اختيار أنبوب الفولاذ السبائكي الصحيح ليس مجرد مسألة اختيار درجة مألوفة. في أنظمة الأنابيب ذات درجة الحرارة العالية ، يجب أن تتطابق المادة الصحيحة مع رمز التصميم ودرجة حرارة التشغيل ومستوى الضغط وبيئة التآكل وإجراءات اللحام ومتطلبات الفحص. قد لا تكون الدرجة التي تؤدي أداءً جيدًا في خدمة التكرير المعتدلة مناسبة للتعرض للزحف على المدى الطويل في خط البخار الرئيسي.
يشرح هذا الدليل معايير أنابيب السبائك الفولاذية الرئيسية والدرجات الشائعة ومنطق الاختيار العملي المستخدم في توليد الطاقة ومصانع البتروكيماويات والمصافي وأنظمة الغلايات وأنابيب معالجة الضغط العالي. إنه مكتوب للمهندسين والمشترين الذين يبحثون عن اختيار درجة حرارة عالية من سبائك الصلب ، وتوجيه شراء أنابيب الصلب من سبائك المرجل ، ومقارنة مواد أنابيب Cr-Mo.
يتم استخدام أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ حيث لا يمكن أن يوفر الفولاذ الكربوني ما يكفي من القوة أو مقاومة الأكسدة أو مقاومة الزحف أو أداء التآكل. بإضافة الكروم أو الموليبدينوم أو الفاناديوم أو النيوبيوم أو عناصر السبائك الأخرى ، يمكن للمادة الحفاظ على الخواص الميكانيكية في ظل ظروف الخدمة الصعبة.
يحدد المعيار خط الأساس للشراء: التركيب الكيميائي ، خصائص الشد ، المعالجة الحرارية ، تحمل الأبعاد ، الاختبار ، وضع العلامات ، وإصدار الشهادات. في الممارسة العملية ، لا يكفي اسم الصف نفسه. يجب أن يحدد المشروع المعيار والإصدار وشكل المنتج والحجم وحالة المعالجة الحرارية والاختبارات التكميلية ونوع الشهادة.
|
المعيار |
النطاق الرئيسي |
الدرجات المشتركة |
تطبيقات نموذجية |
|
ASTM A335 / ASME SA335 |
أنابيب فولاذية من سبائك الحديد غير ملحومة لخدمة درجات الحرارة العالية |
P5 ، P9 ، P11 ، P22 ، P91 ، P92 |
محطات توليد الطاقة ، والمصافي ، وأنابيب البتروكيماويات ، وخطوط البخار ذات درجة الحرارة العالية |
|
ASTM A213 / ASME SA213 |
غلاية غير ملحومة من سبائك الصلب ، سخان فائق ، وأنابيب المبادل الحراري |
T5 ، T9 ، T11 ، T22 ، T91 ، T92 |
المراجل ، سخانات ، reheaters ، المبادلات الحرارية |
|
ASTM A691 |
أنابيب فولاذية كربونية وسبائك فولاذية ملحومة بالكهرباء للخدمة عالية الضغط في درجات حرارة عالية |
يعتمد على مادة لوحة وفئة |
أنابيب عالية الضغط بقطر كبير |
|
EN 10216-2 |
أنابيب فولاذية غير ملحومة لأغراض الضغط مع خصائص درجة حرارة مرتفعة |
16Mo3 ، 13crmo4-5 ، 10CrMo9-10 |
أنظمة معدات المرجل والضغط الأوروبي |
|
جيجابايت/طن 5310 |
أنابيب وأنابيب فولاذية غير ملحومة للغلايات ذات الضغط العالي |
15CrMoG ، 12Cr1MoVG ، 10Cr9Mo1VNbN |
غلاية صينية عالية الضغط وتطبيقات محطة الطاقة |
|
جيجابايت/طن 9948 |
أنابيب فولاذية غير ملحومة لتكسير البترول |
12CrMo ، 15CrMo ، 12Cr5Mo |
أنابيب فرن التكرير وأنابيب البتروكيماويات |
|
جيس G3458 |
أنابيب من سبائك الصلب لخدمة درجة حرارة مرتفعة |
STPA12 ، STPA22 ، STPA23 ، STPA24 |
أنظمة أنابيب درجات الحرارة العالية اليابانية |
|
جيس جي 3462 |
أنابيب غلاية ومبادل حراري من السبائك الفولاذية |
STBA12 ، STBA22 ، STBA24 |
المراجل ، المبادلات الحرارية ، المعدات الكيميائية |
خطأ شائع هو معالجة معايير الأنابيب والأنابيب على أنها قابلة للتبديل. يستخدم ASTM A335 عادة لأنابيب الضغط ، في حين يستخدم ASTM A213 لأنابيب الغلايات ، وأنابيب التسخين الفائق ، وأنابيب المبادل الحراري. يمكن أن يختلف التطبيق ، وتحمل الأبعاد ، ونطاق الاختبار ، ولغة الشراء بشكل كبير.
