EN 10216-2: استاندارد برتر برای لولههای بویلر بدون درز با دمای بالا
EN 10216-2استاندارد قطعی اروپا برایلوله های فولادی بدون درز برای اهداف فشار در دماهای بالا. این استاستاندارد اولیهبرای کاربردهای دیگ بخار واقعی که شامل دما و فشار بالا است، به ویژه برای اجزای حیاتی مانند سوپرهیترها، گرم کنها، و{0}}هدرهای فشار بالا.
تعریف اصلی و دامنه
عنوان کامل:"لوله های فولادی بدون درز برای اهداف فشار - شرایط تحویل فنی - قسمت 2: لوله های فولادی غیر آلیاژی و آلیاژی با خواص دمای بالا مشخص شده"
تمایز انتقادی:بر خلاف EN 10216-1 که بر خدمات دمای محیط/بالا تمرکز دارد،EN 10216-2 به طور خاص خواص مواد را در دماهای بالا تایید و تضمین می کنداز جمله مقاومت در برابر خزش{0}}مهمترین عامل برای طول عمر لوله دیگ بخار.
درجات مواد برای کاربرد دیگ بخار (جدول جامع)
EN 10216-2 هم شامل فولادهای غیرآلیاژی و هم فولادهای آلیاژی است که مورد دوم برای سرویس دیگ بخار بسیار مرتبط است. در زیر به تفصیل نمرات کلیدی اشاره شده است:
| درجه EN 10216-2 | درجه ASTM مشابه | ترکیب معمولی | حداکثر دمای طراحی (درجه) | کاربرد دیگ بخار اولیه |
|---|---|---|---|---|
| P195GH | --- | فولاد منگنز | 300 | اکونومایزرهای دمای پایین-خطوط آب تغذیه |
| P235GH | A106 Gr. ب | فولاد منگنز | 350 | دیوارهای آب، مدارهای کم فشار- |
| P265GH | A106 Gr. سی | فولاد منگنز | 350 | رایج ترین برای قطعات تحت فشار، سرصفحه ها |
| 16Mo3 | A335 P1 / A209 T1 | 0.3% مو | 525 | لوله های سوپرهیتر استاندارد, سرصفحههای آلیاژ پایین- |
| 13CrMo4-5 | A335 P12 | 1٪ Cr-0.5٪ Mo | 550 | سرصفحههای-دمای بالا، منیفولدها |
| 10CrMo5-5 | A335 P5 | 2.25٪ Cr-1٪ Mo | 575 | سوپرهیترهای-با دمای بالا |
| X11CrMo5+NT | A335 P5 | 5% Cr-0.5% Mo | 600 | سوپرهیترهای سرویس شدید |
| X11CrMo9-1+NT | A335 P9 | 9٪ Cr-1٪ Mo | 650 | سوپرهیترهای پیشرفته |
| X10CrMoVNb9-1 (P91) | A335 P91 | 9% کروم-1% مو-V-Nb | 650 | دیگهای{0}}با راندمان بالا مدرن، خطوط بخار اصلی |
| 7CrWVMoNb9-6 (P92) | --- | 9% کروم-2% W-Mo-V-Nb | 650+ | بویلرهای فوق بحرانی- |
توجه:پسوند "GH" مناسب بودن برای دماهای بالا را نشان می دهد ("G" برای اهداف فشار، "H" برای دمای بالا).
الزامات تولید و عملیات حرارتی
فرآیند تولید:
متن
قوس الکتریکی/فولاد LD ← ریخته گری مداوم ← سوراخکاری ← نورد گرم ← کشش سرد (اختیاری) ← ** عملیات حرارتی اجباری ** → تست
شرایط بحرانی عملیات حرارتی:
| نماد | درمان | هدف برای لوله های دیگ بخار |
|---|---|---|
| +N | عادی شده است | عملیات اساسی برای فولادهای غیر آلیاژی- |
| +NT | نرمال و معتدل | استاندارد برای فولادهای آلیاژی- مقاومت خزشی را بهینه میکند |
| +QT | کوئنچ و تمپر شده | برای آلیاژهای بالاترین استحکام (P91/P92) |
| +A | آنیل شده | نادر برای لوله های دیگ بخار - سختی را کاهش می دهد |
نکته کلیدی:برای فولادهای آلیاژی مانند 16Mo3، 13CrMo4-5 و P91،+NT یا +QT اجباری استبرای ایجاد ریزساختار مورد نیاز برای مقاومت درازمدت خزش-.
