SA691 Sınıf 92 (9CR-2W) Gelişmiş Sürünme-Mukavemeti Artırılmış Ferritik Çelik Kazan Borusu
Ürüne Genel Bakış
SA691 Sınıf 92 biryeni-nesil, tungsten-güçlendirilmiş, sürünme-mukavemeti-geliştirilmiş ferritik (CSEF) çelikKaynaklı yapı için ASTM/ASME SA691 standardı kapsamında belirtilmiştir. Bu alaşım, Grade 91'in ötesinde önemli bir ilerlemedir ve bileşime dayalıdır.%9 Krom, %2 Tungsten ve Molibden (9Cr-0,5Mo-1,8WV-Nb)Modern enerji santrallerinde mümkün olan en yüksek çalışma sıcaklıkları ve basınçları için optimize edilmiştir. Verimlilik sınırlarını zorlamak için özel olarak geliştirildi.gelişmiş ultra-süperkritik (A-USC) enerji üretimi600-650 derecede Grade P91'den yaklaşık %20-30 daha yüksek sürünme mukavemeti sunarak.
Birincil Uygulamalar
Gelişmiş ve Ultra-Süper Kritik (A-USC) Enerji Santralleri:Ana buhar hatları, sıcak yeniden ısıtma hatları, kızdırıcı/yeniden ısıtıcı başlıkları ve borular,620-650 dereceye (1150-1200 derece F) kadar servis
Yüksek-Verimli Kömürle-Yakalanan Tesisler:91. Sınıf mukavemetin yetersiz olduğu kritik{0}}kalın kesitli bileşenler
Isı Geri Kazanımlı Buhar Jeneratörleri (HRSG):Gelişmiş kombine çevrim tesislerindeki en yüksek sıcaklıktaki bölümler
Güçlendirme ve Yükseltme:Verimliliği artırmak ve kullanım ömrünü uzatmak için Grade 91/22 bileşenlerini değiştirmek veya yükseltmek için kullanılır
Araştırma ve Prototip Sistemleri600 derecenin üzerindeki buhar sıcaklıklarını hedefleme
SA691 Sınıf 92 Kimyasal Bileşimi ve Mekanik Özellikler Tablosu
| Kategori | Özellik / Öğe | Şartname / Değer |
|---|---|---|
| Standart ve Sınıf | Standart Tanım | ASTM/ASME SA691 |
| Seviye | 92(ASTM A335 P92 / A213 T92'nin kaynaklı eşdeğeri) | |
| Kimyasal Bileşim | Karbon (C) | 0.07 - 0.13% |
| Manganez (Mn) | 0.30 - 0.60% | |
| Fosfor (P) | Maksimum %0,020 | |
| Kükürt (S) | Maksimum %0,010 | |
| Silikon (Si) | maksimum %0,50 | |
| Krom (Cr) | 8.50 - 9.50% | |
| Molibden (Mo) | 0.30 - 0.60% | |
| Volfram (W) | 1.50 - 2.00% | |
| Vanadyum (V) | 0.15 - 0.25% | |
| Niyobyum (Nb) | 0.04 - 0.09% | |
| Azot (N) | 0.030 - 0.070% | |
| Bor (B) | 0.001 - 0.006% | |
| Alüminyum (Al) | Maksimum %0,02(kritik) | |
| Nikel (Ni) | Maksimum %0,40 | |
| Mekanik Özellikler | Çekme Dayanımı, min | 620 MPa (90.000 psi) |
| Akma Dayanımı (%0,2 Ofset), min | 440 MPa (64.000 psi) | |
| Uzama, min | %20'den büyük veya buna eşit (2 inç / 50 mm cinsinden) | |
| Sertlik | Maksimum 250 HBW (tipik 210-250 HBW) | |
| Isıl İşlem | Zorunlu Durum | Normalleştirme:1040-1080 derece (1905-1975 derece F) Temperleme:750-780 derece (1380-1435 derece F), min 1 saat. |
| Üretim Süreci | Tip | Elektrik Füzyon Kaynaklı (EFW)kaynak sonrası tam normalleştirme ve temperleme ile-. |
Yüksek Sıcaklık Performansı ve Tasarım Karşılaştırması
| Mülk | SA691 Sınıf 92 | SA691 Sınıf 91 (karşılaştırma için) | Önem |
|---|---|---|---|
| ASME İzin Verilen Maksimum Sıcaklık | 649 derece (1200 derece F) | 649 derece (1200 derece F) | Aynı kod sınırı, ancak P92'nin bu sınırda gücü daha yüksektir. |
| İzin Verilen Stres @ 600 derece | ~103 MPa (14.900 psi) | ~78 MPa (11.300 psi) | ~%32 daha yüksek stresdaha ince duvarlara izin verir. |
| İzin Verilen Stres @ 625 derece | ~62 MPa (9.000 psi) | ~48 MPa (7.000 psi) | Daha yüksek sıcaklıklarda önemli avantaj. |
| Sürünme Rupt. (100 bin saat @ 600 derece) | ~180MPa | ~140MPa | ~%29 daha yüksek sürünme mukavemeti. |
| Tipik Tasarım Sıcaklık Aralığı | 595-625 derece | 580-600 derece | Daha yüksek verimli döngülere olanak tanır. |
| Anahtar Güçlendirme Unsuru | Volfram (W)+ Molibden (Mo) | Molibden (Mo) | W katı çözelti güçlendirmesi sağlar. |
Kritik İmalat ve Metalurjik Hususlar
İleri Metalurji:Güç, aşağıdakilerin karmaşık bir kombinasyonundan gelir:
Temperlenmiş martensitik mikro yapınormalleşmekten.