معظم أنابيب الفولاذ السبائكي المقاومة للحرارة المستخدمة في الخدمة الصناعية تنتمي إلى عائلات Cr-Mo أو Cr-Mo المعدلة. الكروم يحسن الأكسدة ومقاومة التآكل ، في حين أن الموليبدينوم يزيد من قوة درجات الحرارة العالية ومقاومة الزحف. يدعم الفاناديوم والنيوبيوم والنيتروجين في المواد تعزيز هطول الأمطار وأداء الزحف على المدى الطويل.
|
عائلة سبيكة |
درجات نموذجية |
الميزات الرئيسية |
شروط الخدمة المشتركة |
|
1Cr-0.5Mo / 1.25Cr-0.5Mo |
ASTM A335 P11 ، ASTM A213 T11 ، 15CrMoG |
قابلية لحام جيدة ، قوة زحف معتدلة ، اقتصادية |
البخار المعتدل الحرارة ، أنابيب التكرير ، أنظمة الغلايات |
|
2.25Cr-1mo |
ASTM A335 P22 ، ASTM A213 T22 ، 10CrMo9-10 |
قوة أعلى ومقاومة الأكسدة من P11 |
خطوط البخار ذات درجة الحرارة العالية ، وحدات البتروكيماويات ، محطات الطاقة |
|
5Cr-0.5Mo |
ASTM A335 P5 ، 12Cr5Mo |
أفضل sulfidation ومقاومة الأكسدة |
مصفاة والبتروكيماويات خدمة درجة حرارة عالية |
|
9Cr-1Mo-V-Nb |
ASTM A335 P91 ، ASTM A213 T91 ، |
قوة زحف ممتازة وإمكانات تصميم أرق للجدران |
أنابيب البخار الحرجة ، وحدات فوق الحرجة والفائقة الحرج |
|
9Cr-W-Mo-V-Nb |
ASTM A335 P92 ، ASTM A213 T92 |
قوة زحف أعلى من P91 في التطبيقات المتقدمة |
أنظمة توليد طاقة فائقة الحرج |
|
متطلبات الخدمة |
نطاق الصف الموصى به |
ملاحظات مختارة |
|
خدمة معتدلة عالية الحرارة مع التحكم في التكلفة |
P11 / T11 ، 15CrMoG ، 13crmo4-5 |
مناسبة حيث تكون قوة الزحف المعتدلة كافية وبساطة التصنيع مهمة |
|
أنابيب بخار أو عملية درجة حرارة أعلى |
P22 / T22 ، 12Cr1MoVG ، 10CrMo9-10 |
أفضل مقاومة الأكسدة وقوة زحف من P11 |
|
خدمة حرجة ذات ضغط عالٍ ودرجة حرارة عالية |
P91 / T91 ، P92 / T92 ، |
يتطلب تحكم صارم في اللحام ، والصلابة ، والتفتيش |
|
تكرير الكبريت أو التعرض للأكسدة |
P5 ، P9 ، 12Cr5Mo |
محتوى الكروم العالي يحسن المقاومة في بيئات مصفاة مختارة |
|
أنبوب خط ضغط عالي بقطر كبير |
ASTM A691 |
ضع في الاعتبار عند السماح بالبناء الملحوم بواسطة رمز التصميم |
|
المرجل ، سخان ، وأنابيب إعادة التسخين |
ASTM A213 ، EN 10216-2 ، GB/T 5310 ، JIS G3462 |
معايير الأنابيب عادة ما تكون أكثر ملاءمة من معايير الأنابيب |
بالنسبة للمستخدمين الذين يبحثون عن أنابيب فولاذية من السبائك لخدمة الغلاية والمصافي بدرجة حرارة عالية ، يجب اختيار الدرجة بعد فحص كل من القوة الميكانيكية والمقاومة البيئية. لا تكون درجة السبائك الأعلى أفضل تلقائيًا إذا كان إجراء اللحام والمعالجة الحرارية بعد اللحام وقدرة الفحص لا يمكنها دعمها.
