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 / ASME SA-213πρότυπο.
Ο χαρακτηρισμός "T122" αναφέρεται σε μια συγκεκριμένη χημική σύνθεση που επικεντρώνεται γύρω από αΧάλυβας χρωμίου 12% με προσθήκη βολφραμίου. Αυτό το κράμα είναι μέρος μιας κατηγορίας προηγμένων χάλυβων υψηλής-χρωμίου γνωστών για την εξαιρετική τους αντοχή στην οξείδωση (κλιμάκωση) και την αντοχή ερπυσμού σε θερμοκρασίες έως περίπου 650 βαθμούς (1200 βαθμοί F).
1. Βασικά χαρακτηριστικά και γιατί χρησιμοποιείται
Το T122 αναπτύχθηκε για να αντιμετωπίσει τους περιορισμούς των χάλυβων χαμηλότερης-ποιότητας σε υπερ-υπερκρίσιμους (USC) σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής. Τα κύρια πλεονεκτήματά του είναι:
Υψηλή αντοχή ερπυσμού:Μπορεί να αντέξει τη μηχανική καταπόνηση σε υψηλές θερμοκρασίες για παρατεταμένες περιόδους χωρίς σημαντική παραμόρφωση. Αυτό επιτρέπει λεπτότερα τοιχώματα σωλήνα, βελτιώνοντας την απόδοση μεταφοράς θερμότητας.
Εξαιρετική αντίσταση στην οξείδωση:Η υψηλή περιεκτικότητα σε χρώμιο (περίπου 11%) σχηματίζει ένα σταθερό, προστατευτικό στρώμα οξειδίου του χρωμίου (Cr2O3) στην επιφάνεια, αποτρέποντας την περαιτέρω διάβρωση από τον ατμό και τα καυσαέρια.
Καλή συγκολλησιμότητα:Αν και απαιτεί θερμική επεξεργασία προ-θέρμανσης και μετά{1}}συγκόλλησης (PWHT), είναι γενικά πιο συγκολλήσιμος από ορισμένους άλλους χάλυβες με υψηλό-χρώμιο όπως ο T91/P91.
Αντοχή στη διάβρωση σε ρωγμές:Αποδίδει καλά σε περιβάλλοντα επιρρεπή σε αυτό το είδος αστοχίας.
2. Χημική σύνθεση (ανά ASTM A213)
Η σύνθεση ελέγχεται αυστηρά για να επιτευχθούν οι επιθυμητές ιδιότητες. Τα βασικά στοιχεία περιλαμβάνουν:
| Στοιχείο | Σύνθεση (%) |
|---|---|
| Άνθρακας (C) | 0.07 - 0.14 |
| Μαγγάνιο (Mn) | 0,70 μέγ |
| Φώσφορος (P) | 0,020 μέγ |
| Θείο (S) | 0,010 μέγ |
| Πυρίτιο (Si) | 0,50 μέγ |
| Chromium (Cr) | 10.00 - 12.50 |
| Μολυβδαίνιο (Mo) | 0.25 - 0.60 |
| Βολφράμιο (W) | 1.50 - 2.50 |
| Βανάδιο (V) | 0.15 - 0.30 |
| Νιόβιο (Nb) | 0.04 - 0.10 |
| Άζωτο (Ν) | 0.040 - 0.100 |
| Βόριο (Β) | 0.0005 - 0.0050 |
| Αλουμίνιο (Al) | 0,020 μέγ |
| Νικέλιο (Ni) | 0,50 μέγ |
Βασικά στοιχεία κραμάτων και οι ρόλοι τους:
Cr (Chromium):Αντοχή στην οξείδωση και τη διάβρωση.
W (βολφράμιο) & Mo (μολυβδαίνιο):Ενίσχυση στερεού διαλύματος για αντοχή σε ερπυσμό.
V (βανάδιο) & Nb (νιόβιο):Σχηματίζουν λεπτά, σταθερά καρβίδια και νιτρίδια που καρφώνουν τα όρια των κόκκων και αναστέλλουν την κίνηση της εξάρθρωσης, ενισχύοντας σημαντικά την αντοχή ερπυσμού.
Β (Βόριο) & Ν (Άζωτο):Βελτιώστε την αντοχή ερπυσμού και τη μικροδομική σταθερότητα.
