Επισκόπηση
SA-213 T122είναι μια προδιαγραφή για λέβητα χωρίς ραφή από φερριτικό και ωστενιτικό χάλυβα, υπερθερμαντήρα και σωλήνες εναλλάκτη{0}}θερμότητας. Ορίζεται κάτω από τοASTM A213/A213Mπρότυπο.
Η ονομασία "T122" αναφέρεται σε μια συγκεκριμένη χημική σύνθεση και μηχανικές ιδιότητες. Αυτός ο βαθμός είναι μέρος μιας οικογένειας προχωρημένωνχάλυβες με υψηλό-χρώμιο (9-12% Cr).αναπτύχθηκε για υπηρεσίες υψηλής-θερμοκρασίας και υψηλής{{1} πίεσης, ιδιαίτερα σε σύγχρονους σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής.
Βασικά χαρακτηριστικά και γιατί χρησιμοποιείται
Το T122 είναι μια βελτίωση σε σχέση με παλαιότερες ποιότητες όπως T91 και T22, σχεδιασμένη για να ανταποκρίνεται στις απαιτήσειςΥπερκρίσιμοι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής-Υπερκρίσιμοι (USC)..
Υψηλή-Ισχύς θερμοκρασίας:Προσφέρει εξαιρετική αντοχή σε ρήξη ερπυσμού (αντοχή στην παραμόρφωση υπό πίεση σε υψηλές θερμοκρασίες για μεγάλες περιόδους) σε θερμοκρασίες έως περίπου 650 βαθμούς (1200 βαθμοί F). Αυτό επιτρέπει λεπτότερα τοιχώματα σωλήνων, βελτιώνοντας τη μεταφορά θερμότητας και την απόδοση.
Βελτιωμένη αντοχή στην οξείδωση και τη διάβρωση:Η υψηλή περιεκτικότητα σε χρώμιο παρέχει πολύ καλύτερη αντίσταση στην οξείδωση με ατμό και τη διάβρωση των καυσαερίων σε σύγκριση με χαλύβδινους χάλυβες χαμηλότερου κράματος όπως T11, T22 ή ακόμα και T91. Αυτό είναι κρίσιμο για υπερθερμαντήρες και σωλήνες αναθερμαντήρα.
Μικροδομική σταθερότητα:Η προσθήκη τουΒολφράμιο (W)καιΚοβάλτιο (Co), μαζί με τα ελεγχόμενα επίπεδα βορίου (Β), βοηθά στη σταθεροποίηση της μικροδομής κατά τη διάρκεια-μακροχρόνιας έκθεσης σε υψηλές θερμοκρασίες, αποτρέποντας την πρόωρη αστοχία.
Χημική σύνθεση (Πρότυπο ASTM A213)
Η σύνθεση είναι το κλειδί για την απόδοσή του. Τα βασικά στοιχεία περιλαμβάνουν:
| Στοιχείο | Σύνθεση (%) | Σκοπός |
|---|---|---|
| Άνθρακας (C) | 0.07 - 0.14 | Παρέχει δύναμη. ελέγχεται για τη διατήρηση της συγκολλητικότητας. |
| Μαγγάνιο (Mn) | 0,70 μέγ | Αποοξειδωτικός παράγοντας και συνεισφέρει στη δύναμη. |
| Φώσφορος (P) | 0,025 μέγ | Ακαθαρσία, διατηρείται σε χαμηλά επίπεδα για σκληρότητα. |
| Θείο (S) | 0,025 μέγ | Ακαθαρσία, διατηρείται σε χαμηλά επίπεδα για συγκολλησιμότητα και σκληρότητα. |
| Πυρίτιο (Si) | 0,50 μέγ | Αποοξειδωτικός παράγοντας. |
| Chromium (Cr) | 10.00 - 12.50 | Πρωταρχικό στοιχείο για αντοχή στην οξείδωση & τη διάβρωση. |
| Μολυβδαίνιο (Mo) | 0.25 - 0.60 | Βελτιώνει τη δύναμη και την αντίσταση ερπυσμού. |
| Βολφράμιο (W) | 1.50 - 2.50 | Βασικό ενισχυτικό?συνεργάζεται με το Mo για να ενισχύσει τη δύναμη ερπυσμού. |
| Βανάδιο (V) | 0.15 - 0.30 | Σχηματίζει σταθερά καρβίδια για ενίσχυση. |
| Νιόβιο (Nb) | 0.04 - 0.10 | Σχηματίζει λεπτά καρβίδια για εξευγενισμό και αντοχή των κόκκων. |
| Άζωτο (Ν) | 0.040 - 0.100 | Ενισχυτικό και σταθεροποιητικό. |
| Βόριο (Β) | 0.0005 - 0.005 | Κρίσιμο ιχνοστοιχείοπου ενισχύει σημαντικά τη δύναμη ερπυσμού. |
| Αλουμίνιο (Al) | 0,02 μέγ | Αποοξειδωτικός παράγοντας, διατηρείται σε χαμηλά επίπεδα για να αποφευχθεί η διακύβευση της αντοχής ερπυσμού. |
| Κοβάλτιο (Co) | ~1,50% (Σημείωση) | Προστέθηκε για την εξισορρόπηση της φερριτικής μικροδομής όταν υπάρχει βολφράμιο. |
Σημείωση: Το περιεχόμενο Co δεν αναφέρεται πάντα ρητά στον βασικό πίνακα ASTM, αλλά είναι μια απαιτούμενη προσθήκη (συνήθως ~1,5%) για να λειτουργήσει ο βαθμός όπως έχει σχεδιαστεί, που συχνά καθορίζεται στην παραγγελία αγοράς ή στις συμπληρωματικές απαιτήσεις.