· قوة الزحف: للتشغيل على المدى الطويل عند درجة حرارة مرتفعة ، تصبح قوة الزحف أكثر أهمية من قوة الشد في درجة حرارة الغرفة.
· مقاومة الأكسدة: يحسن محتوى الكروم العالي مقاومة الأكسدة ، وهو أحد الأسباب التي تستخدم P5 و P9 و P91 و P92 في بيئات أكثر سخونة.
· قابلية اللحام: P11 أسهل في اللحام من p9.1 يتطلب P91 إجراءات مؤهلة بعناية ، والتسخين المسبق المناسب ، ودرجة حرارة دخول متحكم فيها ، ومعدن حشو مناسب ، ودرجة حرارة pawt دقيقة.
· حالة المعالجة الحرارية: قد يتم توفير درجات مختلفة بشكل طبيعي أو مقسى أو صلب أو مروي وخفف حسب المعيار والدرجة.
· التحكم في الصلابة: بالنسبة للصفوف المقاومة للزحف ، تعد قيم الصلابة بعد اللحام و PWHT مؤشرات مهمة للبنية المجهرية المناسبة.
|
الصنف |
ما يمكن التحقق منه |
|
المعيار والإصدار |
متطلبات ASTM أو ASME أو EN أو GB/T أو JIS |
|
درجة |
P11 أو P22 أو P91 أو المكافئ الخاص بالمشروع |
|
الحجم والجدول الزمني |
NPS ، OD ، سمك الجدار ، الجدول الزمني ، أو البعد المخصص |
|
طريقة التصنيع |
سلس أو ملحومة |
|
المعالجة الحرارية |
تطبيع وخفف ، صلب ، أو حالة محددة |
|
اختبار |
اختبار الهيدروستاتيكي ، NDE ، التسطيح ، الانحناء ، الصلابة ، PMI |
|
شهادة |
EN 10204 3.1 / 3.2 ، MTC ، إمكانية تتبع أرقام الحرارة |
|
متطلبات تكميلية |
اختبار التأثير ، حجم الحبوب ، NDE إضافية ، وضع علامات خاصة |
|
متطلبات اللحام |
WPS/PQR ، التسخين المسبق ، PWHT ، نطاق الصلابة |
أفضل درجة أنابيب فولاذية من السبائك هي التي تلبي رمز التصميم وبيئة الخدمة وطريقة التصنيع ومتطلبات موثوقية دورة الحياة. مواد إن مواد ، اقتصادية لخدمة معتدلة بدرجة حرارة عالية. توفر المواد ، أفضل قوة ومقاومة للأكسدة. P91 و P92 هي درجات متقدمة مقاومة للزحف للتطبيقات الحرجة ذات درجة الحرارة العالية والضغط العالي.
عند اختيار المواد لأنظمة الغلايات أو خطوط البخار أو وحدات التكرير أو الأنابيب البتروكيميائية ، يجب على المهندسين مقارنة المعايير وخصائص الصف ومتطلبات اللحام معًا. للمشاريع التي تتطلب مواد أنابيب عالية الحرارة معتمدة ، راجع موقعناأنابيب سبائك الصلبتوفير خيارات ومناقشة اختيار الدرجة بناءً على مواصفات مشروعك.