SA691 Grade 91 (9CR-1Mo-V) Σωλήνας λέβητα από φερριτικό χάλυβα υψηλής αντοχής
Επισκόπηση προϊόντος
SA691 Ο βαθμός 91 είναι αυψηλής-αντοχής, ερπυσμού-αντοχής-ενισχυμένος φερριτικός χάλυβας (CSEF)σύμφωνα με την προδιαγραφή ASTM/ASME SA691 για ηλεκτρικές-συγκόλληση-σωληνώσεις (EFW). Αυτό το προηγμένο κράμα δεν είναι ένας απλός χάλυβας 9% Cr αλλά ένα εξελιγμένοτροποποιημένο 9χρώμιο-1 κράμα μολυβδαινίου με προσθήκες βαναδίου, νιοβίου (κολομβίου) και αζώτου (9Cr-1Mo-V-Nb-N). Αντιπροσωπεύει μια σημαντική τεχνολογική πρόοδο σε σχέση με τους παραδοσιακούς χάλυβες Cr-Mo όπως ο βαθμός 9CR, προσφέροντας εξαιρετικά ανώτερη αντοχή σε υψηλή-θερμοκρασία, επιτρέποντας λεπτότερα τοιχώματα, υψηλότερη απόδοση και μειωμένο βάρος σε υπερ-υπερκρίσιμους σταθμούς παραγωγής ενέργειας και άλλες εφαρμογές ακραίων υπηρεσιών.
Βασικές Εφαρμογές
Εξαιρετικά-Υπερκρίσιμοι (USC) και προηγμένοι υπερκρίσιμοι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής:Κύριες γραμμές ατμού, γραμμές θερμής αναθέρμανσης, κεφαλές/σωλήνες υπερθερμαντήρα και θερμαντήρα (λειτουργία σε~593-650 βαθμοί / 1100-1200 βαθμοί F)
Εγκαταστάσεις συνδυασμένου κύκλου υψηλής απόδοσης-:Σωληνώσεις κρίσιμης υψηλής-πίεσης/υψηλής- θερμοκρασίας σε γεννήτριες ατμού ανάκτησης θερμότητας (HRSG)
Πετροχημικά:Στερεώστε τους σωλήνες θερμαντήρα και τις γραμμές μεταφοράς όπου απαιτείται εξαιρετική αντοχή
Πυρηνική δύναμη:Ορισμένα βοηθητικά συστήματα υψηλής- θερμοκρασίας
Προηγμένα Θερμικά Συστήματαπου απαιτεί την υψηλότερη αντοχή μεταξύ των φερριτικών χάλυβων
SA691 Πίνακας Χημικής Σύνθεσης & Μηχανικών Ιδιοτήτων Βαθμού 91
| Κατηγορία | Ιδιότητα / Στοιχείο | Προδιαγραφή / Τιμή |
|---|---|---|
| Standard & Grade | Τυπική ονομασία | ASTM/ASME SA691 |
| Βαθμός | 91(Συγκολλημένο ισοδύναμο του ASTM A335 P91 / A213 T91) | |
| Χημική Σύνθεση | Άνθρακας (C) | 0.08 - 0.12% |
| Μαγγάνιο (Mn) | 0.30 - 0.60% | |
| Φώσφορος (P) | 0,020% μέγ | |
| Θείο (S) | 0,010% μέγ | |
| Πυρίτιο (Si) | 0.20 - 0.50% | |
| Chromium (Cr) | 8.00 - 9.50% | |
| Μολυβδαίνιο (Mo) | 0.85 - 1.05% | |
| Βανάδιο (V) | 0.18 - 0.25% | |
| Νιόβιο (Nb) | 0.06 - 0.10% | |
| Άζωτο (Ν) | 0.030 - 0.070% | |
| Νικέλιο (Ni) | 0,40% μέγ | |
| Αλουμίνιο (Al) | 0,02% μέγ(κρίσιμο όριο) | |
| Μηχανικές Ιδιότητες | Αντοχή εφελκυσμού, ελάχ | 585 MPa (85.000 psi) |
| Ισχύς απόδοσης (0,2% Μετατόπιση), ελάχ | 415 MPa (60.000 psi) | |
| Επιμήκυνση, min | Μεγαλύτερο ή ίσο με 20% (σε 2 ίντσες / 50 mm) | |