Μηχανικές ιδιότητες (σε θερμοκρασία δωματίου)
| Ιδιοκτησία | Απαίτηση |
|---|---|
| Αντοχή εφελκυσμού | 620 MPa (90 ksi) ελάχ |
| Ισχύς απόδοσης | 400 MPa (58 ksi) ελάχ |
| Επιμήκυνση | 20% min (σε μήκος μετρητή 50 mm) |
Κοινές Εφαρμογές
Οι σωλήνες SA-213 T122 χρησιμοποιούνται στα πιο καυτά και κρίσιμα τμήματα των λεβήτων υψηλής απόδοσης:
Τμήματα υπερθερμαντήρα:Όπου ο ατμός θερμαίνεται στην τελική του θερμοκρασία.
Τμήματα αναθερμαντήρα:Όπου ο ατμός από τον στρόβιλο υψηλής-πίεσης στέλνεται πίσω στο λέβητα για να ξαναθερμανθεί πριν μεταβεί στους στρόβιλους μέσης/χαμηλής-πίεσης.
Τοίχοι νερούσε λέβητες-προηγμένης σχεδίασης με πολύ υψηλές παραμέτρους ατμού.
Σύγκριση με άλλους βαθμούς
| Βαθμός | Τάξη | Βασικά Χαρακτηριστικά | Τυπική μέγιστη θερμοκρασία χρήσης* |
|---|---|---|---|
| SA-213 T11 | Χαμηλό-Κρ | 1,25% Cr, 0,5% Mo. Καλό για μέτριες θερμοκρασίες. | ~550 μοίρες (1020 βαθμοί F) |
| SA-213 T22 | Χαμηλό-Κρ | 2,25% Cr, 1% Mo. Το κλασικό "chrome-moly" workhorse. | ~580 μοίρες (1075 βαθμοί F) |
| SA-213 T91 | Υψηλό-Κρ | 9% Cr, 1% Mo, V, Nb. Σημαντική βελτίωση στη δύναμη σε σχέση με το T22. | ~600 μοίρες (1110 βαθμοί F) |
| SA-213 T92 | Υψηλό-Κρ | T91 + 1.8% W και Βόριο. Ακόμα πιο δυνατό από το T91. | ~620 μοίρες (1150 βαθμοί F) |
| SA-213 T122 | Υψηλό-Κρ | 11% Cr, W, Co, V, Nb, B. Καλύτερη αντοχή στην οξείδωσησε αυτή την ομάδα, δύναμη παρόμοια με το T92. | ~650 μοίρες (1200 βαθμοί F) |
*Σημείωση: Οι μέγιστες θερμοκρασίες χρήσης είναι κατά προσέγγιση και εξαρτώνται από την καταπόνηση, τη διάρκεια ζωής του σχεδιασμού και τις περιβαλλοντικές συνθήκες.
Σημαντικές εκτιμήσεις
Συγκόλληση:Το T122 απαιτεί αυστηρές διαδικασίες συγκόλλησης, συμπεριλαμβανομένης της προ-θέρμανσης και της θερμικής επεξεργασίας μετά-συγκόλλησης (PWHT), παρόμοια με άλλους χάλυβες με υψηλό-χρώμιο. Η χρήση ταιριάσματος μετάλλου πλήρωσης T122 ή προτεινόμενων εναλλακτικών λύσεων είναι ζωτικής σημασίας.
Κόστος:Είναι υλικό{0}}premium και είναι πιο ακριβό από το T91 ή το T92 λόγω της υψηλότερης περιεκτικότητάς του σε κράμα (ειδικά σε Κοβάλτιο και Βολφράμιο).
Όχι από ανοξείδωτο χάλυβα:Ενώ έχει υψηλό χρώμιο, είναι φερριτικός χάλυβας, όχι ωστενιτικός ανοξείδωτος χάλυβας όπως το SA-213 TP304H ή το TP347H. Η μικροδομή και οι ιδιότητές του είναι διαφορετικές.
Περίληψη
SA-213 T122είναι ένα υλικό αιχμής-σωλήνων λέβητα σχεδιασμένο για τις πιο απαιτητικές εφαρμογές παραγωγής ενέργειας. Η ισορροπημένη σύνθεσή του παρέχει έναν εξαιρετικό συνδυασμόυψηλή αντοχή ερπυσμού και ανώτερη αντοχή στην οξείδωση, καθιστώντας το βασικό υλικό για την επίτευξη υψηλής απόδοσης και τη μείωση των εκπομπών σε σύγχρονες-σταθμούς παραγωγής ενέργειας με καύση άνθρακα.
