EN 10216-2: kõrgstandard õmblusteta kõrgtemperatuuriliste katla torude jaoks
EN 10216-2on lõplik Euroopa standardÕmblusteta terastorud rõhu otstarbeks kõrgendatud temperatuuridel. See onesmane standardtõeliste katlarakenduste jaoks, mis hõlmavad kõrgeid temperatuure ja rõhku, eriti kriitiliste komponentide jaoks, nagu ülekuumendid, järelsoojendid ja kõrgrõhu{0}}kollektorid.
Põhimääratlus ja ulatus
Täielik pealkiri:"Õmblusteta terastorud surveks - Tehnilised tarnetingimused - 2. osa: legeerimata ja legeerterasest torud, millel on määratud kõrgendatud temperatuuri omadused"
Kriitiline eristus:Erinevalt standardist EN 10216-1, mis keskendub välisõhu/kõrgendatud temperatuuri teenindusele,EN 10216-2 sertifitseerib ja garanteerib spetsiaalselt materjalide omadused kõrgetel temperatuuridel, sealhulgas roomekindlus-, mis on katla toru pikaealisuse kõige olulisem tegur.
Katlarakenduste materjaliklassid (täielik tabel)
EN 10216-2 sisaldab nii legeerimata kui ka legeerteraseid, kusjuures viimane on katla teenindamiseks kõige asjakohasem. Allpool on põhiklasside üksikasjalik jaotus:
| EN 10216-2 klass | Sarnane ASTM klass | Tüüpiline koostis | Maksimaalne disaini temperatuur ( kraad ) | Katla esmane rakendus |
|---|---|---|---|---|
| P195GH | --- | C-Mn teras | 300 | Madala-temperatuuri ökonomaiserid, toiteveetorud |
| P235GH | A106 gr. B | C-Mn teras | 350 | Veeseinad, madalrõhu{0}}ahelad |
| P265GH | A106 gr. C | C-Mn teras | 350 | Kõige tavalisem surveosade puhul, päised |
| 16Mo3 | A335 P1 / A209 T1 | 0,3% Mo | 525 | Standardsed ülekuumendi torud, madala-sulami päised |
| 13CrMo4-5 | A335 P12 | 1% Cr-0,5% Mo | 550 | Kõrge{0}}temperatuuri päised, kollektorid |
| 10CrMo5-5 | A335 P5 | 2,25% Cr-1% Mo | 575 | Kõrge{0}}temperatuuriga ülekuumendid |
| X11CrMo5+NT | A335 P5 | 5% Cr-0,5% Mo | 600 | Tõsised ülekuumendid |
| X11CrMo9-1+NT | A335 P9 | 9% Cr-1% Mo | 650 | Täiustatud ülekuumendid |
| X10CrMoVNb9-1 (P91) | A335 P91 | 9% Cr-1% Mo-V-Nb | 650 | Kaasaegsed suure{0}}tõhususega katlad, peamised auruliinid |
| 7CrWVMoNb9-6 (P92) | --- | 9% Cr-2% W-Mo-V-Nb | 650+ | Ultra{0}}ülikriitilised boilerid |
Märkus.Järelliide "GH" tähistab sobivust kõrgendatud temperatuuride jaoks ("G" rõhu eesmärgil, "H" kõrgel temperatuuril).
Tootmis- ja kuumtöötlusnõuded
Tootmisprotsess:
tekst
Elektriline kaar/LD teras → pidev valamis → augustamine → kuumvaltsimine → külmtõmme (valikuline) → **kohustuslik kuumtöötlus** → testimine
Kriitilised kuumtöötlemise tingimused:
| Sümbol | Ravi | Katla torude otstarve |
|---|---|---|
| +N | Normaliseeritud | Legeerimata terase põhitöötlus- |
| +NT | Normaliseeritud ja karastatud | Standard legeerteraste jaoks- optimeerib roomamiskindlust |
| +QT | Karastatud ja karastatud | Kõrgeima tugevusega sulamitele (P91/P92) |
| +A | Lõõmutatud | Katla torude puhul harv - vähendab kõvadust |
Põhipunkt:Legeerteraste jaoks nagu 16Mo3, 13CrMo4-5 ja P91,+NT või +QT on kohustuslikarendada pikaajaliseks{0}}libisemiskindluseks vajalikku mikrostruktuuri.
