En varmebestandig klasse bygget for trykkservice
12Cr2MoG er et krom-molybden ferrittisk legert stålrør standardisert i GB 5310 for høytrykkskjelapplikasjoner, og dets internasjonale motstykke er 2.25Cr-1Mo-klassen levert som P22-rør under ASTM A335 og som T22-rør under ASTM A213. Karakteren har en lang tjenesterekord i kraftstasjoner med fossilt brensel og petrokjemiske anlegg, hvor den frakter damp og prosessgass ved temperaturer som vil myke opp vanlig karbonstål. Dens definerende egenskap er krypemotstand, evnen til å motstå langsom deformasjon under konstant stress ved forhøyet temperatur, og det er dette som gjør det til det foretrukne materialet for trykkbærende komponenter som opererer i området omtrent 520 til 580 grader Celsius.
Kjemisk sammensetning
| Element | Typisk område, prosent | Hensikt |
|---|---|---|
| Karbon | 0.08 - 0.15 | Styrke og herdbarhet |
| Silisium | 0.17 - 0.37 | Deoksidering |
| Mangan | 0.40 - 0.70 | Deoksidering, seighet |
| Fosfor | 0,025 maksimum | Restelement, kontrollert |
| Svovel | 0,010 maksimum | Restelement, kontrollert |
| Krom | 2.00 - 2.50 | Oksidasjonsmotstand, karbiddannelse |
| Molybden | 0.90 - 1.20 | Solid løsning som styrker, krypemotstand |
Krom og molybden produserer sammen fine, stabile karbider i mikrostrukturen, som er mekanismen bak karakterstyrken ved høye temperaturer. Den lave svovelgrensen har betydning fordi svovel kombineres med mangan for å danne inneslutninger som reduserer seighet, spesielt i den varmepåvirkede sonen av en sveis.
Mekaniske egenskaper og varmebehandling
Rør og rør i 2.25Cr-1Mo klassen leveres i normalisert og herdet tilstand. Under ASTM A335 og A213 er minste strekkfasthet 415 MPa og minste flytegrense er 205 MPa; langsgående forlengelse er nødvendig for å nå minst 30 prosent, og spesifikasjonene setter en minimumstemperatur på 675 grader Celsius. I praksis utføres normalisering i området 900 til 960 grader Celsius etterfulgt av luftkjøling, og temperering utføres ved en temperatur som gir en stabil bainitisk mikrostruktur med den nødvendige kombinasjonen av styrke, seighet og krypelevetid.
Fordi varmebehandling kontrollerer den langsiktige ytelsen til denne kvaliteten, bør mølletestsertifikatet registrere normaliseringstemperaturen, tempereringstemperaturen og de resulterende strekkegenskapene. Et rør som oppfyller styrkekravene, men har blitt herdet ved for lav temperatur, vil ikke levere sin design-krypelevetid.
Applikasjoner i kraft- og prosessanlegg
Overheter og ettervarmerrørbanker i underkritiske og overkritiske kjeler
Hoveddampledninger, varme ettervarmeledninger og samlerør i termiske kraftstasjoner
Høytemperatur trykkbeholderskall og hoder
Hydrocracking og katalytisk reformeringsutstyr i raffinerier
Varmeveksler og overføringsledningsrør som fører varme hydrogenholdige strømmer
Karakteren brukes også der motstand mot hydrogenangrep er nødvendig, fordi dens krom- og molybdeninnhold øker stålets motstand mot hydrogenskader ved forhøyet temperatur og trykk.
Bestillings- og fabrikasjonspunkter
En fullstendig bestilling angir standarden, karakteren, produksjonsruten, utvendig diameter og veggtykkelse eller tidsplan, lengdegrunnlaget og testkravene. For trykkservice er produksjonsruten sømløs, produsert ved å stikke hull i et solid emne, som fjerner den langsgående sveisen fra et sted der krypskader har en tendens til å konsentrere seg. Rør beregnet for varmevekslerservice krever vanligvis strengere veggtoleranser og virvelstrømundersøkelse, mens tunge veggrør for samlerør normalt leveres med ultralydundersøkelse.
Sveising bør bruke forbruksvarer med samsvarende krom- og molybdeninnhold, med forvarming i området 150 til 250 grader Celsius for tykkere seksjoner og varmebehandling etter sveising for trykkdeler. Sveiseprosedyren må være kvalifisert, og hardhetskontroller over skjøten er en praktisk måte å bekrefte at varmebehandlingen etter sveising har vært effektiv. Det bør også utvises forsiktighet for å holde fugen tørr og fri for kobberforurensning under fremstillingen.
FAQ
Spørsmål: Hva er ASTM-ekvivalenten til 12Cr2MoG?
Det tilsvarer 2.25Cr-1Mo-klassen, levert som ASTM A335 P22-rør og ASTM A213 T22-rør, selv om de nøyaktige kjemiområdene er definert av den gjeldende standarden for hver ordre.
Spørsmål: Hvilket temperaturområde er denne karakteren designet for?
Den påføres normalt mellom 520 og 580 grader Celsius, som er området der krypestyrken brukes effektivt.
Spørsmål: Hvorfor er minimumstemperaturen spesifisert?
Tempering over minimum sikrer at mikrostrukturen er stabil og at nødvendig krypemotstand oppnås ved langvarig bruk.
Spørsmål: Er sømløst rør nødvendig?
For trykkdeler er sømløse rør det normale valget fordi det ikke har noen sveisesøm i området der krypskader ellers ville konsentrert seg.
Spørsmål: Hvordan skal røret oppbevares på stedet?
Hold lengdene tørre, beskyttet mot mekaniske skader og adskilt etter varmetall slik at sporbarheten til møllesertifikatet opprettholdes.
Spørsmål: Kan karakteren erstattes med 9Cr stål?
Høyere kromkvaliteter tillater tynnere vegger ved samme belastning, men de koster mer og krever strengere sveisekontroll, så endringen er en designbeslutning snarere enn en enkel erstatning.
