ASTM A691 hrom-Molibden legirana čelična cijev za visoko-usluge
Pregled
ASTM A691pokrivačelična cijev od legure hroma-molibdena izrađena električnim-fuzionim-zavarivanjem (uključujući ERW procese)namijenjeno za usluge visoke-temperature i visokog{1}}pritiska, obično uprimjene u proizvodnji energije i rafinerijama. Ova specifikacija jezavareni ekvivalent ASTM A335bešavne cijevi za slične uvjete rada.
Razredi materijala i područja primjene
| Ocjena | Oznaka legure | Tipični P{0}} brojevi (ASME) | Opseg primarnih servisnih temperatura |
|---|---|---|---|
| 1¼Cr-½Mo (CMSH) | 1.25Cr-0.5Mo-Si | P-4, P-5A | Do 1100 stepeni F (593 stepena) |
| 2¼Cr-1Mo | 2.25Cr-1Mo | P-5B, P-5C | Do 1200 stepeni F (649 stepeni) |
| 5Cr-½Mo | 5Cr-0,5Mo | P-7 | Do 1200 stepeni F (649 stepeni) |
| 9Cr-1Mo | 9Cr-1Mo | P-9 | Do 1200 stepeni F (649 stepeni) |
| 9Cr-1Mo-V | 9Cr-1Mo-V (Grade 91) | P-91 | Do 1300 stepeni F (704 stepena) |
Napomena:Ove klase su označene njihovim nominalnim sadržajem hroma i molibdena. Zavarena cijev mora proći potpunu termičku obradu (normalizirati i temperirati) nakon zavarivanja kako bi ispunila zahtjeve mehaničkih svojstava.
Mehanička svojstva (minimalni zahtjevi)
| Ocjena | Zatezna čvrstoća | Snaga prinosa | Izduženje u 2" (min) |
|---|---|---|---|
| 1¼Cr-½Mo | 60.000 psi (415 MPa) | 30.000 psi (205 MPa) | 20% |
| 2¼Cr-1Mo | 60.000 psi (415 MPa) | 30.000 psi (205 MPa) | 20% |
| 5Cr-½Mo | 60.000 psi (415 MPa) | 30.000 psi (205 MPa) | 20% |
| 9Cr-1Mo | 60.000 psi (415 MPa) | 30.000 psi (205 MPa) | 20% |
| 9Cr-1Mo-V (Gr.91) | 85.000 psi (585 MPa) | 60.000 psi (415 MPa) | 20% |
Svojstva se primjenjuju nakon završne toplinske obrade. Zatezna svojstva na višim temperaturama definirana su u ASME odjeljak II, dio D.
Hemijski sastav (ključni elementi, težina %)
| Ocjena | C | Mn | P (maks.) | S (maks.) | Si | Cr | Mo | Ostalo |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1¼Cr-½Mo | 0,15 max | 0.30-0.60 | 0.025 | 0.025 | 0.50-1.00 | 1.00-1.50 | 0.44-0.65 | - |
| 2¼Cr-1Mo | 0,15 max | 0.30-0.60 | 0.025 | 0.025 | 0,50 max | 2.00-2.50 | 0.87-1.13 | - |
| 5Cr-½Mo | 0,15 max | 0.30-0.60 | 0.025 | 0.025 | 0,50 max | 4.00-6.00 | 0.45-0.65 | - |
| 9Cr-1Mo | 0,15 max | 0.30-0.60 | 0.025 | 0.025 | 0.25-1.00 | 8.00-10.00 | 0.90-1.10 | - |
| 9Cr-1Mo-V | 0.08-0.12 | 0.30-0.60 | 0.020 | 0.010 | 0.20-0.50 | 8.00-9.50 | 0.85-1.05 | V: 0.18-0.25 Nb: 0,06-0,10 N: 0.030-0.070 |
*Grade 91 (9Cr-1Mo-V) ima strogu kontrolu kompozicije za povećanu snagu puzanja.*
Proces proizvodnje i toplinske obrade
Slijed proizvodnje za ERW A691:
Proizvodnja ploča/kalemova:Legirani čelik sa preciznom kontrolom hemije.
Priprema ruba:Blodane ivice za zavarivanje.
Formiranje i zavarivanje:Hladno oblikovano i zavareno ERW postupkom.
Cijela-normalizacija tijela:Grejanje iznad Ac₃ temperature (obično 1600-1900 stepeni F / 870-1040 stepeni, u zavisnosti od stepena) praćeno hlađenjem vazduhom.
kaljenje:Ponovno zagrevanje ispod Ac₁ (obično 1100-1350 stepeni F / 595-730 stepeni) i zadržavanje da bi se postigla potrebna žilavost i duktilnost.
Testiranje i inspekcija:Mehanička ispitivanja i NDE na termički{0}}tretiranom materijalu.
kritično:Thekonačna mehanička svojstva utvrđena su ovom naknadnom-toplinskom obradom zavarivanja (PWHT), a ne u -zavarenom stanju.
