معرفی لوله فولادی دیگ بخار کربنی P460NH
نمای کلی
P460NH یک استنرمال شده-کربن دانه ریز-فولاد منگنزبه طور خاص برایبرنامه های کاربردی فشار دمای بالا-در دیگهای بخار و مخازن تحت فشار این نام از استاندارد اروپایی EN 10216-3/EN 10217-3 پیروی می کند که در آن:
P: فولاد هدف تحت فشار
460: حداقل قدرت تسلیم 460 مگاپاسکال در دمای اتاق
N: عملیات حرارتی نرمال شده
H: نشان دهنده مناسب بودن برای سرویس دمای بالا (مقاوم در برابر خزش-)
این ماده فاصله بین فولادهای کربنی استاندارد و فولادهای مقاوم در برابر خزش کم-آلیاژ- را پر میکند.ویژگیهای{0}}درجه حرارت بالا بهبود یافته استدر مقایسه با P460N در حالی که جوش پذیری خوب و کارایی{1}}هزینه حفظ می شود.
ویژگی ها و کاربردهای کلیدی
ویژگی های متمایز:
بهینهسازی عملکرد{0}درجه حرارت بالا: به طور خاص برای حفظ استحکام در دماهای 500-550 درجه فرموله شده است
ساختار دانه ریز: از طریق میکرو-آلیاژسازی (Nb، V) و نورد/نرمالسازی کنترلشده به دست میآید
مقاومت در برابر خزش: بهبود مقاومت در برابر تغییر شکل خزشی در مقایسه با گریدهای استاندارد
جوش پذیری پیشرفته: کربن معادل کمتری نسبت به فولادهای آلیاژی با عملکرد مشابه در دمای بالا-
کاربردهای اولیه:
اجزای-دیگ بخار فشار قوی (سوپرهیترها، گرم کنها)
خطوط انتقال بخار در نیروگاه ها
مبدل های حرارتی که در دماهای بالا کار می کنند
مخازن تحت فشار در صنایع شیمیایی و پتروشیمی
سیستمهای گرمایش منطقهای با شرایط دمایی{0} بالا
اجزای ضایعات-به نیروگاههای انرژی و زیست توده
مشخصات فنی
جدول 1: الزامات ترکیب شیمیایی (EN 10216-3/EN 10217-3)
| عنصر | حداکثر محتوا (%) | محدوده معمولی (%) | نقش عملکردی |
|---|---|---|---|
| کربن (C) | 0.20 | 0.16-0.20 | استحکام پایه |
| سیلیکون (Si) | 0.60 | 0.15-0.35 | دی اکسید کننده |
| منگنز (Mn) | 1.70 | 1.40-1.60 | استحکام، سختی پذیری |
| فسفر (P) | 0.025 | کمتر یا مساوی 0.020 | کنترل ناخالصی |
| گوگرد (S) | 0.015 | کمتر یا مساوی 0.010 | کنترل ناخالصی |
| نیوبیم (Nb) | 0.05 | 0.025-0.045 | پالایش دانه، بارش |
| وانادیوم (V) | 0.12 | 0.05-0.10 | مقاومت در برابر خزش |
| آلومینیوم (Al) | -- | بزرگتر یا مساوی 0.020 (دقیقه) | پالایش غلات |
| نیتروژن (N) | 0.020 | 0.010-0.020 | اضافه کنترل شده |
| کروم (کروم) | 0.30 | کمتر یا مساوی 0.25 | باقیمانده |
| مولیبدن (Mo) | 0.08 | کمتر یا مساوی 0.05 | باقیمانده |
| نیکل (Ni) | 0.50 | کمتر یا مساوی 0.30 | باقیمانده |
| مس (مس) | 0.30 | کمتر یا مساوی 0.25 | باقیمانده |
| معادل کربن (CEV) | کمتر یا مساوی 0.45* | 0.40-0.44 | نشانگر جوش پذیری |
*CEV=C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15
جدول 2: خواص مکانیکی دمای اتاق
| اموال | الزامات استاندارد | شرایط تست | یادداشت ها |
|---|---|---|---|
| قدرت تسلیم (Rp0.2) | بزرگتر یا مساوی 460 مگاپاسکال | همانطور که عادی شده است | حداقل ارزش |
| مقاومت کششی (Rm) | 550-720 مگاپاسکال | همانطور که عادی شده است | محدوده کامل |
| ازدیاد طول (A) | بزرگتر یا مساوی 17% | L₀=5.65√S₀ | حداقل مواد پایه |
| انرژی ضربه (KV) | بزرگتر یا مساوی 40 ژول (متوسط) | -20 درجه یا -50 درجه * | بریدگی چارپی- |
| سختی | به طور معمول 180-230 HB | برینل | جهت اطلاع |
*دمای تست ضربه بستگی به زیرسازی تعیین شده دارد (به عنوان مثال، P460NH H2 برای -50 درجه)
جدول 3: ویژگی های دمای بالا
| دما (درجه) | 100 | 200 | 300 | 350 | 400 | 450 | 500 | 550 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| حداقل Rp0.2 (MPa) | 435 | 390 | 345 | 325 | 300 | 275 | 250 | 230 |
| حد خزش (MPa)* | -- | -- | 180 | 140 | 110 | 85 | 60 | 40 |
| قدرت پارگی | -- | -- | 260 | 210 | 170 | 135 | 105 | 80 |
*مقادیر تقریبی برای 100000 ساعت در دما