İnce MX karbonitrürler(V/Nb).
Katı çözüm güçlendirmeTungsten ve Molibden'den.
BorSürünme kavitasyonuna karşı tane sınırlarını stabilize etmek için.
Alüminyumun son derece sıkı kontrolü(P91'de olduğu gibi) hayati önem taşımaktadır.
Son Derece Uzmanlaşmış Kaynak ve Isıl İşlem:
Ön ısıtma: 200-250 derece (392-482 derece F)minimum.
Geçiş Sıcaklığı:Kesinlikle kontrol ediliyor300 dereceden küçük veya ona eşit (572 derece F).
PWHT Pazarlık Edilemez-:Şu tarihte gerçekleştirilmelidir:760±10 derece (1400±18 derece F). Standarttaki "750-780 derece" aralığı geniştir;760 derece endüstri hedefidirOptimum dayanıklılık ve dayanıklılık için.
Dolgu Metali:Eşleştirmeyi kullanmanız gerekir92. sınıf dolgu maddeleri(örneğin, E90C1M-G gibi sınıflandırma). P91 dolgu maddesinin kullanılması, kaynakların yetersiz eşleşmesine ve potansiyel erken arızaya neden olacaktır.
Kritik Arıza Mekanizmaları ve İzleme:
Tip IV Çatlama Hassasiyeti:Daha yüksek alaşım içeriği ve mukavemet uyumsuzluğu nedeniyle Sınıf 91'den bile daha belirgindir. İnce-taneli HAZ en zayıf halkadır.
Uzun-Dönem Mikroyapısal Kararlılık:Laves fazı çökelmesi [(Fe,Cr)₂(Mo,W)], ~550 derecenin üzerindeki uzun-dönemli yaşlanma sırasında meydana gelir ve kademeli yumuşamaya yol açar. Bu, tasarım ömrü hesaplamalarına dahil edilir.
Yerinde-Sertlik Kontrolü:Üretim sonrası sertliğin- doğrulanması gerekir. Hedef:200-250 HBWPWHT'den sonra. Bu aralığın dışındaki değerler uygun olmayan ısıl işlemi gösterir.
Kalite Güvencesi (Standart Gereksinimlerin Ötesinde):
%100 ÖYD:Tüm boylamasına ve çevresel kaynakların Radyografisi (RT) VE Ultrasonik Testi (UT).
Sertlik Haritalaması:Tüm kaynaklarda gereklidir (taban, HAZ, kaynak başlığı/kök).
Çapraz-Kaynak Sünme Testi:Genellikle kaynak prosedürünü nitelendirmek amacıyla prototip veya kritik uygulamalar için belirtilir.
Pozitif Malzeme Tanımlaması (PMI):Kaynak öncesinde baz ve dolgu metallerinin kimyasının doğrulanması önemlidir.
Tedarik ve Şartname Direktifi:
Açıkça Belirtin: "ASTM/ASME SA691 Sınıf 92"En son baskıya atıfta bulunarak.
Zorunlu Ek Gereksinimler:Tipik olarak belirtinS5 (RT), S6 (UT), S8 (Sertlik) ve S9 (Charpy Darbe Testi). Yeni projeler için,Sertifikalı bir kaynak prosedürü için bir gereklilik eklemeyi düşününboru üreticisinden.
Belgeler:Sertifikalı Değirmen Testi Raporu şunları içermelidir:
Tam ısıl işlem süresi-sıcaklık kayıtları.
Özellikle W, B, Al, N için gerçek kimyasal analiz.
Belirtildiği takdirde darbe testleri de dahil olmak üzere tüm mekanik testlerin sonuçları.
Uzmanlık Gereksinimi:İmalat ve muayene ekipleriKanıtlanmış, belgelenmiş deneyime sahip olmalı92. Sınıf. Bu genel uygulamaya yönelik bir materyal değildir.
UYARI: SANAT MALZEMESİNİN-DURUMU--
92 sınıfı, enerji santralleri için ticari olarak temin edilebilen ferritik çeliklerin başında gelir. Üstün performansı beraberinde geliyorİmalat, imalat ve kalite kontrolde önemli ölçüde artan karmaşıklık. Prosedürdeki küçük sapmalar nedeniyle başarısızlıklar meydana geldi.
Güvenli Uygulama İçin Temel Referanslar:
En sonuncuASTM/ASME SA691Şartname.
ASME Kazan ve Basınçlı Kap Kodu, Bölüm I ve II, Kısım D.
ASME B31.1Güç Boru Kodu.
EPRI (Elektrik Enerjisi Araştırma Enstitüsü) Yönergeleri92/P92. Sınıf için.
Avrupa Sürünme İşbirliği Komitesi (ECCC)öneriler ve veri sayfaları.
Bu veri sayfası bilgilendirme amaçlıdır. Nihai tasarım, spesifikasyon ve imalat, en son kodlara, projeye-özel mühendisliğe ve gelişmiş yüksek sıcaklık alaşımlarında-deneyimli malzeme uzmanlarıyla yapılan istişarelere dayanmalıdır.
