معرفی لوله دیگ بخار فریتی پیشرفته X10CrWMoVNb9-2 (T92/P92)
X10CrWMoVNb9-2(به عنوان تجاری شناخته می شودT92برای لوله وP92برای لوله کشی) نشان دهنده اوج فولادهای فریتی/مارتنزیتی 9-۱۲ درصدی کروم است که برای نیروگاه های فوق بحرانی (USC) توسعه یافته است. نامگذاری آن تحت استاندارد اروپایی EN 10216-2 طراحی آلیاژی پیچیده آن را نشان می دهد: پایه ای از9٪ کروم (کروم)، با اضافات انتقادی ازتنگستن (W), مولیبدن (Mo), وانادیوم (V)، ونیوبیم (Nb).
این فولاد یک پیشرفت تکاملی از درجه T/P91 است که نوآوری کلیدی آن استجایگزینی جزئی مولیبدن با تنگستن(1.5-2.0% W، 0.3-0.6% Mo). این تقویت کننده "W-Mo کامپوزیت"، همراه با میکرو آلیاژهای V و Nb، ساختار زیر دانه ای بسیار پایداری را ایجاد می کند کهقدرت گسیختگی خزشی برتر در دماهای تقریباً 620 درجه (1150 درجه فارنهایت). تنش مجاز آن در این دماها تقریباً 20 تا 30 درصد بیشتر از T/P91 است که طراحی دیوارهای نازک‌تر و بهبود بیشتر در راندمان حرارتی کارخانه و انعطاف‌پذیری عملیاتی را ممکن می‌سازد.
کاربردهای معمولی عبارتند از:
سوپرهیتر و لوله‌های گرم‌کننده در بالاترین-درجه حرارت بویلرهای 600-625 درجه USC
لوله های بخار اصلی و گرم کردن مجدد داغ
هدرها و منیفولدهای فشار بالا-به نسبت وزن-به وزن
اجزای حیاتی با هدف کاهش مصرف زغال سنگ و انتشار CO2
ویژگی ها و ویژگی های کلیدی X10CrWMoVNb9-2 (T92/P92)
جدول زیر خصوصیات و تمایزات اساسی این حالت-از--فولاد هنری را خلاصه می‌کند.
جدول: خلاصه ای از لوله فولادی بویلر X10CrWMoVNb9-2 (T92/P92)
| دسته املاک | جزئیات / ارزش معمولی |
|---|---|
| استاندارد مواد | EN 10216-2: لوله های فولادی بدون درز برای اهداف فشار |
| نامگذاری های رایج | لوله: T92(ASTM A213)،لوله کشی: P92(ASTM A335)DIN:X10CrWMoVNb9-2،گیگابایت:10Cr9MoW2VNbBN |
| ترکیب شیمیایی | C: 0.07-0.13%, Si:کمتر یا مساوی 0.50%Mn: 0.30-0.60%, P:کمتر یا مساوی 0.020%S:کمتر یا مساوی 0.010%Cr: 8.50-9.50%, مو: 0.30-0.60%, W: 1.50-2.00%, V: 0.15-0.25%, Nb: 0.04-0.09%, N: 0.030-0.070%, B: 0.001-0.006% |
| خواص مکانیکی (در دمای اتاق) | قدرت تسلیم (Rp0.2):بزرگتر یا مساوی 440 مگاپاسکال،مقاومت کششی (Rm):620-850 مگاپاسکال،ازدیاد طول (A):بزرگتر یا مساوی 18 درصد |
| عملیات حرارتی | نرمال شده (در ~1040-1080 درجه ) و تمپر شده (در ~750-780 درجه) برای دستیابی به ساختار لت مارتنزیتی با مزاج ریز. |
| حداکثر دمای سرویس | ~620 درجه (1150 درجه فارنهایت)برای خدمات خزش طولانی مدت-. قوی ترین فولاد فریتی/مارتنزیتی تجاری موجود. |
| مزیت کلیدی | بالاترین مقاومت خزشی در بین فولادهای 9 تا 12 درصد کروم، قادر به بالاترین پارامترهای بخار (تا 620 درجه / 30 مگاپاسکال) برای فولادهای فریتی، مقاومت در برابر خستگی حرارتی عالی. |
| برنامه های کاربردی اصلی | بحرانی‌ترین اجزای-فشار و دمای بالا-در نیروگاه‌های پیشرفته فوق‌بحرانی (USC) با زغال سنگ-. |
نکات مهم کاربرد و ساخت
جوشکاری و عملیات حرارتی بسیار سخت:ساخت T92/P92 به دلیل تعادل شیمیایی دقیق آن حتی از T91/P91 حیاتی تر است.
کنترل پیش{0}گرمایش و بینگذر:ضروری (~200-250 درجه).
PWHT اجباری و دقیق:پست{0}}درمان حرارتی جوش استغیرقابل مذاکره-. برای اطمینان از تبدیل شدن به مارتنزیت نرم شده انعطاف پذیر و دستیابی به خواص طراحی در اتصال جوش، باید در محدوده دمایی محدود (معمولاً 750-770 درجه) با زمان نگهداری دقیق و خنک سازی کنترل شده انجام شود.
تطبیق فلزات پرکننده:در جوشکاری باید از مواد مصرفی با طراحی خاص استفاده شود (به عنوان مثال، انواع ENiCrMo-6 / ERNiCrMo-3 برای جوش های غیر مشابه، یا ترکیبات منطبق خاص).
اکسیداسیون و خوردگی کنار آتش:در حالی که مقاومت اکسیداسیون آن به دلیل محتوای کروم آن کمی بهتر از T91 است، در حد بالای محدوده دمایی آن (بالاتر از 600 درجه)، اکسیداسیون جانبی بخار-و به ویژه خوردگی کنار آتش در محیط های تهاجمی خاکستر زغال سنگ به ملاحظات طراحی قابل توجه تبدیل می شود. گاهی اوقات پوشش ها اعمال می شود.
پایداری ریزساختاری بلند مدت-:افزودن بور (B) در مقادیر کم به طور قابل توجهی پایداری بلند مدت ریزساختار را در شرایط خزش بهبود می‌بخشد و از تخریب زودرس استحکام جلوگیری می‌کند.
زمینه تکاملی:
این ماده در بالای زنجیره تکاملی فولادهای دیگ بخار فریتی قرار دارد:
10CrMo9-10 (P12):برای دمای ~560 درجه.
X10CrMoVNb9-1 (T/P91):برای دمای تا 600 درجه
X10CrWMoVNb9-2 (T/P92):برای سخت‌ترین کاربردها تا دمای ~620 درجه، نشان‌دهنده محدودیت دمایی عملی برای فولادهای فریتی قبل از انتقال به فولادهای آستنیتی گران‌تر (مانند Super 304H، HR3C).