| Σκληρότητα | 250 HBW max (συνήθως 190-230 HBW) | |
| Κατεργασία με θερμοκρασία | Υποχρεωτική Προϋπόθεση | Κανονικοποίηση:1040-1080 μοίρες (1905-1975 βαθμοί F) Πολτοποίηση:730-800 μοίρες (1345-1470 βαθμοί F), ελάχιστη 1 ώρα. |
| Διαδικασία Παραγωγής | Τύπος | Electric Fusion Welded (EFW)με πλήρη θερμική επεξεργασία. |
Δεδομένα απόδοσης και σχεδιασμού αυξημένης θερμοκρασίας
| Ιδιοκτησία | Τιμή / Εύρος | Σημασία |
|---|---|---|
| Μέγιστη θερμοκρασία σχεδιασμού | 650 μοίρες (1202 βαθμοί F) | Ανώτατο όριο Κωδικός Λέβητα ASME για την Ενότητα I. |
| Επιτρεπόμενη πίεση (στους 600 βαθμούς / 1112 βαθμούς F) | ~78 MPa (~11.300 psi) | Περισσότερα απόδιπλόαυτό του Βαθμού 22 (2,25CR) στην ίδια θερμοκρασία. |
| Επιτρεπόμενη καταπόνηση (στους 650 βαθμούς / 1202 βαθμούς F) | ~40 MPa (~5.800 psi) | Επιδεικνύει εξαιρετική διατήρηση δύναμης. |
| Ισχύς ρήξης ερπυσμού (100.000 ώρες) | ~ 140 MPaστους 600 βαθμούς | Βασικό σχεδιαστικό πλεονέκτημα σε σχέση με τους συμβατικούς χάλυβες. |
| Ελάχιστη θερμοκρασία μετάλλου σχεδιασμού (MDMT) | Ως συγκολλημένα & PWHT:Συχνά απαιτεί δοκιμή πρόσκρουσης για σέρβις κάτω από -29 βαθμούς (-20 βαθμοί F). | Η ανθεκτικότητα είναι ευαίσθητη στη θερμότητα-. |
| Αντίσταση στην οξείδωση | Καλό μέχρι~650 μοίρες; παρόμοια με άλλους χάλυβες 9% Cr. |
Κρίσιμα Τεχνικά Χαρακτηριστικά & Προειδοποιήσεις Κατασκευής
Μηχανισμός αντοχής:Η υψηλή αντοχή προέρχεται από αμαρτενσιτική μικροδομήδημιουργείται με κανονικοποίηση, ακολουθούμενη από μια ακριβή διαδικασία σκλήρυνσης που παράγει μια λεπτή διασπορά καρβιδίων και νιτριδίων V/Nb (ιζήματα MX).Το αλουμίνιο είναι αυστηρά περιορισμένοκαθώς θα σχημάτιζε χοντρό AlN, εξαντλώντας το άζωτο και καταστρέφοντας αυτόν τον μηχανισμό ενίσχυσης.
Η κατασκευή είναι εξαιρετικά κρίσιμη και για συγκεκριμένες διαδικασίες-:
Προθέρμανση: 200-250 μοίρες (400-480 βαθμοί F)το ελάχιστο είναι υποχρεωτικό.
Θερμοκρασία Interpass:Αυστηρά ελεγχόμενο, τυπικά250-300 μοίρες (480-570 βαθμοί F) ΜΕΓ.
Ανάρτηση-Θερμική επεξεργασία συγκόλλησης (PWHT): ΑΠΟΛΥΤΑ ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΟ.Πρέπει να εκτελεστεί στο760±14 μοίρες (1400±25 βαθμοί F)για τουλάχιστον 2-4 ώρες, ανάλογα με το πάχος. Εσφαλμένο PWHT (λάθος θερμοκρασία ή χρόνος) μπορεί να οδηγήσει σε πρόωρη αστοχία.
Μέταλλο πλήρωσης:Πρέπει να χρησιμοποιείται αντίστοιχο/συμβατό υλικό πλήρωσης Βαθμού 91 (π.χ. E9015-B9, ER90S-B9).ΜΗ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΕΙΤΕστάνταρ πληρωτικά 9CR-1Mo (Grade 9).
