kemije osnovnih in dodajnih kovin pred varjenjem.
Direktiva o javnih naročilih in specifikacijah:
Jasno povejte: "ASTM/ASME SA691 razred 92« s sklicevanjem na zadnjo izdajo.
Obvezne dodatne zahteve:Običajno navediteS5 (RT), S6 (UT), S8 (trdota) in S9 (Charpyjev udarni preskus). Za nove projekte,razmislite o dodajanju zahteve za certificiran postopek varjenjaod proizvajalca cevi.
Dokumentacija:Potrjeno poročilo o preskusu mlina mora vsebovati:
Celoten čas toplotne obdelave-temperature.
Dejanska kemijska analiza, zlasti za W, B, Al, N.
Rezultati vseh mehanskih preskusov, vključno s preskusi udarcev, če so navedeni.
Zahteva po strokovnem znanju:Ekipe za izdelavo in inšpekcijomora imeti dokazane, dokumentirane izkušnjez oceno 92. To ni gradivo za splošno prakso.
OPOZORILO: STANJE--UMETNIŠKEGA-MATERIALA
Stopnja 92 je v ospredju komercialno dostopnih feritnih jekel za elektrarne. Njegova vrhunska zmogljivost prihaja zznatno povečana kompleksnost v proizvodnji, izdelavi in kontroli kakovosti. Do napak je prišlo zaradi manjših odstopanj v postopku.
Bistvene reference za varno uporabo:
ZadnjeASTM/ASME SA691Specifikacija.
Koda za kotle in tlačne posode ASME, razdelek I in II, del D.
ASME B31.1Koda napajalnih cevi.
Smernice EPRI (Electric Power Research Institute).za stopnjo 92/P92.
European Creep Collaborative Committee (ECCC)priporočila in podatkovne liste.
Ta podatkovni list je informativne narave. Končna zasnova, specifikacija in izdelava morajo temeljiti na najnovejših kodah, projekt-specifičnem inženiringu in posvetovanju s strokovnjaki za materiale, ki imajo izkušnje z naprednimi visoko{2}}temperaturnimi zlitinami.
