Vyjasnění označení
Chrom-molybdenové bezešvé trubky se zvýšenou teplotou jsou široce obchodovány pod několika označeními a tržní dokumenty někdy obsahují starší reference, jako je 1.0451. Pro složení 1Cr-0,5Mo popsané v tomto článku jsou správná označení: 13CrMo4-5 s číslem materiálu 1.7335 v evropském systému EN 10216-2 a ASTM A335 / ASME SA335 P11 v americkém systému. Kupující by si měli ověřit číslo materiálu na osvědčení o zkoušce frézy oproti objednanému označení, protože čísla jako 1.0451 neodpovídají jakosti 1Cr-0.5Mo v aktuálních tabulkách EN 10216-2.
Stupeň a ekvivalenty
13CrMo4-5 je nízkolegovaná ocel obsahující asi 1 % chrómu a 0,5 % molybdenu. Jedná se o evropský protějšek A335 P11 a tyto dva jsou běžně zaměňovány v mezinárodních projektech po potvrzení požadavků na vlastnosti. Uznávané ekvivalenty jsou:
| Systém | Označení |
|---|---|
| evropská norma | 13CrMo4-5, číslo materiálu 1.7335 (EN 10216-2) |
| americký standard | ASTM A335 / ASME SA335 P11 |
| UNS | K11597 |
| Japonský standard | JIS G3462 STPA23 |
Chemické složení
Složení třídy je vyvážené pro pevnost při vysokých teplotách a odolnost proti tečení:
| Živel | C | Si | Mn | P | S | Cr | Mo |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Obsah, % | 0.08 – 0.18 | 0.10 – 0.35 | 0.40 – 0.70 | Menší nebo rovno 0,025 | Menší nebo rovno 0,010 | 0.70 – 1.15 | 0.40 – 0.60 |
Chrom zlepšuje odolnost proti oxidaci a usazování vodního kamene v páře a horkých plynech a molybden zvyšuje pevnost při tečení při zvýšené teplotě. Nízký limit síry požadovaný v moderních dodávkách zlepšuje tažnost a svařitelnost.
Mechanické vlastnosti
V normalizovaném a temperovaném stavu jsou vlastnosti jakosti při pokojové teplotě pevnost v tahu asi 440–590 MPa, mez kluzu nejméně 290 MPa a minimální tažnost 20 % na A5 pro běžné tloušťky stěn, přičemž přesné hodnoty závisí na tloušťce stěny a platné normě. Hodnota oceli nespočívá v pevnosti při pokojové teplotě, ale v jejím chování při 400–550 C, kde si zachovává užitečnou pevnost a odolává creepové deformaci po desetiletí provozu. Návrhové pevnosti při zvýšené teplotě jsou převzaty z tabulek přípustného napětí příslušného návrhového předpisu, jako je EN 13480 nebo ASME B31.1/B31.3.
Výroba a tepelné zpracování
Trubka se vyrábí bezešvá válcováním za tepla nebo vytlačováním a běžně se dodává v normalizovaném a temperovaném stavu podle EN 10216-2 nebo odpovídajících požadavků na tepelné zpracování A335. Normalizace zjemňuje strukturu zrna a popouštění nastavuje konečnou pevnost a houževnatost. Potrubí je poté narovnáno, hydrostaticky testováno a prozkoumáno nedestruktivním testováním; bezešvé trubky pro tlakový provoz jsou obvykle 100% ultrazvukem testovány podle ISO 10893-10. Když je trubka svařena během výroby, je zapotřebí předehřátí a tepelné zpracování po svařování, přičemž teplota zpracování se obvykle pohybuje v rozmezí 650–720 C, aby se obnovily vlastnosti tepelně ovlivněné zóny.
Aplikace
Tato třída se používá pro potrubí, která přepravují vysokotlakou páru a procesní kapaliny při zvýšené teplotě: trubky přehříváku a přihříváku, hlavní parní potrubí, sběrače, trubky výměníků tepla a přenosová potrubí v elektrárnách, rafinériích a chemických závodech. Praktický rozsah použití je do cca 550 C pro páru, nad kterou se používají vyšší chromové třídy jako 10CrMo9-10 (A335 P22) nebo 9Cr (A335 P91). Pro ropné a plynárenské a petrochemické projekty je potrubí často specifikováno s rázovou zkouškou a s požadavky na chemii a testování podle projektové specifikace.
Objednávání a testování
Při objednávce uveďte normu a vydání, jakost a číslo materiálu, rozměr (OD x tloušťka stěny), délku, stav tepelného zpracování, požadavky na zkoušení a dokumentaci. Pro dodávky EN je zkušební certifikát vydán pro EN 10204 3.1, přičemž 3.2 je k dispozici prostřednictvím nezávislého kontrolního orgánu. Typickými zkouškami jsou zkoušky tahem, chemická analýza, hydrostatické zkoušky a nedestruktivní zkoušky; doplňkové Charpyho nárazové testování je specifikováno tam, kde to vyžaduje konstrukční předpis nebo projekt.
Často kladené otázky
Otázka: Jaké je správné číslo materiálu pro ekvivalent A335 P11?
Třída 1Cr-0,5Mo ekvivalentní k A335 P11 je 13CrMo4-5 s číslem materiálu 1.7335 v EN 10216-2. Starší dokument, který zní 1.0451, by měl být porovnán s certifikátem, protože toto číslo není aktuálním označením tohoto složení.
Otázka: Pro jaký teplotní rozsah je tato trubka vhodná?
Pro parní provoz se běžně používá 13CrMo4-5 do teploty asi 550 C. Nad to jsou vyžadovány třídy z vyšší slitiny, jako je P22 (10CrMo9-10, 1.7380) nebo P91 (X10CrMoVNb9-1, 1.4903).
Otázka: Je 13CrMo4-5 stejný jako P11?
Jsou praktickými ekvivalenty ve svých standardních systémech: 13CrMo4-5 podle EN 10216-2 a P11 podle ASTM A335. Limity složení a vlastností se mírně liší, proto by měl být v objednávce uveden rozhodující standard.
Otázka: Lze tuto trubku svařit?
Ano, ale ocel vyžaduje předehřátí a tepelné zpracování po svařování v rozsahu 650–720 C, aby se obnovily vlastnosti tepelně ovlivněné zóny a zmírnilo se napětí.
Otázka: Jaké testy jsou vyžadovány pro tlakovou službu?
Standardními požadavky jsou zkoušky tahem, chemická analýza, hydrostatické zkoušky a nedestruktivní zkoušky. Rázové testování a další NDT se přidávají, když to vyžaduje projektová specifikace nebo návrhový kód.
Otázka: Jaký je rozdíl mezi P11 a P22?
P22 (10CrMo9-10, 1,7380) obsahuje asi 2,25 % chrómu a 1 % molybdenu, čímž poskytuje vyšší pevnost při zvýšených teplotách a odolnost proti tečení, a používá se při teplotách do asi 580 C.
