لوله فولادی دیگ بخار کربنی A335 P92

شکستن تعیین

A335:این مشخصات استاندارد بین المللی ASTM است"آلیاژ فریتی بدون درز-لوله فولادی برای سرویس با دمای بالا."این استاندارد کلی است که الزامات شیمیایی، مکانیکی و تولیدی را تعریف می کند.

P92:این است"نمره"در استاندارد ASTM A335 "P" مخفف "Pipe" است و عدد 92 مربوط به یک ترکیب شیمیایی خاص است که عمدتاً بر اساس محتوای کروم و مولیبدن و سایر عناصر آلیاژی کلیدی است.

فولاد کربنی:این در اصطلاح رایج کمی اشتباه است. از نظر فنی، P92 یک استفولاد آلیاژی کروم پیشرفته-مولیبدن (Cr-Mo). در حالی که حاوی کربن است، سطوح بالای کروم (Cr) و مولیبدن (Mo) آن را محکم در رده "فولاد آلیاژی" قرار می دهد، نه فولاد کربنی ساده.

لوله فولادی بویلر:این کاربرد اصلی آن را توصیف می کند. این به طور خاص برای استفاده در دیگ‌ها، سوپرهیترها و مبدل‌های حرارتی در نیروگاه‌ها و سایر سیستم‌های{1}}فشار و دمای بالا{2}} طراحی شده است.

ویژگی های کلیدی لوله A335 P92

1. ترکیب شیمیایی

P92 تکاملی از درجه قدیمی P91 با افزودن کلید تنگستن (W) است. ترکیب معمولی آن شامل:

کربن (C):~0.07-0.13٪ - برای استحکام.

کروم (Cr):~8.50-9.50٪ - مقاومت عالی در برابر اکسیداسیون و خوردگی در دماهای بالا ارائه می دهد.

مولیبدن (Mo):~0.30-0.60٪ - استحکام و مقاومت در برابر خزش را افزایش می دهد.

تنگستن (W):~1.50-2.00% - متمایز کننده کلید از P91. به طور قابل توجهی استحکام در دمای بالا و مقاومت در برابر خزش را بهبود می بخشد.

وانادیوم (V):~0.15-0.25٪ - کاربیدهای پایداری را تشکیل می دهد که استحکام را افزایش می دهد.

نیوبیم (Nb):~0.04-0.09٪ - همچنین به تشکیل کاربید برای استحکام کمک می کند.

نیتروژن (N):~0.03-0.07٪ - برای تقویت فولاد با وانادیوم کار می کند.

2. خواص مکانیکی

P92 به دلیل خواص مکانیکی استثنایی آن در دماهای بالا ارزش گذاری می شود:

استحکام کششی بالا:استحکام بالایی را در دمای بالای 600 درجه (1112 درجه فارنهایت) حفظ می کند.

قدرت خزش عالی:این مهم ترین ویژگی است. خزش تغییر شکل آهسته و دائمی یک ماده تحت تنش ثابت در دمای بالا است. P92 در مقایسه با گریدهای قبلی مانند P91 و P22 مقاومت در برابر خزش بالاتری دارد و به دیواره‌های لوله نازک‌تر برای فشار یکسان یا فشار/دمای عملیاتی بالاتر اجازه می‌دهد.

شکل پذیری و چقرمگی خوب:مقاومت در برابر شکستگی خوبی را حفظ می کند.

3. تولید

مطابق استاندارد ASTM A335، لوله P92 استبدون درز، به این معنی که از سوراخ کردن یک شمش فولادی جامد تشکیل می شود. این یک لوله با ریزساختار یکنواخت و بدون درز جوش ایجاد می کند که یک نقطه ضعف بالقوه تحت فشار بالا و دماهای چرخه ای است.

مزایا و مزایا

نیروگاه های با راندمان بالاتر:قدرت بالای{0}}P92 در دمای بالا، امکان طراحی نیروگاه های فوق بحرانی (USC) فوق العاده پیشرفته را فراهم می کند. این نیروگاه ها در دما و فشار بخار بالاتر (اغلب بالای 600 درجه و 300 بار) کار می کنند که به طور چشمگیری بازده حرارتی را بهبود می بخشد و مصرف سوخت و انتشار CO2 را کاهش می دهد.

ضخامت دیوار نازک تر:برای فشار یکسان، لوله‌های P92 می‌توانند دیواره‌های نازک‌تری نسبت به لوله‌های ساخته شده از آلیاژهای درجه پایین‌تر (مانند P91 یا P22) داشته باشند. این منجر به:

ساختارهای سبک تر

کاهش هزینه های مواد.

هزینه های جوش کمتر و زمان ساخت سریع تر.

قابلیت اطمینان طولانی مدت-مقاومت در برابر خزش عالی آن طول عمر طولانی را در شرایط عملیاتی شدید تضمین می کند و خطر خرابی را کاهش می دهد.

برنامه های کاربردی رایج

A335 P92 در سخت‌ترین بخش‌های سیستم‌های-فشار و دمای بالا استفاده می‌شود:

خطوط اصلی بخار:انتقال بخار فوق گرم از دیگ به توربین.

خطوط گرمایش داغ:انتقال بخار به توربین پس از اولین عبور آن برای گرم کردن مجدد.

لوله/لوله های سوپرهیتر و بخاری مجدد:بخش هایی از دیگ بخار که در آن بخار تا آخرین و بالاترین دمای خود گرم می شود.

سرصفحه ها:لوله‌های{0}}قطر بزرگی که بخار را به چندین لوله کوچکتر جمع‌آوری و توزیع می‌کنند.

ملاحظات مهم برای استفاده

جوشکاری:جوش P92 پیچیده است و نیاز به روش های دقیق دارد. شامل:

پیش-گرمایشقبل از جوشکاری

استفاده از تطبیقفلز پرکننده(به عنوان مثال، ER90S-B9 برای TIG، E9015-B9 برای چوب).

ارسال-تصفیه حرارتی جوش (PWHT)کاملا اجباری است این شامل یک دما و زمان نگهداری خاص (به عنوان مثال، ~ 760 درجه / 1400 درجه فارنهایت) برای خنک کردن جوش، کاهش تنش ها، و اطمینان از داشتن ریزساختار و خواص صحیح منطقه جوش است. PWHT نامناسب می تواند منجر به شکست زودرس شود.

هزینه:P92 به طور قابل توجهی گرانتر از فولادهای کربنی استاندارد (مانند A106 B) و سایر فولادهای آلیاژی به دلیل ترکیب شیمیایی پیچیده و الزامات سختگیرانه ساخت آن است.

خلاصه

A335 P92 یک لوله فولادی- بدون درز و بدون درز با آلیاژ کروم{3}}مولیبدن است که به طور خاص برای حیاتی‌ترین خدمات با درجه حرارت بالا و فشار بالا در تولید برق مدرن طراحی شده است. توسعه آن یک عامل کلیدی برای نیروگاه‌های{7}}کارآمدتر و پاک‌تر زغال‌سنگ بود.