Katla ohutuse põhjalik testimisrežiim
Standardil EN 10216-2 on kõigi survetorustandardite kõige rangemad testimisnõuded:
| Testi kategooria | Spetsiifilised testid | Sagedus | Standardviide | Boiler{0}}Eriline tähtsus |
|---|---|---|---|---|
| Surve terviklikkus | Hüdrostaatiline test | 100% torud | EN 10216-2 lisa A | Kinnitab lekke{0}}tiheduse toatemperatuuril |
| Mittepurustav | Ultraheli test (TÜ) | 100% torud | EN 10246-3 | Tuvastab pikisuunalised/ristisuunalised defektid |
| Mehaaniline | Tõmbekatse toatemperatuuril | Partii kohta | EN ISO 6892-1 | Kontrollib voolavust/tõmbetugevust |
| Kõrgendatud temperatuuri omadused | Esitatud roomamisrebenemise andmed | Materjali spetsifikatsiooni järgi | EN 10216-2 Tabelid | Kõige olulisem - ennustab toru eluiga temperatuuril |
| Tehnoloogiline | Lamestamise katse või rõnga tõmbekatse | Partii kohta | EN 10216-2 punkt 7.4 | Kontrollib toruotste plastilisust keevitamiseks |
| Kõvadus | Brinelli või Rockwelli test | Partii kohta | EN ISO 6506-1 | Tagab korraliku kuumtöötluse |
| Mõju | Charpy V{0}}sälgu test (valikuline) | Kui täpsustatud | EN ISO 148-1 | Madala{0}}temperatuuri rakenduste jaoks |
Roomamiskindlus: määrav omadus
Standardi EN 10216-2 esmane väärtus katlarakenduste jaoks ongaranteeritud roomamisomadused:
Esitatud hiilimisandmed:
0,2% Tugevus kõrgel temperatuuril(Rp0,2 t)
Stressirebenemise väärtused100 000 tunniks ja 200 000 tunniks
Lubatud pingedprojekteeritud temperatuuridel
Näide 16Mo3 jaoks 500 kraadi juures:
0,2% Tõestustugevus: ~180 MPa
100 000 tunni rebenemistugevus: ~110 MPa
Lubatud konstruktsioonipinge: ~85 MPa
Võrdlus seotud standarditega
| Aspekt | EN 10216-2 | EN 10216-1 | EN 10217-5 |
|---|---|---|---|
| Temperatuuri fookus | Määratud kõrgendatud temperatuuri omadused | Ümbritsev/kõrgendatud, libisemisandmed puuduvad | Kõrgendatud temperatuur, kuid keevitatud |
| Hiilimisandmed | Kohustuslik säte | Ei pakuta | Mõnede klasside jaoks ette nähtud |
| Tootmine | Ainult õmblusteta | Ainult õmblusteta | Keevitatud |
| Maksumus | Kõrgeim | Kõrge | Madalam |
| Katla rakendus | Ülekuumendid, järelsoojendid, kõrge{0}}temperatuuri päised | Veeseinad, madala{0}}temperatuuri päised | Katla üldised ahelad |
| Disaini usaldus | Kõrgeim - täieliku ajutise kinnisvara sertifikaat | Keskmine - ekstrapoleeritud omadused | Arvesse on võetud keskmine - keevisõmblusfaktor |
Katla torude täielik spetsifikatsiooni näide
Ülekuumendi torude täielik tellimisspetsifikatsioon:
ET 10216-2 - 16Mo3 - 38.0 x 4.5 - +NT - SMLS - UT standardile EN 10246-3
Täiendavate nõuetega:
Hüdrokatse:300 baari minimaalselt
Kuumtöötlus:Normaliseeritud 920-950 kraadi juures, karastatud 680-720 kraadi juures
Lõpeb:Ruudulõikeline, jämedalt eemaldatud
Märgistus:Soojusarv, klass, suurus vastavalt EN 10216-2
Sertifitseerimine:ET 10204 3.1 hiilimisandmetega sertifikaat
Täiendavad testid:Tera suuruse kontroll vastavalt standardile EN ISO 643
Tüüpilised rakendused kaasaegsetes katlasüsteemides
| Katla tsoon | Tüüpiline EN 10216-2 klass | Kasutustingimused | Miks see hinne? |
|---|---|---|---|
| Ülekuumendi esmane | 16Mo3 | 400-500 kraadi, 100-150 baari | Hea libisemiskindlus,-kulutõhus |
| Ülekuumendi finaal | 13CrMo4-5 või 10CrMo5-5 | 500-560 kraadi, 100-180 baari | Kõrgema temperatuuri võime |
| Küttekeha | 13CrMo4-5 | 500-550 kraadi, 30-50 baari | Oksüdatsioonikindlus, roometugevus |
| Kõrgrõhu{0}}päised | P265GH või 16Mo3 | 350-450 kraadi, 150-200 baari | Paksu{0}}lõike võimalus |
| Peamised auruliinid | X10CrMoVNb9-1 (P91) | 580-620 kraadi, 250-300 baari | Erakordne roometugevus ülekriitiliste katelde jaoks |
| Vesi seinad | P265GH (kui on määratud õmblusteta) | 300-400 kraadi, 100-200 baari | Kõrge rõhukindlus |
Katlarakenduste projekteerimise kriitilised kaalutlused
1. Temperatuur-Rõhupiirangud:
Igal klassil on konkreetsed lubatud pingeväärtused temperatuuril:
tekst
Maksimaalne lubatud töörõhk (MAWP)=(2 * S * t * E) / (D - 0.8*t)
Kus:
S=Lubatud pinge EN 10216-2 tabelite järgi projekteerimistemperatuuril
t=Minimaalne seinapaksus
E=Kvaliteeditegur (1,0 õmblusteta)
D=Välisläbimõõt
2. Oksüdatsioonikindlus:
<480°C:Süsinikteras (P265GH) on vastuvõetav
480-540 kraadi:Vajalikud on molübdeenterased (16Mo3).
