Šta je SA-213 T92?
SA-213 T92 je klasa bešavnih feritnih cijevi prema ASME SA-213 / ASTM A213, specifikaciji za bešavne feritne i austenitne čelične kotlove, pregrijače i cijevi{8}}izmjenjivača topline. T92 pripada porodici ferita-pojačane snage-puzanja (CSEF): počinje od 9Cr-1Mo-V-Nb hemije T91 i dodaje otprilike 1,5-2,0% volframa plus kontrolirani dodatak bora. Volfram povećava čvrstoću puzanja za oko 30% u odnosu na T91 na temperaturama blizu 600 stepeni, što omogućava tanje zidove cevi, niže toplotno naprezanje i efikasnije konstrukcije kotlova. T92 je legirani čelik, a ne ugljični čelik; ta razlika je odlučujuća za specifikaciju, zavarivanje i termičku obradu.
Hemijski sastav
Granice sastava u nastavku slijede ASME SA-213 za razred T92:
| Element | Ograničenje (%) |
|---|---|
| Karbon | 0.07-0.13 |
| Mangan | 0.30-0.60 |
| Fosfor, max | 0.020 |
| Sumpor, max | 0.010 |
| Silicijum, max | 0.50 |
| Chromium | 8.50-9.50 |
| molibden | 0.30-0.60 |
| Tungsten | 1.50-2.00 |
| Vanadijum | 0.15-0.25 |
| Niobij | 0.04-0.09 |
| Azot | 0.030-0.070 |
| Bor | 0.001-0.006 |
| Aluminijum, max | 0.02 |
Krom pruža otpornost na oksidaciju i koroziju; molibden i volfram daju čvrsto-jačanje rastvora; vanadijum i niobijum formiraju stabilne MX karbonitride koji pričvršćuju granice zrna; a bor jača granice zrna protiv kavitacije puzanja. Aluminijum se drži veoma nisko jer se takmiči sa azotom i slabi reakciju na -jačanje padavina.
Mehanička svojstva i performanse{0}} povišene temperature
| Nekretnina | Requirement |
|---|---|
| Minimalna vlačna čvrstoća | 620 MPa (90.000 psi) |
| Minimalna granica popuštanja | 440 MPa (64.000 psi) |
| Minimalno izduženje (2 in) | 20% |
| Tipična servisna koverta | do oko 650 stepeni (1200 stepeni F) |
Definirajuće svojstvo T92 je čvrstoća puzanja na visokoj temperaturi. Na oko 600 stepeni njegov dozvoljeni napon je otprilike 30% veći od T91, tako da T92 pregrijač ili pregrijač može koristiti tanje zidove za isti pritisak i temperaturu pare. Mikrostruktura -koja nosi opterećenje je kaljeni martenzit, proizveden normalizacijom da se formira martenzit, a zatim temperiranjem na pod- kritičnoj temperaturi kako bi se uravnotežila snaga i žilavost.
Poređenje sa T91, T22 i austenitnim cijevima
| Feature | SA-213 T92 | SA-213 T91 | SA-213 T22 | austenit (klasa TP347H) |
|---|---|---|---|---|
| Sadržaj hroma | 9% | 9% | 2.25% | 17-20% |
| Ključni dodaci | W, B, Nb | V, Nb | - | Nb, Ti |
| Snaga puzanja | Vrlo visoko | Visoko | Umjereno | Visoko, drugačije ponašanje |
| Maksimalna temperatura | oko 650 stepeni | oko 625 stepeni | oko 575 stepeni | iznad 700 stepeni |
| Relativni trošak | Visoko | Srednje | Niže | Visoko |
| Toplotna ekspanzija | Niže | Niže | Niže | Više |
| Primarna upotreba | Pregrejač, pregrejač | Pregrejač, pregrejač | Vodeni zidovi, zaglavlja | Završne faze pregrijača |
Glavne aplikacije
T92 je određen za najtoplije dijelove ultra-superkritičnih (USC) i naprednih ultra-superkritičnih (A-USC) elektrana na ugalj-, gdje temperature pare dostižu oko 620 stepeni (1150 stepeni F):
Cijevi pregrijača.
