SA691 klass 91 (9CR-1Mo-V) ülitugev ferriitterasest katla toru
Toote ülevaade
SA691 91. klass on akõrgtugev-, roome-tugev-tugevdatud ferriitteras (CSEF)vastab ASTM/ASME SA691 spetsifikatsioonile elektrilise -sulatatud-keevitatud (EFW) torustiku jaoks. See täiustatud sulam ei ole lihtne 9% Cr teras, vaid keerukasmodifitseeritud 9Chromium-1Molübdeenisulam, millele on lisatud vanaadiumi, nioobiumi (kolumbium) ja lämmastikku (9Cr-1Mo-V-Nb-N). See kujutab endast olulist tehnoloogilist edu võrreldes traditsiooniliste Cr-Mo terastega, nagu klass 9CR, pakkudes tohutult suurepärast tugevust kõrgel-temperatuuril, võimaldades õhemaid seinu, suuremat efektiivsust ja väiksemat kaalu ülikriitilistes elektrijaamades ja muudes ekstreemsetes teenindusrakendustes.
Peamised rakendused
Ultra-Ülikriitilised (USC) ja täiustatud superkriitilised elektrijaamad:Peamised aurutorud, kuumad kuumutustorud, ülekuumendi ja järelkuumuti päised/torud (töötavad~593-650 kraadi / 1100-1200 kraadi F)
Suure{0}}tõhususega kombineeritud tsükliga tehased:Kriitiline kõrge{0}}rõhu/kõrgtemperatuuri{1}}torustik soojustagastusega aurugeneraatorites (HRSG)
Naftakeemia:Rasked hooldusküttetorud ja ülekandeliinid, kus on vaja äärmist tugevust
Tuumaenergia:Teatud kõrge temperatuuriga{0}}abisüsteemid
Täiustatud soojussüsteemidmis nõuavad ferriitsete teraste seas suurimat tugevust
SA691 klassi 91 keemilise koostise ja mehaaniliste omaduste tabel
| Kategooria | Vara / element | Spetsifikatsioon / väärtus |
|---|---|---|
| Standard & Hinne | Standardne tähistus | ASTM/ASME SA691 |
| Hinne | 91(ASTM A335 P91 / A213 T91 keevitatud ekvivalent) | |
| Keemiline koostis | Süsinik (C) | 0.08 - 0.12% |
| Mangaan (Mn) | 0.30 - 0.60% | |
| Fosfor (P) | 0,020% max | |
| Väävel (S) | 0,010% max | |
| Räni (Si) | 0.20 - 0.50% | |
| Kroom (Cr) | 8.00 - 9.50% | |
| Molübdeen (Mo) | 0.85 - 1.05% | |
| Vanaadium (V) | 0.18 - 0.25% | |
| nioobium (Nb) | 0.06 - 0.10% | |
| Lämmastik (N) | 0.030 - 0.070% | |
| Nikkel (Ni) | 0,40% max | |
| Alumiinium (Al) | 0,02% max(kriitiline piir) | |
| Mehaanilised omadused | Tõmbetugevus, min | 585 MPa (85 000 psi) |
| Saagistugevus (0,2% nihe), min | 415 MPa (60 000 psi) | |
| Venivus, min | 20% või suurem (2 tolli / 50 mm) | |
| Kõvadus | max 250 HBW (tavaliselt 190–230 HBW) | |
| Kuumtöötlus | Kohustuslik tingimus | Normaliseerimine:1040-1080 kraadi (1905-1975 kraadi F) Karastamine:730-800 kraadi (1345-1470 kraadi F), min 1 tund. |
| Tootmisprotsess | Tüüp | Elektriline sulandkeevitus (EFW)täieliku kuumtöötlusega. |
Kõrgendatud temperatuuri jõudlus- ja disainiandmed
| Kinnisvara | Väärtus / vahemik | Tähendus |
|---|---|---|
| Maksimaalne projekteerimistemperatuur | 650 kraadi (1202 kraadi F) | ASME katlakoodi I jaotise ülempiir. |
| Lubatud stress (600 kraadi / 1112 kraadi F juures) | ~78 MPa (~11 300 psi) | Rohkem kuikahekordne22. klassi (2,25 CR) samal temperatuuril. |
| Lubatud stress (650 kraadi / 1202 kraadi F juures) | ~40 MPa (~5800 psi) | Näitab erakordset jõu säilivust. |
| Roomamise rebenemise tugevus (100 000 tundi) | ~140 MPa600 kraadi juures | Peamine disainieelis tavaliste teraste ees. |
| Minimaalne disainitud metallitemperatuur (MDMT) | Keevitatud ja PWHT:Nõuab sageli löögitesti, kui kasutate alla -29 kraadi (-20 kraadi F). | Sitkus on kuumtöötlemise{0}}tundlik. |
| Oksüdatsioonikindlus | Hea kuni~650 kraadi; Sarnaselt teistele 9% Cr terastele. |
Kriitilised tehnilised omadused ja valmistamise hoiatused
Tugevusmehhanism:Kõrge tugevus pärineb amartensiitne mikrostruktuurluuakse normaliseerimisega, millele järgneb täpne karastamisprotsess, mis tekitab V/Nb karbiidide ja nitriidide peene dispersiooni (MX sademed).Alumiinium on rangelt piiratudkuna see moodustaks jämedat AlN-i, kahandades lämmastikku ja hävitades selle tugevdusmehhanismi.