540-600 kraadi:Kroomi{0}}molübdeenteras (13CrMo4-5, 10CrMo5-5)
>600 kraadi:Kõrge{0}}kroomiga terased (P91, P92) on kohustuslikud
3. Termilise väsimuse arvestamine:
Komponentide puhul, mida sageli käivitatakse/seiskatakse, võivad madalama legeeritud terased parema soojusjuhtivuse ja väiksema soojuspinge tõttu ületada kõrgemaid sulameid.
Kvaliteetse dokumentatsiooni nõuded
EN 10216-2 torud boilerite jaoks nõuavad tavaliselt:
EN 10204 tüübi 3.1 või 3.2 ülevaatustunnistus
Täielik keemiline analüüs(kulp ja toode)
Mehaaniliste katsete aruandedtoatemperatuuril
Kõrgendatud temperatuuri omaduste andmed(libisemise/rebenemise väärtused)
Kuumtöötluse diagrammidkellaaegade/temperatuuridega
NDT teatab(TÜ, pöörisvool)
Hüdrostaatilise katse protokollid
Materjali jälgitavuscast/kütte numbrile
Millal täpsustada EN 10216-2 vs. muud standardid?
| Valikukriteeriumid | Valige EN 10216-2 Kui: | Kaaluge alternatiivi, millal: |
|---|---|---|
| Temperatuur | >350 kraadi pidev töö | <300°C (EN 10216-1 or EN 10217-5) |
| Surve | >Disainrõhk 100 baari | <50 bar (cost optimization possible) |
| Komponentide kriitilisus | Ülekuumuti, järelsoojendi, peaauruliin | Economaiser, madalrõhu{0}}ahelad |
| Disaini elu | >Nõutav 100 000 tundi | Oodatakse lühemat kasutusiga |
| Tegevusrežiim | Baaskoormus, pidev töö | Katkendlik/tsükliline töö |
Viimased arengud ja kõrgemad klassid
Kaasaegsed energiatootmise nõuded on ajendanud täiustatud klasside väljatöötamist standardi EN 10216-2 raames:
P91/P92 (X10CrMoVNb9-1/7CrWVMoNb9-6):Ultra-ülikriitilistele kateldele (600 kraadi +, 300 baari)
Termiliselt täiustatud torud:Sisemine riffing parandab soojusülekannet
Komposiittorud:Plakeeritud materjalid korrosioonikaitseks jäätmetes-to-energiajaamades
Järeldus
EN 10216-2 Süsinikterasest katla toruesindabkõrgeima klassi õmblusteta torudspetsiaalselt loodud kõrgel{0}}temperatuuril ja kõrgsurve{1}}katelde teenindamiseks. Selle määravaks tunnuseks onsertifitseeritud kõrgendatud temperatuuri omadused, eriti roomamiskindluse andmed, mis võimaldavad inseneridel täpselt ennustada toru eluiga ning kavandada ohutud ja töökindlad katlasüsteemid.
Kriitiliste katla komponentide jaoks, mis töötavad üle 350 kraadi -eriti ülekuumendite, järelsoojendite ja kõrgrõhu-kollektorite-EN 10216-2 ei ole mitte ainult eelistatud, vaid sageli ka kohustusliktehniliste kirjelduste ja surveseadmete eeskirjadega.
Võtme kaasavõtt:Kõrgendatud temperatuuriga katla teenindamiseks mõeldud torude projekteerimisel või määratlemisel tagab EN 10216-2 materjali omaduste kindluse, mis on vajalik ohutuks ja pikaajaliseks tööks. Lisakulud võrreldes standardiga EN 10216-1 või keevitatud alternatiividega on õigustatud kõikehõlmavate kõrge temperatuuri andmete ja õmblusteta konstruktsiooni loomupärase töökindlusega nende nõudlike rakenduste jaoks.
