SA691 Grade 92 (9CR-2W) Advanced Creep-Σωλήνας λέβητα φερριτικού χάλυβα βελτιωμένης αντοχής
Επισκόπηση προϊόντος
SA691 Ο βαθμός 92 είναι αεπόμενης-γενιάς, βολφράμιο-ενισχυμένο, ερπυστικό-αντοχή-ενισχυμένος φερριτικός χάλυβας (CSEF)καθορίζεται στο πρότυπο ASTM/ASME SA691 για συγκολλημένες κατασκευές. Αυτό το κράμα είναι μια σημαντική πρόοδος πέρα από τον βαθμό 91, με σύνθεση που βασίζεται σε9% χρώμιο, 2% βολφράμιο και μολυβδαίνιο (9Cr-0,5Mo-1,8WV-Nb), βελτιστοποιημένο για τις υψηλότερες δυνατές θερμοκρασίες και πιέσεις λειτουργίας σε σύγχρονους σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Αναπτύχθηκε ειδικά για να ωθήσει τα όρια απόδοσης τουπροηγμένη υπερ-υπερκρίσιμη (A-USC) παραγωγή ενέργειαςπροσφέροντας περίπου 20-30% υψηλότερη αντοχή ερπυσμού από τον βαθμό P91 στους 600-650 βαθμούς.
Βασικές Εφαρμογές
Προηγμένοι και υπερ{0}}Υπερκρίσιμοι (A-USC) σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής:Κύριες γραμμές ατμού, γραμμές θερμής αναθέρμανσης, κεφαλές υπερθερμαντήρα/αναθερμαντήρα και σωλήνες σχεδιασμένοι γιασέρβις έως 620-650 μοίρες (1150-1200 βαθμοί F)
Υψηλής απόδοσης-Μονάδες άνθρακα-:Κρίσιμα εξαρτήματα παχιάς-τομής όπου η αντοχή Βαθμού 91 είναι ανεπαρκής
Γεννήτριες ατμού ανάκτησης θερμότητας (HRSG):Τμήματα υψηλότερης θερμοκρασίας σε μονάδες προηγμένου συνδυασμένου κύκλου
Μετασκευή και αναβάθμιση:Χρησιμοποιείται για την αντικατάσταση ή την αναβάθμιση εξαρτημάτων Grade 91/22 για αυξημένη απόδοση και παράταση ζωής
Συστήματα Έρευνας & Πρωτότυπωνστοχεύοντας σε θερμοκρασίες ατμού πάνω από 600 βαθμούς
SA691 Πίνακας Χημικής Σύνθεσης & Μηχανικών Ιδιοτήτων Βαθμού 92
| Κατηγορία | Ιδιότητα / Στοιχείο | Προδιαγραφή / Τιμή |
|---|---|---|
| Standard & Grade | Τυπική ονομασία | ASTM/ASME SA691 |
| Βαθμός | 92(Συγκολλημένο ισοδύναμο του ASTM A335 P92 / A213 T92) | |
| Χημική Σύνθεση | Άνθρακας (C) | 0.07 - 0.13% |
| Μαγγάνιο (Mn) | 0.30 - 0.60% | |
| Φώσφορος (P) | 0,020% μέγ | |
| Θείο (S) | 0,010% μέγ | |
| Πυρίτιο (Si) | 0,50% μέγ | |
| Chromium (Cr) | 8.50 - 9.50% | |
| Μολυβδαίνιο (Mo) | 0.30 - 0.60% | |
| Βολφράμιο (W) | 1.50 - 2.00% | |
| Βανάδιο (V) | 0.15 - 0.25% | |
| Νιόβιο (Nb) | 0.04 - 0.09% | |
| Άζωτο (Ν) | 0.030 - 0.070% | |
| Βόριο (Β) | 0.001 - 0.006% | |
| Αλουμίνιο (Al) | 0,02% μέγ(κρίσιμος) | |
| Νικέλιο (Ni) | 0,40% μέγ | |
| Μηχανικές Ιδιότητες | Αντοχή εφελκυσμού, ελάχ | 620 MPa (90.000 psi) |
| Ισχύς απόδοσης (0,2% Μετατόπιση), ελάχ | 440 MPa (64.000 psi) | |
| Επιμήκυνση, min | Μεγαλύτερο ή ίσο με 20% (σε 2 ίντσες / 50 mm) | |
| Σκληρότητα | 250 HBW max (τυπικά 210-250 HBW) | |