Πιθανοί μηχανισμοί αστοχίας:
Ρηγμάτωση τύπου IV:Μια αστοχία ερπυσμού στη ζώνη που επηρεάζεται από λεπτόκοκκο-λεπτό κόκκο-συγκολλήσεων (FGHAZ)Αχίλλειο πτέρναΒαθμού 91. Μετριάζεται από αυστηρό έλεγχο των παραμέτρων συγκόλλησης και PWHT.
Πρόωρη μαλάκυνση/οξείδωση:Εάν οι θερμοκρασίες σέρβις υπερβαίνουν τους ~600 βαθμούς για μεγάλες περιόδους.
Χαμηλή ανθεκτικότητα:Η ακατάλληλη θερμική επεξεργασία μπορεί να οδηγήσει σε εύθραυστο υλικό.
Ποιότητα και επιθεώρηση (Αυστηρές απαιτήσεις):
Δοκιμή σκληρότητας:Απαιτείται σε βασικό μέταλλο, HAZ και καπάκι συγκόλλησης. Το αποδεκτό εύρος είναι συνήθως200-250 HBWμετά το PWHT.
Μη-Μη καταστροφική εξέταση (NDE):Ο 100% ακτινολογικός έλεγχος (RT) ή υπερήχων (UT) όλων των συγκολλήσεων είναι στάνταρ.
Καταστροφικές δοκιμές:Συχνά απαιτεί διασταυρούμενη-δοκιμή ερπυσμού συγκόλλησης για κρίσιμες εφαρμογές.
Επαλήθευση χημείας:Οι αναφορές Mill πρέπει να επιβεβαιώνουν τον αυστηρό έλεγχο των V, Nb, N και Al.
Προδιαγραφές και Οδηγίες Προμηθειών:
Δηλώστε ξεκάθαρα:Προσδιορίζω"ASTM/ASME SA691 Βαθμός 91".
Επίκληση συμπληρωματικών απαιτήσεων:Κοινώς S5 (Ακτινογραφία), S6 (Υπερήχοι), και συχνά S8 (Δοκιμή Σκληρότητας).
Απαιτείται WPS/PQR:Για την κατασκευή, βεβαιωθείτε ότι οι προδιαγραφές διαδικασίας συγκόλλησης (WPS) και το Αρχείο πιστοποίησης διαδικασίας (PQR) έχουν εγκριθεί για τον βαθμό 91.
Απαίτηση πλήρους ιχνηλασιμότητας:Οι πιστοποιημένες εκθέσεις δοκιμής μύλου πρέπει να περιλαμβάνουν διαγράμματα θερμικής επεξεργασίας, πλήρη χημεία και όλα τα αποτελέσματα μηχανικών δοκιμών.
Απαιτείται τεχνογνωσία:Ο σχεδιασμός, η συγκόλληση και η επιθεώρηση των εξαρτημάτων Βαθμού 91 θα πρέπει να επιβλέπονται από προσωπικό με ειδική εμπειρία σε αυτό το προηγμένο υλικό.
Αποποίηση ευθύνης: Συνιστάται εξαιρετική προσοχή.
Ο βαθμός 91 είναι αΥλικό υψηλής-απόδοσης αλλά δεν συγχωρεί. Τα πλεονεκτήματά του ακυρώνονται από ακατάλληλη κατασκευή ή θερμική επεξεργασία, οδηγώντας σε καταστροφικές-αποτυχίες σέρβις. Αυτές οι πληροφορίες είναι ένας γενικός οδηγός.Απολύτως ουσιαστικές αναφορέςγια οποιοδήποτε έργο περιλαμβάνει:
ΑργότεροASTM/ASME SA691Προσδιορισμός.
Κωδικός λέβητα και δοχείου πίεσης ASME, Ενότητα Ι & Ενότητα ΙΙ, Μέρος Δ.
ASME B31.1Κώδικας σωληνώσεων ισχύος.
Οδηγοί βέλτιστων πρακτικών του κλάδου για τον βαθμό 91 (π.χ. οδηγίες EPRI, φύλλα δεδομένων VdTÜV/WB).
