Boiler Tube 9Cr-1Mo (P91): ຄູ່ມືດ້ານວິຊາການ ແລະ 'ພາສີ NDE'
Views: 0 Author: Site Editor ເວລາເຜີຍແຜ່: 2025-12-29 ຕົ້ນກໍາເນີດ: ເວັບໄຊ
ສອບຖາມ
ຄໍານິຍາມດ່ວນ: ທໍ່ຫມໍ້ນ້ໍາ 9CR-1MO
9Cr-1Mo-V (ເກຣດ P91/T91) ແມ່ນເຫຼັກກ້າທີ່ມີຄວາມແຂງແຮງ Creep Enhanced Ferritic (CSEF) ຄວບຄຸມໂດຍ ມາດຕະຖານ ASTM A335/A213 ແລະ ASME SA335 . ໃຊ້ໃນທໍ່ໄອນ້ໍາທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງແລະຫົວ (ສູງເຖິງ 600 ° C), ມັນອະນຸຍາດໃຫ້ມີຝາບາງກວ່າ P22 ແຕ່ມີຄວາມສ່ຽງທີ່ຈະເກີດໄພພິບັດ TYPE IV CRACKING ແລະຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງຮອຍແຕກຖ້າວົງຈອນຄວາມຮ້ອນທີ່ຊັດເຈນຖືກລະເມີດໃນລະຫວ່າງການເຊື່ອມ.
9Cr-1Mo-V (ເກຣດ 91) ບໍ່ແມ່ນພຽງແຕ່ສະບັບປັບປຸງຂອງ P22; ມັນເປັນປະເພດທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງໂລຫະປະສົມທີ່ຊື້ຂາຍການໃຫ້ອະໄພໂລຫະສໍາລັບການປະຕິບັດອຸນຫະພູມສູງ. ໃນຂະນະທີ່ມັນສະຫນອງຄວາມເຂັ້ມແຂງ creep 2-3x ຂອງເຫຼັກໂລຫະປະສົມຕ່ໍາແບບດັ້ງເດີມ, ມັນປະຕິບັດຕົວຄືກັບເຊລາມິກຫຼາຍກ່ວາເຫຼັກກ້າໃນເວລາທີ່ພິທີການ fabrication ບໍ່ໄດ້ຖືກບັງຄັບໃຊ້ຢ່າງເຂັ້ມງວດ. ສໍາລັບເຈົ້າຂອງຊັບສິນ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍວັດສະດຸແມ່ນຮອງຈາກ 'ພາສີ NDE' - ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການກວດສອບຢ່າງເຂັ້ມງວດ, ບໍ່ສາມາດຕໍ່ລອງໄດ້ທີ່ຕ້ອງການເພື່ອປ້ອງກັນຄວາມລົ້ມເຫຼວກ່ອນໄວອັນຄວນ.
ຄໍາຖາມພາກສະຫນາມທົ່ວໄປກ່ຽວກັບ 9CR-1MO BOILER TUBE
ຮູບແບບຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງ P91 ທົ່ວໄປທີ່ສຸດໃນພາກສະຫນາມແມ່ນຫຍັງ?
ກົນໄກຄວາມລົ້ມເຫຼວທີ່ເດັ່ນຊັດແມ່ນ ປະເພດ IV Cracking . ອັນນີ້ເກີດຂຶ້ນໃນເຂດທີ່ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກຄວາມຮ້ອນລະຫວ່າງກັນ (IC-HAZ), ແຖບອ່ອນຂອງວັດສະດຸທີ່ລະອຽດອ່ອນທີ່ສ້າງຂຶ້ນໃນລະຫວ່າງວົງຈອນຄວາມຮ້ອນຂອງການເຊື່ອມໂລຫະ. ຮອຍແຕກເຫຼົ່ານີ້ປະກອບເປັນພື້ນຜິວຍ່ອຍ ແລະບໍ່ສາມາດກວດພົບໄດ້ໂດຍການກວດກາດ້ວຍສາຍຕາ, ມັກຈະເຮັດໃຫ້ເກີດການແຕກຫັກທີ່ຮ້າຍກາດ.
ເປັນຫຍັງຕ້ອງເຮັດໃຫ້ P91 ເຢັນລົງກ່ອນການປິ່ນປົວຄວາມຮ້ອນ Post Weld (PWHT)?