جدول 4: مقایسه با گریدهای فولادی مرتبط
| پارامتر | P460NH | P460N | P355NH | 16Mo3 | 13CrMo4-5 |
|---|---|---|---|---|---|
| حداقل بازده (MPa) | 460 | 460 | 355 | 280 | 310 |
| حداکثر دما (درجه) | 550 | 500 | 400 | 525 | 550 |
| مقاومت در برابر خزش | خوب | متوسط | محدود | خیلی خوبه | عالی |
| قابلیت جوشکاری | خوب | خوب | عالی | خوب | به PWHT نیاز دارد |
| شاخص هزینه | 1.2 | 1.0 | 0.9 | 1.5 | 2.0 |
تولید و فرآوری
مسیر تولید:
متن
فولادسازی ← پالایش ثانویه ← ریخته گری مداوم ← نورد/ سوراخ داغ ← عادی سازی (880-930 درجه) ← خنک سازی ← آزمایش → بازرسی نهایی
عملیات حرارتی:
عادی سازی: 880-930 درجه و به دنبال آن خنک کننده هوا
کاهش استرس اختیاری در صورت نیاز: 580-620 درجه
بدون نیاز به خاموش کردن و تمپر کردن
ملاحظات جوشکاری:
متن
فرآیندهای توصیه شده: • SMAW (111) با الکترودهای پایه • GTAW (141) برای عبور ریشه • SAW (12) برای مقاطع ضخیم • GMAW (135، 136) با گاز محافظ فلزات پرکننده: • تطبیق: EN ISO 16834-A (به عنوان مثال، G {{8}N rackion in) برای M21 اتصالات محدود پیشگرم/میانگذر: • 100-150 درجه برای ضخامت > 25 میلی متر • نگهداری تا زمان جوشکاری PWHT کامل: • معمولاً برای مواد نرمال مورد نیاز نیست • ممکن است برای ضخامت > 50 میلی متر یا محدودیت شدید مشخص شود • دما: در صورت نیاز 580-620 درجه
مزایای طراحی
مزایای فنی:
قابلیت دمای{0}بالا: مناسب برای خطوط بخار اصلی تا 550 درجه
حفظ قدرت: تقریباً 54٪ از استحکام تسلیم دمای اتاق را در 500 درجه حفظ می کند
بهره وری اقتصادی: برای بسیاری از کاربردهای دمای متوسط، مقرون به صرفهتر-از فولادهای آلیاژی است
کاهش ضخامت دیوار: تقریباً 15٪ دیواره های نازک تر در مقایسه با P355NH در همان رتبه فشار
قابلیت ساخت خوب: می توان با روش های استاندارد کارگاهی شکل داد، خم شد و جوش داد
محدودیت های طراحی:
برای دماهای بالاتر از 550 درجه برای خدمات طولانی مدت مناسب نیست
برای مقاطع ضخیم نیاز به توسعه روش جوشکاری دقیق دارد
گرانتر از فولادهای کربنی استاندارد
در دسترس بودن محدود در برخی از اندازه ها و مشخصات
تضمین کیفیت و استانداردها
الزامات صدور گواهینامه:
EN 10204 3.1/3.2 گواهینامه های مواد
قابلیت ردیابی کامل به عدد ذوب/گرما
تجزیه و تحلیل شیمیایی کامل برای تمام عناصر مشخص شده
گزارش های تست مکانیکی از جمله تست ضربه
گزارشهای آزمایش غیرمخرب (UT، RT در صورت لزوم)
گواهی تست هیدرواستاتیک
گزارش بازرسی ابعادی
استانداردهای قابل اجرا:
استانداردهای محصول: EN 10216-3، EN 10217-3
استاندارد مواد: EN 10028-3 (محصولات تخت)
کدهای طراحی: EN 13480 (لوله کشی)، EN 12952 (بویلر)
تجهیزات تحت فشار: PED 2014/68/EU رده IV
استانداردهای تست: EN ISO 6892-1، EN ISO 148-1
تست اضافی (همانطور که مشخص شد):
بررسی ریزساختار
تعیین اندازه دانه (ASTM 8-10 معمولی)
بررسی های سختی
تست پارگی تنش برای کاربردهای حیاتی
راهنمای انتخاب
زمان انتخاب P460NH:
محدوده دما: دمای سرویس 400-550 درجه
فشار مورد نیاز: High-pressure systems (>100 بار)
محدودیت وزن: جایی که کاهش وزن مهم است
تراز اقتصادی: زمانی که فولادهای آلیاژی بیش از-مشخص شده باشند اما فولادهای کربنی ناکافی باشند
اولویت جوشکاری: هنگامی که جوشکاری میدانی گسترده مورد نیاز است
ملاحظات جایگزین:
برای دما<400°C: Consider P355NH for cost savings
For temperatures >550 درجه: 13CrMo4-5 یا 10CrMo9-10 را در نظر بگیرید
برای مقاطع بسیار ضخیم: نمرات کوئنچ و تمپر شده را در نظر بگیرید
برای محیط های خورنده: آلیاژهای{0}مقاوم در برابر خوردگی را در نظر بگیرید
P460NH نشان دهنده یکتعادل بهینهبین عملکرد، قابلیت ساخت، و هزینه برای تجهیزات فشار متوسط{0}}، که باعث می شودانتخاب ترجیحیبرای نیروگاه های مدرن و کارآمد و سیستم های دیگ بخار صنعتی که قابلیت اطمینان در دماهای بالا بسیار مهم است.