3. Μηχανικές ιδιότητες (στην κανονικοποιημένη και μετριασμένη κατάσταση)
Οι σωλήνες πρέπει να πληρούν τις ακόλουθες ελάχιστες απαιτήσεις:
| Ιδιοκτησία | Απαίτηση |
|---|---|
| Αντοχή εφελκυσμού | 620 MPa (90 ksi) ελάχ |
| Ισχύς απόδοσης | 440 MPa (64 ksi) ελάχ |
| Επιμήκυνση | 20% min (σε τυπικό μήκος μετρητή 50 mm) |
4. Κοινές Εφαρμογές
Το SA-213 T122 χρησιμοποιείται αποκλειστικά στα πιο κρίσιμα και απαιτητικά τμήματα υψηλής θερμοκρασίας:
Υπερθερμαντήρες και Αναθερμαντήρεςσε υπερ-υπερκρίσιμους (USC) άνθρακα-σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής.
Εναλλάκτες θερμότηταςσε απαιτητικές βιομηχανίες επεξεργασίας.
Τοίχοι λέβητασε προηγμένα σχέδια λεβήτων.
Οποιαδήποτε εφαρμογή που απαιτεί μακροχρόνια-υπηρεσία σε θερμοκρασίες μετάλλων μεταξύ593 μοίρες έως 650 μοίρες (1100 μοίρες F έως 1200 μοίρες F).
5. Σύγκριση με Παρόμοιους Βαθμούς
έναντι T91/P91:Το T122 προσφέρει ανώτερη αντοχή στην οξείδωση και υψηλότερη αντοχή ερπυσμού σε θερμοκρασίες πάνω από ~565 βαθμούς (1050 βαθμοί F). Το T91 είναι πιο οικονομικό και χρησιμοποιείται σε υποκρίσιμες και υπερκρίσιμες εγκαταστάσεις, αλλά αντικαθίσταται από το T122 στα πιο καυτά τμήματα νεότερων μονάδων USC.
έναντι T92/P92:Το T92 περιέχει επίσης βολφράμιο και βόριο και μοιάζει πολύ σε απόδοση με το T122. Η κύρια διαφορά είναι η περιεκτικότητα σε χρώμιο (το T92 έχει ~9% Cr, το T122 έχει ~12% Cr). Το υψηλότερο Cr στο T122 του δίνει ένα ξεχωριστό πλεονέκτημααντοχή στην οξείδωση ατμού.
έναντι T11 (1,25Cr-0,5Mo):Το T122 είναι ένα πολύ ανώτερο κράμα από κάθε άποψη για σέρβις σε υψηλές{1} θερμοκρασίες. Το T11 χρησιμοποιείται για τμήματα χαμηλότερης- θερμοκρασίας.
6. Θέματα κατασκευής και συγκόλλησης
Η εργασία με το T122 απαιτεί ιδιαίτερη προσοχή:
Προ-θέρμανση:Υποχρεωτικό για την αποφυγή ψυχρής ρωγμής.
Ανάρτηση-Θερμική επεξεργασία συγκόλλησης (PWHT):Απολύτως απαραίτητο. Απαιτείται ένας συγκεκριμένος κύκλος σκλήρυνσης (συνήθως ~760 μοίρες / 1400 βαθμοί F) για την αποκατάσταση της μικροδομής και της σκληρότητας της ζώνης που επηρεάζεται από τη θερμότητα-(HAZ).
Μέταλλο πλήρωσης:Η συγκόλληση πρέπει να γίνεται με μέταλλα πλήρωσης με ταιριαστές ή υπερβολικά ταιριασμένες-σύνθεση (π.χ. σύρμα ER90S-Β9 για συγκόλληση TIG).
Ποιοτικός έλεγχος:Οι μη-μη καταστροφικές δοκιμές (NDT) όπως οι δοκιμές υπερήχων (UT) ή οι δοκιμές δινορευμάτων καθορίζονται συνήθως για τη διασφάλιση της ακεραιότητας της συγκόλλησης.
Περίληψη
SA-213 T122 χαλύβδινος σωλήνας χωρίς ραφήείναι ένα premium, υψηλής απόδοσης-κράμα σχεδιασμένο για τις πιο ακραίες συνθήκες στη σύγχρονη παραγωγή ενέργειας. Η ισορροπημένη χημεία του, ιδιαίτερα η προσθήκη 12% χρωμίου και βολφραμίου, παρέχει έναν βέλτιστο συνδυασμό υψηλής-αντοχής σε θερμοκρασία και αντοχής στη διάβρωση, καθιστώντας το βασικό υλικό για τη βελτίωση της απόδοσης και τη μείωση των εκπομπών προηγμένων σταθμών παραγωγής ενέργειας.
