Genel Bakış
ASTM A335 P91, aşağıdakiler için bir spesifikasyondur:dikişsiz ferritik alaşımlı-çelik boruyüksek sıcaklıkta-servis için tasarlanmıştır. "P91" tanımı, temel olarak krom ve molibden içeriği ve önemli ilaveler olan vanadyum ve niyobyum ile karakterize edilen spesifik kimyasal bileşimini belirtir.
Bu kalite, gelişmiş yüksek-mukavemetli çelikler ailesinin bir parçasıdır.Sürünme Dayanımı Arttırılmış Ferritik (CSEF) çelikler. P22 (2.25Cr-1Mo) gibi düşük alaşımlı çelikler ile pahalı östenitik paslanmaz çelikler (örn. 304, 316) arasındaki boşluğu kapatmak için geliştirilmiştir.
Temel Özellikler ve Avantajlar
Mükemmel Yüksek{0}Sıcaklık Dayanımı:P91'in birincil avantajı üstün olmasıdırsürünme mukavemeti-uzun süreli-yüksek strese ve sıcaklığa maruz kalma durumunda deformasyona karşı direnç. Bu, aşağıdaki özelliklere sahip boru sistemlerinin tasarlanmasına olanak sağlar:
Daha ince duvarlardaha düşük-kaliteli alaşımlarla karşılaştırıldığında malzeme maliyetini ve ağırlığı azaltır.
Daha yüksek çalışma basınçları ve sıcaklıkları.
Enerji santrallerinde verimliliğin arttırılması.
İyi Oksidasyon ve Korozyon Direnci:Krom içeriği (%8-9,5) buhar ortamlarında oksidasyona (ölçeklenmeye) ve korozyona karşı iyi bir direnç sağlar.
Yüksek Isı İletkenliği ve Düşük Isı Genleşmesi:Ferritik bir çelik olan P91, östenitik paslanmaz çeliklerden daha iyi termal özelliklere sahiptir ve başlatma ve kapatma döngüleri sırasında daha düşük termal gerilimlere yol açar.
Kimyasal Bileşim (%)
Spesifik bileşim, istenen özelliklerin elde edilmesinde kritik öneme sahiptir. Aşağıda ASTM A335 standardına göre tipik bir aralık verilmiştir:
| Öğe | Kompozisyon (%) |
|---|---|
| Karbon (C) | 0.08 - 0.12 |
| Manganez (Mn) | 0.30 - 0.60 |
| Fosfor (P) | maksimum 0,020 |
| Kükürt (S) | maksimum 0,010 |
| Silikon (Si) | 0.20 - 0.50 |
| Krom (Cr) | 8.00 - 9.50 |
| Molibden (Mo) | 0.85 - 1.05 |
| Vanadyum (V) | 0.18 - 0.25 |
| Niyobyum (Nb) | 0.06 - 0.10 |
| Nikel (Ni) | maksimum 0,40 |
| Azot (N) | 0.03 - 0.07 |
| Alüminyum (Al) | maksimum 0,04 |
| Demir (Fe) | Denge |
Temel Mikroyapısal Özellik:P91'in gücü, ince vanadyum ve niyobyum karbür/nitrür çökeltileri ile temperlenmiş martensitik bir mikro yapı oluşturan karmaşık bir ısıl işlemden gelir.
Mekanik Özellikler (Isıl İşlem Sonrası)
Borular belirli bir ısıl işleme tabi tutulmalıdır:Normalleştirme1040-1080 derecede (1900-1975 derece F) ardındanTemperleme730-760 derecede (1350-1400 derece F).
| Mülk | Gereklilik |
|---|---|
| Çekme Dayanımı | 585 MPa'dan (85 ksi) büyük veya ona eşit |
| Akma Dayanımı | 415 MPa'dan (60 ksi) büyük veya ona eşit |
| Uzama | %20'den büyük veya eşit |
Üretim Süreci
ASTM A335 standardına göre P91 borular şu şekilde üretilmektedir:kesintisiz. Bu, kaynak dikişi olmayan sağlam bir kütükten oluşturuldukları anlamına gelir; bu da onları doğası gereği daha güçlü ve yüksek-basınçlı uygulamalar için daha güvenilir kılar. Yaygın yöntemler şunları içerir:
Sıcak Ekstrüzyon
Döner Delme (Mannesmann süreci)
Uygulamalar
ASTM A335 P91 ağırlıklı olarak bileşenlerin aşırı koşullara maruz kaldığı enerji üretimi ve petrokimya endüstrilerinde kullanılır.
Ana Buhar ve Sıcak Isıtma Hatlarısüperkritik ve ultra-süperkritik enerji santrallerinde.
Yüksek-Sıcaklıklı Isı Eşanjörleri ve Kazan Boruları.
Petrokimya Tesislerinde Borulamayüksek-sıcaklık işlemleri için.
Endüstriyel Fırınlar.
İmalat ve Kullanıma İlişkin Önemli Hususlar
P91, diğer sınıfların basit bir "bırak-yer değiştirmesi değildir. Yapımı sıkı kontrol ve uzmanlık gerektirir.
Ön Isıtma ve Geçiş Sıcaklığı: Zorunlu. Tipik olarak kaynaklamadan önce 200-250 dereceye (400-500 derece F) ön ısıtma yapılması ve sıkı bir pasolar arası sıcaklığın korunması gerekir.
Kaynak Sonrası{0}Isıl İşlem (PWHT): Kesinlikle Kritik. PWHT aşağıdakiler için gereklidir:
Kaynak ısısından-etkilenen bölgede (HAZ) oluşan sert, kırılgan martenziti temperleyin.
Gerekli dayanıklılığı elde edin.
Uzun-vadeli yavaşlama performansı sağlayın.
Tipik PWHT aralığı: 730-760 derece (1350-1400 derece F).
Kaynak Sonrası Kontrollü Soğutma:Borunun kaynaktan hemen sonra oda sıcaklığına soğumasına izin verilmemelidir. PWHT gerçekleştirilene kadar ön ısıtma sıcaklığında tutulmalıdır.
Depolamak:Çukurlaşma korozyonuna yol açabilecek nem emilimini önlemek için P91 bileşenleri kapalı alanda saklanmalıdır.
Karşılaştırılabilir Standartlar
ASTM A335 P91 diğer birçok uluslararası standarda eşdeğerdir:
ASME:SA335 P91 (Esasen aynı spesifikasyon)
TR / DIN:X10CrMoVNb9-1 (Malzeme Numarası 1.4903)
- Evet.STBA 28
Özet
ASTM A335 P91, kritik yüksek-sıcaklık ve yüksek-basınç uygulamaları için tasarlanmış, yüksek-performanslı, dikişsiz alaşımlı çelik bir borudur.Üstün gücü, daha verimli ve kompakt tesis tasarımlarına olanak tanır. Ancak başarılı bir şekilde uygulanması büyük ölçüde şunlara bağlıdır:Uygun kaynak ve ısıl işlem prosedürlerine sıkı sıkıya bağlılık. Yanlış uygulama veya yanlış imalat, felaketle sonuçlanabilecek arızalara yol açabilir.