رژیم تست جامع ایمنی بویلر
EN 10216-2 سخت ترین الزامات تست را در بین هر استاندارد لوله فشار دارد:
| دسته تست | تست های خاص | فرکانس | مرجع استاندارد | بویلر{0}}اهمیت خاص |
|---|---|---|---|---|
| یکپارچگی فشار | تست هیدرواستاتیک | 100٪ لوله | EN 10216-2 پیوست A | نشتی{0}}سفتی را در دمای اتاق تأیید میکند |
| غیر مخرب- | تست اولتراسونیک (UT) | 100٪ لوله | EN 10246-3 | عیوب طولی / عرضی را تشخیص می دهد |
| مکانیکی | تست کشش در دمای اتاق | در هر دسته | EN ISO 6892-1 | تسلیم / استحکام کششی را تأیید می کند |
| خواص دمای بالا | داده های پارگی خزش ارائه شده است | بر اساس مشخصات مواد | جداول EN 10216-2 | حیاتی ترین - عمر لوله را در دما پیش بینی می کند |
| فن آوری | تست صاف کردن یا تست کشش حلقه | در هر دسته | EN 10216-2 Sec 7.4 | شکل پذیری انتهای لوله را برای جوشکاری چک می کند |
| سختی | تست برینل یا راکول | در هر دسته | EN ISO 6506-1 | عملیات حرارتی مناسب را تضمین می کند |
| تاثیر | Charpy V{0}}تست بریدگی (اختیاری) | اگر مشخص شود | EN ISO 148-1 | برای برنامههای{0}در دمای پایین |
مقاومت در برابر خزش: ویژگی تعیین کننده
مقدار اولیه EN 10216-2 برای کاربردهای دیگ بخار استخواص خزشی تضمین شده:
داده های خزش ارائه شده:
0.2٪ قدرت اثبات در دمای بالا(Rp0.2t)
مقادیر گسیختگی استرسبرای 100000 ساعت و 200000 ساعت
تنش های مجازدر دمای طراحی
مثال برای 16Mo3 در 500 درجه:
0.2٪ قدرت اثبات: ~ 180 MPa
قدرت پارگی 100000 ساعت: ~ 110 مگاپاسکال
استرس طراحی مجاز: ~85 مگاپاسکال
مقایسه با استانداردهای مرتبط
| جنبه | EN 10216-2 | EN 10216-1 | EN 10217-5 |
|---|---|---|---|
| تمرکز دما | خواص دمای بالا مشخص شده | محیط/بالا، بدون داده های خزشی | درجه حرارت بالا، اما جوش داده شده است |
| داده های خزش | تدارک اجباری | ارائه نشده است | برای برخی نمرات ارائه شده است |
| تولید | فقط بدون درز | فقط بدون درز | جوش داده شده |
| هزینه | بالاترین | بالا | پایین تر |
| کاربرد دیگ بخار | سوپرگرمکنها، گرمکنندهها،-هدرهای دمای بالا | دیوارهای آب، سرصفحههای{0}}کم دما | مدارهای عمومی دیگ بخار |
| اعتماد به نفس طراحی | بالاترین - گواهینامه دارایی با دمای کامل | ویژگی های برون یابی شده متوسط - | عامل جوش متوسط - در نظر گرفته شده است |
نمونه مشخصات کامل برای لوله های دیگ بخار
مشخصات کامل سفارش برای لوله های سوپرهیتر:
EN 10216-2 - 16Mo3 - 38.0 x 4.5 - +NT - SMLS - UT به EN 10246-3
با الزامات تکمیلی:
تست هیدرولیک:حداقل 300 بار
عملیات حرارتی:نرمال شده در 920-950 درجه، در دمای 680-720 درجه
پایان می یابد:برش مربعی، خراشیده شده
علامت گذاری:شماره حرارت، درجه، اندازه بر اساس EN 10216-2
صدور گواهینامه:گواهینامه EN 10204 3.1 با داده های خزش
تست های اضافی:بررسی اندازه دانه بر اساس EN ISO 643
کاربردهای معمول در سیستم های دیگ بخار مدرن
| منطقه بویلر | درجه EN 10216-2 معمولی | شرایط عملیاتی | چرا این درجه؟ |
|---|---|---|---|
| سوپرهیتر اولیه | 16Mo3 | 400-500 درجه، 100-150 بار | مقاومت در برابر خزش خوب، مقرون به صرفه- |
| فینال سوپرهیتر | 13CrMo4-5 یا 10CrMo5-5 | 500-560 درجه، 100-180 بار | قابلیت دمای بالاتر |
| گرم کن | 13CrMo4-5 | 500-550 درجه، 30-50 بار | مقاومت در برابر اکسیداسیون، قدرت خزش |
| هدرهای فشار بالا{{0} | P265GH یا 16Mo3 | 350-450 درجه، 150-200 بار | قابلیت بخش ضخیم- |
| خطوط اصلی بخار | X10CrMoVNb9-1 (P91) | 580-620 درجه، 250-300 بار | قدرت خزش استثنایی برای دیگهای بخار فوق بحرانی |
| دیوارهای آبی | P265GH (اگر بدون درز مشخص شده باشد) | 300-400 درجه، 100-200 بار | مقاومت در برابر فشار بالا |
ملاحظات طراحی حیاتی برای کاربردهای بویلر
1. دما{1}}محدودیتهای فشار:
هر درجه دارای مقادیر تنش مجاز خاصی در دما است:
متن
حداکثر فشار کاری مجاز (MAWP)=(2 * S * t * E) / (D - 0.8*t)
کجا:
S=تنش مجاز از جداول EN 10216-2 در دمای طراحی
t=حداقل ضخامت دیوار
E=ضریب کیفیت (1.0 برای بدون درز)
D=قطر خارجی
2. مقاومت در برابر اکسیداسیون:
<480°C:فولادهای کربنی (P265GH) قابل قبول است
480-540 درجه:فولادهای مولیبدن (16Mo3) مورد نیاز است
540-600 درجه:فولادهای کروم-مولیبدن (13CrMo4-5، 10CrMo5-5)
>600 درجه:فولادهای کروم بالا (P91، P92) اجباری است
3. توجه به خستگی حرارتی:
برای قطعاتی که در معرض راه اندازی/خاموش مکرر هستند، فولادهای آلیاژی پایین تر ممکن است به دلیل هدایت حرارتی بهتر و تنش های حرارتی کمتر، عملکرد بهتری از آلیاژهای بالاتر داشته باشند.
