لوله فولادی بدون درز ASTM A335 P91
نمای کلی
یک مشخصات برایلوله فولادی آلیاژ فریت بدون درز-طراحی شده برایسرویس بسیار{0}}درجه حرارت بالا،-فشار بالا. درجهP91یک استآلیاژ پیشرفته کروم{0}}مولیبدنبا قدرت خزش عالی، که آن را به یک ماده کلیدی برای نیروگاههای مدرن-با راندمان بالا تبدیل میکند.
توضیح نام
| قسمت | معنی |
|---|---|
| ASTM | ASTM International |
| A335 | استاندارد برای آلیاژ فریتی بدون درز-لوله فولادی برای سرویس در دمای بالا- |
| P91 | تعیین درجه (9% کروم، 1% آلیاژ مولیبدن با میکرو-آلیاژ) |
| بدون درز | بدون درز جوش طولی تولید می شود |
ویژگی های کلیدی درجه P91
| ویژگی | توضیحات |
|---|---|
| نوع مواد | فولاد فریتی{0}}با استحکام بالا پیشرفته |
| نام مشترک | 9Cr-1Mo-V-Nb (T/P91) اصلاح شده |
| ویژگی کلید | قدرت خزش استثناییو مقاومت در برابر خستگی حرارتی |
| دمای سرویس معمولی | تا~650 درجه سانتیگراد (~1200 درجه فارنهایت) |
| عملیات حرارتی | نرمال و معتدل(برای خواص حیاتی است) |
| قابلیت جوشکاری | خوب است، اما نیاز به کنترل دقیق رویه ها و عملیات حرارتی دارد |
ترکیب شیمیایی (عناصر آلیاژی کلیدی)
| عنصر | محتوا (%) | هدف |
|---|---|---|
| کروم (کروم) | 8.00 - 9.50 | مقاومت در برابر اکسیداسیون / خوردگی |
| مولیبدن (Mo) | 0.85 - 1.05 | تقویت محلول جامد |
| وانادیوم (V) | 0.18 - 0.25 | سخت شدن بارش(کلید برای قدرت خزش) |
| نیوبیم (Nb) | 0.06 - 0.10 | پالایش غلات، سخت شدن بارش |
| کربن (C) | 0.08 - 0.12 | قدرت |
| نیتروژن (N) | 0.03 - 0.07 | ریزساختار را تثبیت می کند |
خواص مکانیکی (حداقل)
| اموال | مورد نیاز |
|---|---|
| استحکام کششی | 585 مگاپاسکال (85000 psi) |
| قدرت تسلیم | 415 مگاپاسکال (60000 psi) |
| ازدیاد طول | 20% |
جدول مقایسه: P91 در مقابل آلیاژهای سنتی
| جنبه | A335 P91 | A335 P22 | A335 P9 |
|---|---|---|---|
| نوع آلیاژ | 9Cr-1Mo-V-Nb | 2¼Cr-1Mo | 9Cr-1Mo |
| تفاوت کلیدی | میکرو-آلیاژ شده (V، Nb) | Cr معمولی-Mo | کروم بالاتر، بدون V/Nb |
| حداکثر استرس مجاز | ~ 2-3 برابر بالاتر از P22در 600 درجه سانتیگراد | پایه | بالاتر از P22 |
| مزیت طراحی | دیوارهای نازک تر، وزن سبک تر | دیوارهای استاندارد | اکسیداسیون بهتر از P22 |
| استفاده اولیه | نیروگاه های فوق بحرانی | گیاهان زیر بحرانی | بخاری های پالایشگاهی |
برنامه های کاربردی رایج
خطوط اصلی بخاروخطوط گرم کردن مجدددر نیروگاه های فوق بحرانی
هدرهای دیگ بخار(سوپرهیتر، گرم کن)
محفظههای-توربین با فشار بالاو اجزاء
ژنراتورهای بخار پیشرفته بازیابی حرارت (HRSG)
فرآوری پتروشیمیدر محیط های سخت
نکات فنی انتقادی
1. عملیات حرارتی (بسیار مهم)
مورد نیاز:آستنیته کردن (عادی کردن) در1040-1080 درجه سانتیگراد (1904-1976 درجه فارنهایت)به دنبال آن Tempering at730-800 درجه سانتی گراد (1346-1472 درجه فارنهایت).
هدف:یک ساختار مارتنزیتی معتدل با رسوبات ریز (کاربیدهای V، Nb) ایجاد می کند که استحکام خزشی استثنایی را ارائه می دهد.
نتیجه:عملیات حرارتی نامناسب خواص را به شدت کاهش می دهد.
2. جوشکاری و ساخت
پیش گرم کردن:حداقل 200-250 درجه سانتیگراد (392-482 درجه فارنهایت).
دمای بین گذر:≤300 درجه سانتی گراد (572 درجه فارنهایت).
PWHT (اجباری):750-780 درجه سانتیگراد (1382-1436 درجه فارنهایت) برای حداقل 1 ساعت در هر اینچ ضخامت.
مواد مصرفی:باید با ترکیب فلز پایه مطابقت داشته باشد (به عنوان مثال، E9015-B9، ER90S-B9).
هشدار:مستعد بهترک نوع IVدر منطقه تحت تأثیر گرما-(HAZ) تحت شرایط خزش.
3. تطبیق اجزا
اتصالات: ASTM A234 WP91
فلنج / آهنگری: ASTM A182 F91
بشقاب ها: ASTM A387 Gr.91
تاثیر صنعت
P91 با فعال کردن موارد زیر انقلابی در طراحی نیروگاه ایجاد کرد:
دما/فشار بخار بالاتر→ راندمان حرارتی بیشتر
دیواره های لوله نازک تر← کاهش هزینه مواد و استرس حرارتی
سازه های پشتیبانی سبک تر
این به عنوان پل بین فولادهای متداول کروم-Mo (P22) و پیشرفته ترین فولادهای 9-12 درصد کروم (P92، P122) عمل می کند. کاربرد آن استاجباری در همه نیروگاههای-زغالسنگ و سیکل ترکیبی-با راندمان بالا.
توجه:به دلیل متالورژی پیچیده آن، کاربرد موفقیت آمیز P91 به این بستگی داردپایبندی دقیقبه روش های مشخص تولید، عملیات حرارتی، جوشکاری و کنترل کیفیت.
