SA-691 پایه 92 چیست
SA-691 (ASTM A691) لوله فولادی جوش داده شده با همجوشی الکتریکی را برای خدمات فشار بالا در دماهای متوسط و بالا پوشش می‌دهد که از طریق شکل‌دهی صفحه و جوشکاری درز طولی با جوش قوس زیر آب ساخته می‌شود. درجه 92 درجه فریتی با قدرت خزش (CSEF) 9Cr-2W است که معادل جوش داده شده A335 P92 و A213 T92 است. فولاد با سخت شدن محلول جامد تنگستن و مولیبدن، رسوب کربنیترید وانادیم-نیوبیم، و مرزهای دانه تثبیت شده با بور، تقویت می شود، که حدود 20 تا 30 درصد استحکام خزشی بالاتری نسبت به درجه 91 در دمای 600 تا 650 درجه سانتیگراد می دهد. این فولاد برای بخش های بسیار داغ و 19 درجه سانتیگراد به کار می رود. ضخامت بیش از حد دیوار
ترکیب شیمیایی
ترکیب درجه 92 به شدت کنترل می شود، زیرا هر عنصر بر عملکرد خزش تأثیر می گذارد:
| عنصر | محدوده یا حداکثر، % |
|---|---|
| کربن | 0.07 – 0.13 |
| منگنز | 0.30 – 0.60 |
| فسفر، حداکثر | 0.020 |
| گوگرد، حداکثر | 0.010 |
| سیلیکون، حداکثر | 0.50 |
| کروم | 8.50 – 9.50 |
| مولیبدن | 0.30 – 0.60 |
| تنگستن | 1.50 – 2.00 |
| وانادیوم | 0.15 – 0.25 |
| نیوبیم | 0.04 – 0.09 |
| نیتروژن | 0.030 – 0.070 |
| بور | 0.001 – 0.006 |
| آلومینیوم، حداکثر | 0.02 |
| نیکل، حداکثر | 0.40 |
آلومینیوم به 0.02٪ محدود شده است زیرا حتی مقادیر کمی از آلومینیوم با تقویت کنترل شده با نیتروژن تداخل دارد. نیکل برای جلوگیری از کاهش چقرمگی و افزایش خطر ترک خوردن در حین ساخت محدود شده است.
خواص مکانیکی
شرایط دمایی اتاق حداقل استحکام کششی 620 مگاپاسکال (90000 psi)، حداقل استحکام تسلیم 440 مگاپاسکال (64000 psi) و حداقل کشیدگی 20 درصد در 50 میلی‌متر، با سختی معمولاً 210 تا 250 HBW و حداکثر پس از عملیات حرارتی 250 HBW است. ارزش مهندسی درجه در دمای بالا است: در دمای 600 درجه سانتیگراد، قدرت گسیختگی خزشی پس از 100000 ساعت تقریباً 180 مگاپاسکال در مقابل حدود 140 مگاپاسکال برای درجه 91 است، و تنش مجاز حدود 30 درصد بیشتر است، که دیوارهای نازک تری را برای همان سرویس فراهم می کند.
عملیات حرارتی
لوله جوش داده شده باید پس از جوشکاری نرمال و تمپر شود. نرمال سازی در دمای 1040 تا 1080 درجه سانتیگراد انجام می شود و به دنبال آن در دمای 750 تا 780 درجه سانتیگراد برای حداقل یک ساعت تمپر می شود. هدف تلطیف برای چقرمگی و استحکام بهینه حدود 760 درجه سانتیگراد است. از آنجایی که عملیات حرارتی ریزساختار صفحه پایه و جوش را بازیابی می کند، بخش اجباری مسیر تولید است، نه یک گزینه. سوابق زمان و دمای عملیات حرارتی باید در مستندات آسیاب گنجانده شود.