مدارک مورد نیاز کیفیت
لوله های EN 10216-2 برای کاربردهای دیگ معمولاً به موارد زیر نیاز دارند:
EN 10204 نوع 3.1 یا 3.2 گواهی بازرسی
تجزیه و تحلیل شیمیایی کامل( ملاقه و محصول )
گزارش تست مکانیکیدر دمای اتاق
داده های ویژگی دمای بالا(مقادیر خزش/پارگی)
نمودارهای عملیات حرارتیبا زمان/دما
NDT گزارش می دهد(UT، جریان گردابی)
سوابق تست هیدرواستاتیک
قابلیت ردیابی موادبرای ریختن/گرم کردن شماره
زمان تعیین EN 10216-2 در مقابل سایر استانداردها
| معیارهای انتخاب | EN 10216-2 را انتخاب کنید وقتی: | زمانی که: |
|---|---|---|
| دما | >عملکرد پایدار 350 درجه | <300°C (EN 10216-1 or EN 10217-5) |
| فشار | >فشار طراحی 100 بار | <50 bar (cost optimization possible) |
| بحرانی بودن مؤلفه | سوپرهیتر، بخاری، خط بخار اصلی | اکونومایزر، مدارهای کم فشار- |
| زندگی طراحی | >100000 ساعت مورد نیاز است | عمر کوتاهتر مورد انتظار |
| رژیم عملیاتی | بار پایه، عملیات مداوم | عملکرد متناوب / چرخه ای |
تحولات اخیر و نمرات پیشرفته
تقاضاهای مدرن تولید برق باعث توسعه درجات پیشرفته در EN 10216-2 شده است:
P91/P92 (X10CrMoVNb9-1/7CrWVMoNb9-6):برای بویلرهای فوق بحرانی (600 درجه +، 300 بار)
لوله های تقویت شده حرارتی:تفنگ داخلی برای بهبود انتقال حرارت
لوله های کامپوزیت:مواد روکش شده برای محافظت در برابر خوردگی در ضایعات-به-نیروگاههای انرژی
نتیجه گیری
لوله دیگ بخار کربن فولادی EN 10216-2نشان دهندهبالاترین درجه لوله های بدون درزبه طور خاص برای سرویس دیگ بخار{0}}در دمای بالا و فشار بالا- طراحی شده است. ویژگی تعیین کننده آن استدارای گواهی خواص دمای بالابه خصوص داده های مقاومت در برابر خزش، که به مهندسان اجازه می دهد تا عمر لوله را به طور دقیق پیش بینی کنند و سیستم های دیگ بخار ایمن و قابل اعتماد را طراحی کنند.
برای اجزای مهم دیگ بخار که در دمای بالاتر از 350 درجه کار می کنند -به خصوص سوپرهیترها، گرم کن ها، و{2}}هدرهای فشار بالا-EN 10216-2 نه تنها ارجحیت دارد، بلکه اغلب اجباری استتوسط مشخصات مهندسی و مقررات تجهیزات تحت فشار.
غذای کلیدی:هنگام طراحی یا مشخص کردن لولهها برای سرویس دیگ بخار با دمای بالا، EN 10216{1}}2 اطمینان خاصی از ویژگی مواد لازم برای عملکرد ایمن و طولانی مدت را ارائه میکند. هزینه اضافی نسبت به EN 10216-1 یا جایگزین های جوش داده شده با داده های جامع دمای بالا و قابلیت اطمینان ذاتی ساخت و ساز بدون درز برای این کاربردهای سخت توجیه می شود.