| Κατεργασία με θερμοκρασία | Υποχρεωτική Προϋπόθεση | Κανονικοποίηση:1040-1080 μοίρες (1905-1975 βαθμοί F) Πολτοποίηση:750-780 μοίρες (1380-1435 βαθμοί F), ελάχιστη 1 ώρα. |
| Διαδικασία Παραγωγής | Τύπος | Electric Fusion Welded (EFW)με πλήρη κανονικοποίηση και μετριασμό ανάρτηση-συγκόλλησης. |
Σύγκριση απόδοσης και σχεδίασης αυξημένης θερμοκρασίας
| Ιδιοκτησία | SA691 Βαθμός 92 | SA691 Βαθμός 91 (για σύγκριση) | Σημασία |
|---|---|---|---|
| Μέγιστη επιτρεπόμενη θερμοκρασία ASME | 649 μοίρες (1200 βαθμοί F) | 649 μοίρες (1200 βαθμοί F) | Το ίδιο όριο κωδικού, αλλά το P92 έχει υψηλότερη ισχύ σε αυτό το όριο. |
| Επιτρεπόμενο στρες @ 600 μοίρες | ~103 MPa (14.900 psi) | ~78 MPa (11.300 psi) | ~32% υψηλότερο στρεςεπιτρέπει λεπτότερους τοίχους. |
| Επιτρεπόμενο στρες @ 625 μοίρες | ~62 MPa (9.000 psi) | ~48 MPa (7.000 psi) | Σημαντικό πλεονέκτημα σε υψηλότερες θερμοκρασίες. |
| Creep Rupt. (100 χιλιάδες ώρες @ 600 μοίρες) | ~ 180 MPa | ~ 140 MPa | ~29% υψηλότερη αντοχή ερπυσμού. |
| Τυπικό εύρος θερμοκρασίας σχεδίασης | 595-625 μοίρες | 580-600 μοίρες | Επιτρέπει κύκλους υψηλότερης απόδοσης. |
| Βασικό Ενδυναμωτικό Στοιχείο | Βολφράμιο (W)+ Μολυβδαίνιο (Mo) | Μολυβδαίνιο (Mo) | Το W παρέχει ενίσχυση στερεού διαλύματος. |
Κριτικές Κατασκευές & Μεταλλουργικές Θεωρήσεις
Προηγμένη Μεταλλουργία:Η δύναμη προέρχεται από έναν πολύπλοκο συνδυασμό:
Μετριασμένη μαρτενσιτική μικροδομήαπό την ομαλοποίηση.
Λεπτά καρβονιτρίδια MX(V/Nb).
Ενίσχυση στερεού διαλύματοςαπό βολφράμιο και μολυβδαίνιο.
Βόριογια τη σταθεροποίηση των ορίων των κόκκων έναντι της σπηλαίωσης ερπυσμού.
Εξαιρετικά αυστηρός έλεγχος Αλουμινίου(όπως και με το P91) είναι ζωτικής σημασίας.
Εξαιρετικά Εξειδικευμένη Συγκόλληση & Θερμική Επεξεργασία:
Προθέρμανση: 200-250 μοίρες (392-482 βαθμοί F)ελάχιστο.
Θερμοκρασία Interpass:Αυστηρά ελεγχόμενηΛιγότερο ή ίσο με 300 μοίρες (572 μοίρες F).
Το PWHT δεν είναι-Μη διαπραγματεύσιμο:Πρέπει να εκτελεστεί στο760±10 μοίρες (1400±18 βαθμοί F). Το εύρος "750-780 μοιρών" στο πρότυπο είναι ευρύ.760 μοίρες είναι ο στόχος της βιομηχανίαςγια βέλτιστη σκληρότητα και αντοχή.
Μέταλλο πλήρωσης:Πρέπει να χρησιμοποιείται αντιστοίχισηΓεμιστικά 92 βαθμού(π.χ. ταξινόμηση όπως E90C1M-G). Η χρήση του πληρωτικού P91 θα έχει ως αποτέλεσμα την έλλειψη αντιστοίχισης συγκολλήσεων και πιθανή πρόωρη αστοχία.
Μηχανισμοί και παρακολούθηση κρίσιμων αστοχιών:
Τύπος IV Ευαισθησία ρωγμών:Ακόμα πιο έντονο από ό,τι στον βαθμό 91 λόγω υψηλότερης περιεκτικότητας σε κράμα και αναντιστοιχίας αντοχής. Το λεπτό-HAZ είναι ο πιο αδύναμος κρίκος.