Cijevi za grijač.
Glavni cevovod za paru.
Zaglavlja u krugovima-najviših temperatura.
Podizanje parametara pare sa T92 poboljšava termičku efikasnost postrojenja, što smanjuje potrošnju goriva i emisiju CO2 po megavat-satu. T92 se također koristi u visoko{5}}temperaturnim dijelovima generatora pare sa povratom topline-i u programima za naknadnu ugradnju koji nadograđuju postojeće komponente razreda 91 ili 22.
Zavarivanje i izrada
Zavarivanje T92 je zahtjevnije od zavarivanja konvencionalnih feritnih čelika. Ključne kontrole uključuju:
Prethodno zagrijati, obično 150-250 stepeni (300-480 stepeni F).
Kontrolisana i nadgledana međuprolazna temperatura.
Obavezna termička obrada nakon-zavarivanja na 760 stepeni ± 10 stepeni (1400 stepeni F ± 20 stepeni F) da bi se ponovo-formirao kaljeni martenzit u zoni uticaja toplote{6}}i povratila žilavost.
Odgovarajući metali za punjenje, na primjer AWS ER90S-B9 i E9015-B9 klasifikacije.
Kontrolirani unos topline kako bi se izbjeglo pucanje i nepovoljne mikrostrukture.
Potencijalni izazovi
Pukotine tipa IV u fino-zrnatoj zoni{1}}zahvaćenoj toplinom predstavljaju glavni dugotrajni-rizik od puzanja u T92 zavarima; njime se upravlja kvalifikovanim postupcima zavarivanja, ispravnim PWHT i pravilima dizajna koja prepoznaju slabiju HAZ. Napuknuće-oslobađanja od stresa također može doći ako PWHT nije pravilno kontroliran. Konačno, sadržaj legure, posebno volframa, čini T92 skupljim od T91 ili T22, pa se odabire materijal gdje se njegova veća čvrstoća vraća smanjenjem debljine zida-ili višim parametrima pare.
FAQ
1. Da li je SA-213 T92 ugljični čelik?
Br. T92 je feritni legirani čelik-pojačane čvrstoće- sa oko 9% hroma i 2% volframa. Tretiranje kao ugljični čelik dovelo bi do netačnih zahtjeva za zavarivanje, toplinsku obradu i inspekciju.
2. Koju prednost nudi T92 u odnosu na T91?
Otprilike 30% veći dozvoljeni napon blizu 600 stepeni i oko 20-30% veća čvrstoća puzanja i pucanja od 100.000 sati, što omogućava tanje zidove cijevi i veće temperature pare.
3. Da li je termička obrada nakon -zavarivanja obavezna za T92?
Da. PWHT na oko 760 stepeni je neophodan nakon zavarivanja da bi se povratila kaljena martenzitna struktura u zoni uticaja toplote{2}}i postigla specificirana mehanička svojstva i žilavost.
4. Za koju je radnu temperaturu T92 dizajniran?
Tipični dizajn omotača dostiže oko 620-650 stepeni. Tačne granice proizlaze iz važećeg ASME koda i njegovih tablica dozvoljenih naprezanja za razred T92.
5. Zašto se volfram dodaje u T92?
Volfram, u kombinaciji sa molibdenom, pruža čvrsto-ojačanje rastvora koje značajno poboljšava otpornost na puzanje na visokoj temperaturi, što je glavni razlog zašto T92 nadmašuje T91.
6. Može li T92 zamijeniti austenitne nerđajuće cijevi?
U mnogim pozicijama pregrijača i pregrijača, T92 može zamijeniti austenitne cijevi kao što je TP347H, donoseći niže toplinsko širenje i veću toplinsku provodljivost. Konačni izbor zavisi od korozivnog okruženja i projektovane temperature metala.