Valmistamine on väga kriitiline ja protseduuride{0}}spetsiifiline:
Eelsoojenda: 200-250 kraadi (400-480 kraadi F)miinimum on kohustuslik.
Läbipääsu temperatuur:Tavaliselt rangelt kontrollitud250-300 kraadi (480-570 kraadi F) MAX.
Keevituse{0}}järgne kuumtöötlus (PWHT): ABSOLUUTSELT OLULINE.Tuleb sooritada kl760±14 kraadi (1400±25 kraadi F)olenevalt paksusest minimaalselt 2-4 tundi. Vale PWHT (vale temp või aeg) võib põhjustada enneaegse rikke.
Täitemetall:Peab kasutama sobivat/ühilduvat 91. klassi täiteainet (nt E9015-B9, ER90S-B9).MITTE KASUTADAstandardsed 9CR-1Mo (9. klass) täiteained.
Võimalikud tõrkemehhanismid:
IV tüüpi krakkimine:Roomamise rike keevisõmbluste peeneteralises-kuumus-mõjutatud tsoonis (FGHAZ),Achilleuse kand91. klassi. Leevendab keevitusparameetrite ja PWHT range kontrolliga.
Enneaegne pehmenemine/oksüdatsioon:Kui töötemperatuur ületab pikema aja jooksul ~600 kraadi.
Madal sitkus:Ebaõige kuumtöötlemise tagajärjeks võib olla rabe materjal.
Kvaliteet ja ülevaatus (ranged nõuded):
Kõvaduse testimine:Nõutav mitteväärismetallil, HAZ-il ja keeviskorgil. Vastuvõetav vahemik on tavaliselt200-250 HBWpärast PWHT-d.
Mittepurustav uurimine (NDE):Kõigi keevisõmbluste 100% radiograafiline (RT) või ultraheli (UT) testimine on standardne.
Destruktiivne katsetamine:Nõuab sageli kriitiliste rakenduste jaoks{0}}ristkeevitusliidese testimist.
Keemia kontroll:Veskiaruanded peavad kinnitama ranget kontrolli V, Nb, N ja Al üle.
Spetsifikatsioonid ja hankejuhend:
Öelge selgelt:Täpsustage"ASTM/ASME SA691 91. klass".
Täiendavate nõuete esitamine:Tavaliselt S5 (radiograafia), S6 (ultraheli) ja sageli S8 (kõvaduse test).
Nõua WPS/PQR:Valmistamiseks veenduge, et keevitusprotseduuri spetsifikatsioon (WPS) ja protseduuri kvalifikatsioonikirje (PQR) on heaks kiidetud 91. klassi jaoks.
Nõuab täielikku jälgitavust:Sertifitseeritud veskikatsearuanded peavad sisaldama kuumtöötlemise tabeleid, täielikku keemiat ja kõiki mehaaniliste katsete tulemusi.
Vajalik on ekspertiis:91. klassi komponentide projekteerimist, keevitamist ja kontrollimist peaksid jälgima selle täiustatud materjaliga seotud kogemustega töötajad.
Kohustustest loobumine: soovitatav olla äärmine ettevaatus.
91. klass on asuure jõudlusega-kuid andestamatu materjal. Selle eelised tühistavad vale valmistamine või kuumtöötlemine, mis põhjustab katastroofilisi{1}}teenuserikkeid. See teave on üldine juhend.Täiesti hädavajalikud viitedmis tahes projekti puhul hõlmavad järgmist:
ViimasedASTM/ASME SA691Spetsifikatsioon.
ASME katla ja surveanuma kood, I jaotis ja II jaotis, D osa.
ASME B31.1Toitetorustiku kood.
Valdkonna parimate tavade juhendid 91. klassi jaoks (nt EPRI juhised, VdTÜV/WB andmelehed).
