Co je potrubí ASTM A335 P911?
ASTM A335 pokrývá bezešvé trubky z feritické legované oceli pro vysokoteplotní provoz. Třída P911 je modifikovaná třída 9% chrómu v rámci této specifikace: zachovává přísady vanadu a niobu třídy P91 a přidává wolfram a řízený obsah boru, což zvyšuje pevnost při tečení při teplotách páry, kde dřívější třída dosahuje svého limitu.
Trubka je dodávána pouze v bezešvé formě a buď ve stavu hotovém za tepla nebo taženém za studena, s konečnými vlastnostmi získanými tepelným zpracováním spíše než cestou tváření.
Označení a klíčové specifikace
| Funkce | Specifikace |
|---|---|
| Norma | ASTM A335 / A335M |
| Stupeň | P911 |
| Typ | Bezešvé |
| Výrobní proces | Hotové za tepla nebo tažené za studena |
| Servisní prostředí | Vysokoteplotní pára a procesní potrubí |
| Podmínka dodání | Normalizované a temperované |
Chemické složení
Složení je vlastnost, která odděluje P911 od P91. Obě jsou 9% chromové oceli s vanadem a niobem, ale P911 obsahuje asi 1% wolframu a malý, přísně kontrolovaný přídavek boru a hladiny dusíku a hliníku jsou specifikovány tak, aby udržely bor účinný spíše než vázány jako nitrid boru.
| Živel | Složení, % |
|---|---|
| Uhlík | 0.09-0.13 |
| Mangan | 0.30-0.60 |
| Fosfor | 0.020 max |
| Síra | 0.010 max |
| Křemík | 0.10-0.50 |
| Chrom | 8.50-9.50 |
| Molybden | 0.90-1.10 |
| Vanadium | 0.18-0.25 |
| niob | 0.06-0.10 |
| Nikl | 0.40 max |
| Hliník | 0.02 max |
| Dusík | 0.040-0.090 |
| Wolfram | 0.90-1.10 |
| Bor | 0.0005-0.0060 |
Úzké tolerance jsou záměrné. Samotný wolfram nevytváří požadovanou pevnost při tečení; účinek závisí na rovnováze mezi wolframem, borem, dusíkem a hliníkem, takže mlýn musí ovládat všechny čtyři najednou a uvádět tepelnou analýzu na zkušebním certifikátu mlýna.
Mechanické vlastnosti a tepelné zpracování
| Vlastnictví | Požadavek po normalizaci a temperování |
|---|---|
| Pevnost v tahu | 620 MPa (90 ksi) minimálně |
| Mez kluzu při ofsetu 0,2 %. | 440 MPa (64 ksi) minimálně |
| Prodloužení | 20 % minimálně na 50 mm měrné délce |
Trubka se normalizuje na teplotu nad rozsahem transformace, kolem 1065 stupňů Celsia, a poté se temperuje na minimálně 730 stupňů Celsia po dobu dostatečnou k dokončení transformace. Společně tyto dva kroky vytvářejí temperovanou martenzitickou mikrostrukturu, na které závisí pevnost za vysokých teplot a houževnatost jakosti. Přeskočení nebo zkrácení kroku temperování zanechá tvrdou strukturu s nízkou houževnatostí, která selže v provozu.
Svařování a výroba
P911 je svařitelný, ale chová se jako martenzitická ocel se zvýšenou pevností při tečení a ne jako uhlíková ocel. Výroba vyžaduje kvalifikované postupy, řízený předehřev před prvním průchodem, teplotní strop mezi průchody a tepelné zpracování po svařování každého spoje a jakékoli opravy. Tepelně ovlivněná zóna musí být popuštěna zpět na stejnou strukturu jako základní trubka a k potvrzení, že k tomu došlo, se používají kontroly tvrdosti a nedestruktivní zkoušky. Ohýbání a tváření za tepla se řídí stejným pravidlem a tvarovaná součást je před přijetím znovu tepelně zpracována.
Aplikace
Hlavní parní potrubí, horké potrubí a sběrače v pokročilých vysoce účinných elektrárnách.
Trubky přehřívače a přihřívače v užitkových kotlích, kde teploty páry překračují praktický limit třídy P91.
Vysokoteplotní potrubní systémy v rafinériích a chemických závodech na páru a horký procesní plyn.
Výhodou této třídy je, že umožňuje tenčí stěny pro stejné tlakové a teplotní zatížení, což snižuje hmotnost, tepelné namáhání stěnou a náklady na podpěry a izolaci u velkých vedení.
FAQ
Otázka: Co je potrubí ASTM A335 P911?
Jedná se o bezešvou trubku z feritické legované oceli v rodině 9% chrómu, upravenou wolframem a borem pro zvýšení odolnosti proti tečení. Je pokryta normou ASTM A335 a je dodávána normalizovaná a temperovaná pro vysokoteplotní provoz.
Otázka: Jaký je rozdíl mezi P91 a P911?
P911 si zachovává chrom, vanad a niob jako P91 a přidává asi 1 % wolframu plus kontrolovaný přídavek boru. Výsledkem je vyšší pevnost při tečení a vyšší minimální mez kluzu 440 MPa oproti 415 MPa u P91.
Otázka: Jaké tepelné zpracování vyžaduje P911?
Normalizace na přibližně 1065 stupňů Celsia následovaná temperováním na minimálně 730 stupňů Celsia. Tyto dva kroky vyvinou temperovanou martenzitickou strukturu, která poskytuje pevnost při tečení a houževnatost.
Otázka: Lze trubku P911 svařovat v terénu?
Ano, s kvalifikovanými postupy. Předehřev, regulace teploty mezi průchody a tepelné zpracování po svařování jsou povinné a dokončené svary jsou kontrolovány nedestruktivní zkouškou a zkouškou tvrdosti.
Otázka: Proč se do P911 přidává bor?
Velmi malý přídavek boru segreguje na dřívější hranice zrn austenitu a zlepšuje odolnost proti tečení. Hliník a dusík jsou s ním vyváženy, takže bor zůstává v účinné formě spíše než se spojuje jako nitrid boru.
Otázka: Kde se používá potrubí P911?
V hlavních parních a horkých dohřívacích linkách, kotlových přehřívácích a dohřívačích a vysokoteplotních sběračích ve vysoce účinných elektrárnách, stejně jako vysokoteplotní procesní potrubí v petrochemických závodech.
