ЖЫЛДАМ АНЫҚТАУ: 9CR-1MO ҚАЗАНДЫҚ ТҮБЕГІ (91-СЫНЫП)
91 сорты (P91/T91) ASTM A335/A213 басқаратын сусымалы беріктігі жақсартылған ферритті (CSEF) легирленген болат. Ол 600°C (1110°F) дейін жұмыс істейтін ультра критикалық электр станцияларында және мұнай-химия колонкаларында қолданылады. Дәнекерлеудің термиялық циклдері қатаң білікті процедуралардан ауытқыса, IV типті крекинг немесе жұмсақ нүктелер арқылы апатты түрде орын алады.
9Cr-1Mo-V (91-сынып) металлургиядағы маңызды ауысымды білдіреді. Кешірімді P22 (2,25Cr) айырмашылығы, P91 қабырғаларды жұқа етіп, термиялық шаршауды азайтуға мүмкіндік беретін 2-3 есе жарылу күшін ұсынады. Дегенмен, бұл өнімділік құны бар: ол дайындау кезінде иілгіш болаттан гөрі керамика сияқты әрекет етеді. Ол жылу енгізуіне, өту аралық температураларға және дәнекерлеуден кейінгі термиялық өңдеуге (PWHT) қатысты қателік үшін нөлдік маржаға ие.
9CR-1MO ҚАЗАНДЫҚ ТҮРБЕГІ ТУРАЛЫ ЖАЛПЫ ДАЛА СҰРАҚТАРЫ
Біз өрістегі дәнекерлеуде 185 HBW қаттылық көрсеткішін таптық. Бұл қолайлы ма?
Жоқ. Дереу тоқтаңыз. P91 үшін 'Алтын диапазон' 190–250 HBW құрайды. 190 HBW төмен көрсеткіш шыңдалған мартенсит құрылымы бұзылып, сусылу күшін айтарлықтай төмендететін 'жұмсақ нүктені' көрсетеді. Бұл бөлімді жөндеу мүмкін емес; оны кесіп алып, ауыстыру керек.
Орнату кезінде туралау үшін P91 түтіктерін салқын бүктеуге бола ма?
Қатаң шектелген. Міндетті қайта қалыпқа келтірмей және шынықтырмай, әдетте P91-ді ~2,5% штаммнан артық салқын иілу мүмкін емес. Тізбектермен теңестіруді мәжбүрлеу P91 қаттылығымен үйлескенде ерте жұмыс істейтін кернеулі коррозияның крекингіне немесе үзілуіне әкелетін жоғары қалдық кернеулерді тудырады.
Неліктен біз зауытты бастамай тұрып дәнекерленген жік жарылып кетті?
Бұл көбінесе дымқыл гидросынақпен байланысты. Қалдық кернеулер болса, хлоридтер/ылғал болған кезде P91 кернеулі коррозияға (SCC) өте сезімтал. Гидро-сынақтан өткізсеңіз, жүйені дереу кептіру керек, әйтпесе жұмыссыз отырғанда құбыр жарылып кетуі мүмкін.
P91 'Рецепт': бұл неге басқаша?
P91 - бұл жай ғана Chromium бар P22 емес. Ол белгілі бір микроқұрылымға сүйенеді - ванадий мен ниобийден тұнбаны күшейтетін шыңдалған мартенсит. Азоттың болуы дән шекараларын бекітетін және сусылуды болдырмайтын V/Nb карбонитридтерін қалыптастыру үшін өте маңызды.
Элемент
құрамы диапазоны (%)
Функция
Хром (Cr)
8.00 – 9.50
Тотығуға төзімділік
Молибден (М)
0,85 – 1,05
Қатты ерітіндіні нығайту
Ванадий (V)
0,18 – 0,25
Тұнба түзілуі (MX түрі)
Ниобий (Nb)
0,06 – 0,10
Астық шекарасын бекіту
Азот (N)
0,030 – 0,070
Карбонитридтердің тұрақтылығы үшін маңызды
Engineering Insight: V, Nb және N үшін тығыз диапазондарды ескеріңіз. Егер жеткізуші азот диапазонның төменгі жағында (0,030%) болатын материалды қамтамасыз етсе, сусылу мерзімін оңтайлы диапазонмен салыстырғанда екі есе қысқартуға болады.