جوشکاری و ساخت
درجه 92 فقط با رویه های واجد شرایط و پرسنل مجرب قابل جوش است. پیش گرمای 200 تا 250 درجه سانتیگراد مورد نیاز است، دمای بینگذر به شدت به حداکثر 300 درجه سانتیگراد محدود شده است و عملیات حرارتی پس از جوش در دمای 760 درجه سانتیگراد مثبت یا منفی 10 درجه سانتیگراد برای جوشهای سرویس غیر قابل مذاکره است. فلز پرکننده باید با درجه 92 مطابقت داشته باشد. جوشکاری با پرکننده P91 یک جوش کم تطابق ایجاد می کند که می تواند پیش از موعد از کار بیفتد. پس از PWHT، سختی جوش باید بررسی شود، با مقادیر خارج از محدوده 200 تا 250 HBW که نشان دهنده عملیات حرارتی نامناسب است. این ماده به ترک خوردگی نوع IV در ناحیه تحت تأثیر حرارت ریزدانه حساس است، بنابراین چرخه های حرارتی باید دقیقاً کنترل شوند.
تضمین کیفیت
فراتر از الزامات پایه، پروژه های حیاتی 100% رادیوگرافی و آزمایش اولتراسونیک همه جوش ها، نگاشت سختی در سراسر فلز پایه، ناحیه متاثر از حرارت و جوش، و شناسایی مواد مثبت فلزات پایه و پرکننده را مشخص می کنند. الزامات تکمیلی استاندارد، مانند S5 (رادیوگرافی)، S6 (تست اولتراسونیک)، S8 (سختی) و S9 (تست ضربه چارپی)، معمولاً فراخوانی می‌شوند. برای نمونه اولیه یا کاربردهای حیاتی، آزمایش خزش متقاطع جوش برای واجد شرایط بودن روش جوشکاری استفاده می شود. گزارش آزمایش آسیاب باید شامل سوابق کامل عملیات حرارتی، شیمی واقعی با توجه ویژه به تنگستن، بور، آلومینیوم و نیتروژن و تمام نتایج آزمایش مکانیکی باشد.
سوالات متداول
س: SA-691 پایه 92 چیست؟
این نوع لوله جوش داده شده با همجوشی الکتریکی از فولاد فریتی با مقاومت خزشی 9Cr-2W است که معادل A335 P92 و A213 T92 است که برای گرم ترین بخش های نیروگاه های فوق بحرانی استفاده می شود.
س: نمره 92 چگونه با پایه 91 مقایسه می شود؟
گرید 92 حدود 1.8 درصد تنگستن اضافه می کند و کنترل نیتروژن و بور را سفت می کند و تقریباً 20 تا 30 درصد استحکام خزشی بالاتری در دمای 600 تا 650 درجه سانتیگراد می دهد و دیواره های نازک تری را ایجاد می کند.
س: ترکیب پایه 92 چگونه است؟
حدود 9% کروم، 0.5% مولیبدن، 1.5 تا 2.0% تنگستن، 0.15 تا 0.25% وانادیم، 0.04 تا 0.09% نیوبیم، 0.030 تا 0.070% نیتروژن، و 0.001% تا 0.00 بورون محدود شده است.
س: آیا عملیات حرارتی پس از جوشکاری مورد نیاز است؟
بله، در دمای 760 درجه سانتیگراد مثبت یا منفی 10 درجه سانتیگراد.
س: آیا می توان از فلز پرکننده P91 برای درجه 92 استفاده کرد؟
نه. پرکننده باید با درجه 92 مطابقت داشته باشد. پرکننده P91 یک جوش کم انطباق با قدرت خزش کمتر و خطر شکست زودرس ایجاد می کند.
س: چه QA برای لوله درجه 92 مورد نیاز است؟
بررسی 100% غیر مخرب جوش، نقشه برداری سختی، شناسایی مثبت مواد و معمولاً الزامات تکمیلی S5، S6، S8 و S9 استاندارد، با سوابق کامل عملیات حرارتی در گواهی آسیاب.