Μακροπρόθεσμη μικροδομική σταθερότητα:Η κατακρήμνιση της φάσης Laves [(Fe,Cr)2(Mo,W)] εμφανίζεται κατά τη διάρκεια μακροπρόθεσμης-παλαίωσης άνω των ~550 βαθμών, που οδηγεί σε σταδιακή μαλάκυνση. Αυτό συνυπολογίζεται στους υπολογισμούς της διάρκειας ζωής του σχεδιασμού.
Έλεγχος σκληρότητας-στον ιστότοπο:Πρέπει να επαληθευτεί η σκληρότητα κατασκευής μετά-. Στόχος:200-250 HBWμετά το PWHT. Τιμές εκτός αυτού του εύρους υποδεικνύουν ακατάλληλη θερμική επεξεργασία.
Διασφάλιση ποιότητας (Πέρα από τις τυπικές απαιτήσεις):
100% NDE:Ακτινογραφία (RT) ΚΑΙ Δοκιμή Υπερήχων (UT) όλων των διαμήκων και περιφερειακών συγκολλήσεων.
Χαρτογράφηση σκληρότητας:Απαιτείται σε όλες τις συγκολλήσεις (βάση, HAZ, καπάκι συγκόλλησης/ρίζα).
Διασταυρούμενη-Δοκιμή ερπυσμού συγκόλλησης:Συχνά καθορίζεται για πρωτότυπες ή κρίσιμες εφαρμογές για να πληρούν τις προϋποθέσεις της διαδικασίας συγκόλλησης.
Θετική αναγνώριση υλικού (PMI):Απαραίτητο για την επαλήθευση της χημείας των βασικών μετάλλων και των μετάλλων πλήρωσης πριν από τη συγκόλληση.
Οδηγία προμηθειών και προδιαγραφών:
Δηλώστε ξεκάθαρα: "ASTM/ASME SA691 Βαθμός 92" με αναφορά στην τελευταία έκδοση.
Υποχρεωτικές συμπληρωματικές απαιτήσεις:Τυπικά προσδιορίστεS5 (RT), S6 (UT), S8 (Σκληρότητα) και S9 (Charpy Impact Testing). Για νέα έργα,εξετάστε το ενδεχόμενο να προσθέσετε μια απαίτηση για πιστοποιημένη διαδικασία συγκόλλησηςαπό τον κατασκευαστή σωλήνων.
Απόδειξη με έγγραφα:Η Πιστοποιημένη Έκθεση Δοκιμών Μύλου πρέπει να περιλαμβάνει:
Καταγραφές θερμοκρασίας χρόνου πλήρους θερμικής επεξεργασίας-.
Πραγματική χημική ανάλυση, ειδικά για W, B, Al, N.
Αποτελέσματα όλων των μηχανικών δοκιμών, συμπεριλαμβανομένων των δοκιμών πρόσκρουσης, εάν προσδιορίζονται.
Απαίτηση τεχνογνωσίας:Ομάδες κατασκευής και επιθεώρησηςπρέπει να έχει αποδεδειγμένη, τεκμηριωμένη εμπειρίαμε βαθμό 92. Αυτό δεν είναι υλικό για γενική πρακτική.
ΠΡΟΕΙΔΟΠΟΙΗΣΗ: ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ
Ο βαθμός 92 βρίσκεται στην πρώτη γραμμή των εμπορικά διαθέσιμων φερριτικών χάλυβων για σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής. Η ανώτερη απόδοσή του συνοδεύεται απόαυξήθηκε σημαντικά η πολυπλοκότητα στην κατασκευή, την κατασκευή και τον ποιοτικό έλεγχο. Προέκυψαν αστοχίες λόγω μικρών αποκλίσεων στη διαδικασία.
Βασικές αναφορές για ασφαλή εφαρμογή:
ΑργότεροASTM/ASME SA691Προσδιορισμός.
Κωδικός Λέβητα & Δοχείου Πίεσης ASME, Ενότητα I & II, Μέρος Δ.
ASME B31.1Κώδικας σωληνώσεων ισχύος.
Οδηγίες EPRI (Ερευνητικό Ινστιτούτο Ηλεκτρικής Ενέργειας).για τον βαθμό 92/P92.
European Creep Collaborative Committee (ECCC)συστάσεις και δελτία δεδομένων.
Αυτό το φύλλο δεδομένων είναι για ενημερωτικούς σκοπούς. Η τελική σχεδίαση, οι προδιαγραφές και η κατασκευή πρέπει να βασίζονται στους πιο πρόσφατους κώδικες,-σχετικά με τη μηχανική του έργου και τη διαβούλευση με ειδικούς υλικών με εμπειρία σε προηγμένα κράματα υψηλής-θερμοκρασίας.