Standardne veličine i tolerancije dimenzija
| Parametar | Tipični domet | Tolerancije (prema ASTM A691) |
|---|---|---|
| Vanjski prečnik | 4,5" do 42"+ | ±0,75% specificiranog OD |
| Wall Thickness | 0,188" do 4,0"+ | +12.5%, -10% nominalnog zida |
| Dužina | Do 65 stopa | +1/4", -0" za dužine rezanja |
Napomena: A691 se obično proizvodi u većim promjerima i debljim zidovima gdje je zavarivanje ekonomičnije od bešavne proizvodnje (A335).
Obavezno testiranje i osiguranje kvaliteta
| Test | Requirement | Frekvencija | Svrha |
|---|---|---|---|
| Hidrostatički test | Pritisak po navedenoj formuli (min 1000 psi). | 100% cijevi | Provjera nepropusnosti. |
| Ne-Nedestruktivni pregled | Radiografski-radiografski (RT) ili ultrazvučni (UT) zavara. | 100% cijevi | Integritet šava i detekcija planarnih defekata. |
| Test zatezanja | Jedan po toploti, po debljini zida, po seriji termičke obrade. | Obavezno | Provjerite mehanička svojstva. |
| Test tvrdoće | Brinell ili Rockwell na svakom komadu (često na kuponu). | 100% cijevi (ili po seriji) | Provjerite ispravnu toplinsku obradu i temperament. |
| Test spljoštenja | Za materijal manji od ili jednak 8⅝" OD. | 2 po lotu | Provjera duktilnosti. |
| Test savijanja | Ispitivanje poprečnim savijanjem preko zavara. | 2 po lotu | Duktilnost zone zavarivanja. |
Certifikacija:Certifikat o ispitivanju mlina (MTC) mora uključivati hemijsku analizu, rezultate mehaničkih ispitivanja, zapise o termičkoj obradi i NDE izvještaje.
Primarne aplikacije
Proizvodnja energije:
Glavne linije za paru i linije za vruće zagrijavanje(elektrane na fosilna goriva)
Pregrijač kotla i cijev za pregrijavanje
Visoko{0}}Sistemi zaglavlja visoke temperature
Cjevovodi generatora pare za povrat topline (HRSG).
Rafinacija nafte i petrohemija:
Cjevovodi jedinice za katalitički kreker i hidrokreker
Linije za prijenos reformatora i grijača
Visokotemperaturni vodonik servisni cjevovodi
Opća služba za visoke{0}}temperature:
Procesni cjevovodiu hemijskim postrojenjima
Syngas & Synthesis Loops
Razmatranja o dizajnu i proizvodnji
Ključne prednosti u odnosu na Seamless (A335):
Isplativo- for large diameters (>16") i debeli zidovi.
Dostupnostdugih, pojedinačnih dužina.
Konzistentna debljina zidaoko obima.
Kritične napomene o izradi:
zavarivanje:Zahtijeva predgrijavanje, kontroliranu međuprolaznu temperaturu itermička obrada nakon-varenja (PWHT)odgovara ili premašuje originalnu temperaturu kaljenja cijevi.
Razred 91 (9Cr-1Mo-V):Ima specifične tehnike zavarivanja "temperature" i stroge PWHT zahtjeve za održavanje čvrstoće puzanja.
Savijanje:Toplo savijanje je standardno; često se koristi indukcijsko savijanje. Mora biti praćeno punim PWHT.
Nije za teške ciklične usluge:Uzdužni zavar je potencijalno mjesto iniciranja zamora osim ako se temeljito ne pregleda.
Poređenje sa ključnim standardima
| Feature | ASTM A691 (ERW) | ASTM A335 (bešavno) | ASTM A672 (EFW) |
|---|---|---|---|
| Proces | Električni otporni zavareni | Besprekorno | Električni fuzijski zavareni (SAW/potopljeni luk) |
| Primarna upotreba | Visoka-temperatura/pritisak | Visoka-temperatura/pritisak | Umjerena temperatura/pritisak (često za niske temperature) |
| Toplinska obrada | Obavezno (normalizirajte i temperirajte) | Obavezno (normalizirajte i temperirajte) | Obavezno (raznovrsno) |
| Raspon tipičnih veličina | Srednji do veliki OD | Pun opseg | Samo veliki OD |
| Cost Driver | Ekonomičan za velike/teške zidove | Veća cijena za sve veličine | Ekonomičan za vrlo velike OD |
| Weld Inspection | RT ili UT obavezno | Nije primjenjivo | RT ili UT obavezno |
Rezime
ASTM A691 ERW cijevpruža a-efikasna,-alternativa visokih performansi za bešavne cijevi (A335)za rad sa visoko-temperaturnim hromom-molibdenom legiranim čelikom, posebno u velikim promjerima. Njegova podobnost zavisi od togastriktno pridržavanje termičke obrade nakon-zavarivanjai sveobuhvatno ispitivanje bez razaranja kako bi se osigurao integritet šava koji je jednak osnovnom metalu.
To je aspecijalistički proizvodza kritične usluge gdje projektantski inženjeri moraju pažljivo procijeniti-odnos između troškova, prisustva uzdužnog zavara i specifičnih uslova rada (posebno cikličkog opterećenja).
*Napomena: Za sve primjene visokotemperaturnih{0}}legura, dizajn mora slijediti ASME B31.1 (Energetski cjevovodi) ili B31.3 (Procesni cjevovodi), a postupci zavarivanja moraju biti kvalifikovani prema ASME Odjeljku IX.*