Неліктен 100% Volumetric NDE қажет?
P91 визуалды және бояғышты өткізетін сынақтар өткізбейтін жер асты крекингіне бейім. Жұмсақ болатпен салыстырғанда материалдың сынуға төзімділігі төмен болғандықтан, кішкене ақау тез таралады. 100% RT (Рентгенография) немесе UT (Ультрадыбыстық) стандартты қорғаныс болып табылады.
Өріс ақауының режимі: IV типті жарықтар
P91 құбыр жүйелерінің негізгі өлтірушісі IV типті крекинг болып табылады. Бұл ақаулық дәнекерленген жік пен негізгі металдың арасында орналасқан тар жолақ болып табылатын критикалық жылу әсер ететін аймақта (IC-HAZ) орын алады.
Механизм: дәнекерлеу кезіндегі термиялық цикл тұнбалар еріген немесе іріленетін ұсақ түйіршікті аймақты жасайды, бұл сусылу күшін төмендетеді.
Анықтау: Бұл жарықтар көбінесе қабырғаның ортаңғы бөлігін (төменгі бетті) бастайды. Көрнекі тексеру құбыр жарылғанша ештеңе көрсетпейді.
Алдын алу: PWHT температураларын (730°C - 760°C) қатаң сақтау және жүйе құбырларының кернеулерін азайту.
Неліктен P91 PWHT алдында салқындауы керек?
P91 - ауамен қатаю. Аустениттің толық мартенситке айналуын қамтамасыз ету үшін дәнекерленген жік 100°C (212°F) төменге дейін салқындауы керек. Аустенит қалған кезде PWHT-ны іске қоссаңыз, материал талап етілетін шыңдалған мартенсит құрылымын құра алмайды, нәтижесінде сәтсіздікке ұшырайды.
9Cr-1Mo қазандық түтігі дұрыс емес таңдау болған кезде
Бақыланбайтын далалық дәнекерлеу: Егер алдын ала қыздыруға (мин 200°C) және дәл PWHT-ге кепілдік бере алмасаңыз, P22 пайдаланыңыз. P91 бақыланбайтын ортада сәтсіздікке ұшырайды.
Тәжірибесіз бір-біріне ұқсамайтын металды дәнекерлеу (DMW): P91-ді аустениттік тот баспайтын болаттан дәнекерлеу термиялық кеңеюдің сәйкес келмеуіне байланысты жоғары кернеулі интерфейс жасайды. Сыни болмаса, аулақ болыңыз.
'Жамау' жөндеулері: P91 жөндеуді тиімді түзету мүмкін емес. Ағып жатқан бөліктер толық кесуді және катушканы ауыстыруды қажет етеді. Егер жылдам жөндеу басымдық болса, P91 міндеттеме болып табылады.
Жоғары хлоридті орталар: P91 SCC сезімтал. Тоқтау уақытында хлоридтің қатты әсері бар орталарда шұңқырлар тез істен шығуға әкелуі мүмкін.
Жиі қойылатын сұрақтар
Мен P91-де көміртекті болат толтырғышты қолдана аламын ба?
Мүлдем жоқ. Сәйкес шығыс материалдарын пайдалану керек (әдетте E9015-B9). Көміртекті болат толтырғышты пайдалану негізгі металға қарағанда айтарлықтай төмен сусымалы беріктігі бар дәнекерлеуді жасайды, бұл жұмыс температурасында апатты жарылысқа кепілдік береді.
PWHT температурасы тым жоғары болса, P91 сәтсіз болады ма?
Иә. Егер PWHT төменгі шекті температурадан (AC1, шамамен 820°C) асып кетсе, материал қайта аустениттеледі. Салқындатқаннан кейін бұл материалдың сусымалы қасиеттерін бұзып, беріктендірілмеген мартенсит (сынғыш) немесе ірі карбидтер түзеді.
P91 баламалары қандай?
Егер жобалық температура 540°C (1000°F) төмен болса, 22-дәреже (P22/T22) стандартты балама болып табылады. Ол бірдей қысым көрсеткіші үшін қалыңырақ және ауыр, бірақ дәнекерлеу және жөндеу кезінде әлдеқайда кешірімді.
