فولاد 10Cr11MoW2VNbCu1BN که معمولاً در سطح بین المللی به عنوان شناخته می شوددرجه P122(یا T122 برای لولهها)، یک فولاد-کروم مارتنزیتی بالا مقاوم در برابر حرارت-است. این به طور خاص برای پاسخگویی به الزامات مورد نیاز نیروگاه های حرارتی مدرن و با راندمان بالا توسعه یافته است.
1. کاربردها و کاربردهای اولیه
لولههای فولادی P122 منحصراً برای بخشهای{1}}دما و فشار بالا-دیگهای تولید برق، بهویژه درنیروگاه های فوق بحرانی (USC).. کاربردهای کلیدی آنها عبارتند از:
سوپرهیترها و گرم کن ها:اینها لوله هایی هستند که در داغ ترین قسمت دیگ بخار قرار دارند، جایی که بخار تا دمای نهایی خود گرم می شود. P122 در مراحل پایانی این قطعات که دما و خوردگی شدیدترین هستند استفاده می شود.
لوله های بخار اصلی و بخار گرم مجدد:اینها لولههای-قطر بزرگی هستند که بخار پرانرژی- را از دیگ بخار به توربین بخار منتقل میکنند. استحکام بالای P122 باعث میشود که دیوارههای لوله نازکتر شود و استرس حرارتی و هزینههای مواد کاهش یابد.
هدرها و منیفولدها:این اجزاء بخار را در داخل سیستم دیگ بخار جمع آوری و توزیع می کنند و تحت فشار شدید کار می کنند.
در اصل، P122 یک استمواد حیاتینیروگاه ها را قادر می سازد تا در دمای بخار بالاتر کار کنند600 درجه، که برای دستیابی به راندمان بالاتر ضروری است.
2. مزایا و مزایای کلیدی
ترکیب P122 ترکیبی برتر از خواص را در مقایسه با پیشینیان خود (مانند P91 و P92) ارائه می دهد:
قدرت خزش عالی:ترکیب شیمیایی پیچیده، از جمله تنگستن (W)، مولیبدن (Mo)، وانادیوم (V) و نیوبیم (Nb)، یک ریزساختار پایدار ایجاد می کند که در برابر تغییر شکل تحت تنش و دمای بالا در دوره های طولانی (خزش) مقاومت می کند. این امکان طراحی سیستمهای-فشار بالاتر را فراهم میکند.
مقاومت عالی در برابر اکسیداسیون و خوردگی:محتوای بالای کروم (کروم) در حدود 11٪، یک لایه اکسید کروم متراکم و محافظ را بر روی سطح فولاد تشکیل می دهد. این مقاومت استثنایی در برابر اکسیداسیون (پوسته پوسته شدن) در محیط های بخار و خوردگی ناشی از گازهای دودکش ایجاد می کند و به طور قابل توجهی عمر قطعه را افزایش می دهد.
پایداری ریزساختاری خوب:افزودن مس (مس) و بور (B) پایداری ساختار مارتنزیتی فولاد را در طول{0} قرار گرفتن طولانی مدت در دمای بالا افزایش میدهد و از ضعیف شدن زودرس جلوگیری میکند.
بهبود مقاومت در برابر خستگی حرارتی:خواص انبساط حرارتی متعادل و رسانایی آن به آن کمک می کند تا در برابر تنش های ناشی از چرخه حرارتی (راه اندازی و خاموش شدن) مقاومت کند.
3. چشم انداز توسعه آینده
آینده P122 به طور ذاتی با روندهای جهانی انرژی مرتبط است:
نقش در انتقال انرژی پاک:با تغییر جهان به سمت انرژی های تجدیدپذیر، نیاز فزاینده ای به نیروگاه های{0}}فسیلی بسیار کارآمد و انعطاف پذیر برای تامین انرژی پشتیبان پایدار وجود دارد. نیروگاههای USC مبتنی بر P122 میتوانند این کار را با انتشار کمتر CO2 در هر مگاوات ساعت نسبت به نیروگاههای قدیمیتر و کمبازده انجام دهند، که آنها را به یک فناوری «پل» حیاتی تبدیل میکند.
رقابت از مواد جدیدتر:چشم انداز توسعه برای P122 با ظهور به چالش کشیده شده استنسل بعدی سوپرآلیاژهای مبتنی بر نیکل-(به عنوان مثال، Inconel 740H) که برای گیاهان 700 درجه + پیشرفته USC هدف قرار می گیرند. با این حال، این آلیاژها به طور قابل توجهی گران تر هستند.
طاقچه تاسیس شده در محدوده 620-650 درجه:برای آینده قابل پیش بینی، P122 باقی می ماندراه حل مقرون به صرفه-و از نظر فنی بالغبرای کارخانه های جدید USC که با دمای بخار تا 650 درجه طراحی شده اند، به ویژه در اقتصادهای نوظهور. در مقایسه با سوپرآلیاژها، تعادل عملکرد و هزینه بهتری را ارائه می دهد.
تمرکز بر قابلیت اطمینان و افزایش عمر:تحقیق و توسعه فعلی نه بر روی جایگزینی P122، بلکه بر بهینهسازی روشهای جوشکاری آن، درک رفتار قدیمی{{1}مدت آن، و توسعه روشهایی برای ارزیابی عمر باقیمانده قطعات در سرویس متمرکز است. این کار ایمن و قابل اعتماد نیروگاه های فعلی و جدید USC را برای چندین دهه تضمین می کند.
در خاتمه،10Cr11MoW2VNbCu1BN (P122)یک ماده سنگ بنای است که جهش قابل توجهی در راندمان نیروگاه ایجاد کرده است. اگرچه ممکن است برای طراحیهای بالاتر{1} دما در آینده با رقابت روبرو شود، اما ویژگیهای برتر و زنجیره تامین تثبیت شده آن تضمین میکند که در میانمدت تا بلندمدت یک ماده حیاتی برای صنعت برق جهانی باقی خواهد ماند.