P91 ແມ່ນການເຮັດໃຫ້ອາກາດແຂງ. ການເຊື່ອມໂລຫະຕ້ອງເຢັນລົງປະມານ 100°C (212°F) ເພື່ອຮັບປະກັນວ່າ austenite ປ່ຽນເປັນ martensite ຢ່າງສົມບູນ. ຖ້າ PWHT ເລີ່ມຕົ້ນກ່ອນທີ່ການຫັນປ່ຽນນີ້ຈະສໍາເລັດ, ໂຄງສ້າງຈຸລະພາກທີ່ຜົນໄດ້ຮັບຈະຂາດຄວາມເຂັ້ມແຂງ martensite ທີ່ຈໍາເປັນ.
ລະດັບຄວາມແຂງທີ່ຍອມຮັບໄດ້ສໍາລັບການເຊື່ອມໂລຫະ P91 ແມ່ນຫຍັງ?
'Golden Range' ສໍາລັບຄວາມແຂງຂອງ P91 ແມ່ນ 190 – 250 HBW . ການອ່ານຕ່ໍາກວ່າ 190 HBW ຊີ້ໃຫ້ເຫັນຈຸດອ່ອນ (ການສູນເສຍຄວາມເຂັ້ມແຂງ creep), ໃນຂະນະທີ່ການອ່ານຂ້າງເທິງ 270 HBW ຊີ້ໃຫ້ເຫັນຄວາມເຫງື່ອຍເກີນໄປແລະຄວາມອ່ອນໄຫວຕໍ່ກັບຄວາມເຄັ່ງຕຶງການກັດກ່ອນຮອຍແຕກ (SCC).
ຂໍ້ມູນຈໍາເພາະທາງດ້ານເຕັກນິກ: 'ສູດ' ສໍາລັບຄວາມເຂັ້ມແຂງ creep
ປະສິດທິພາບທີ່ເໜືອກວ່າຂອງ 9Cr-1Mo ຂຶ້ນກັບການເຊື່ອມຈຸນລະພາກທີ່ຊັດເຈນ. ບໍ່ເຫມືອນກັບເຫຼັກກາກບອນ, ການຂາດເປົ້າຫມາຍສໍາລັບໄນໂຕຣເຈນຫຼື Niobium ປ້ອງກັນການສ້າງຕັ້ງຂອງ carbonitrides ທີ່ຈໍາເປັນສໍາລັບການ pinning ເມັດພືດ. ອົງປະກອບເປົ້າຫມາຍ
| ອົງປະກອບ |
(%) |
Function |
| Chromium (Cr) |
8.00 – 9.50% |
ຄວາມຕ້ານທານການຜຸພັງ & ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງມາຕຣິກເບື້ອງ |
| ໂມລິບິດາມ (ໂມ) |
0.85 – 1.05% |
ການສ້າງຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງການແກ້ໄຂແຂງ (Creep base) |
| ວານາດີມ (V) |
0.18 – 0.25% |
Precipitate ສ້າງຄວາມເຂັ້ມແຂງ |
| Niobium (Nb) |
0.06 – 0.10% |
ການປັກໝຸດຂອບເຂດເມັດພືດ (ສຳຄັນ) |
| ໄນໂຕຣເຈນ (N) |
0.030 – 0.070% |
ສໍາຄັນສໍາລັບການສ້າງ V/Nb carbonitride |
ວິສະວະກໍາ Takeaway: ເອົາໃຈໃສ່ຢ່າງໃກ້ຊິດກັບອັດຕາສ່ວນໄນໂຕຣເຈນ / ອາລູມິນຽມໃນບົດລາຍງານການທົດສອບ Mill ຂອງທ່ານ (MTRs); ອາລູມິນຽມເກີນສາມາດຖອດໄນໂຕຣເຈນອອກຈາກມາຕຣິກເບື້ອງ, ປ້ອງກັນການສ້າງຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງ precipitates ແລະຫຼຸດຜ່ອນຊີວິດ creep.
ຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງ P91 ແລະ P22 ແມ່ນຫຍັງ?
P91 (9% Cr) ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງ tensile ປະມານສອງເທົ່າແລະ 3-4x ຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງ rupture ຂອງ P22 (2.25% Cr) ທີ່ 600 ° C, ອະນຸຍາດໃຫ້ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງຝາບາງລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, P91 ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີ NDE volumetric ແລະການຄວບຄຸມຄວາມຮ້ອນທີ່ເຂັ້ມງວດ, ໃນຂະນະທີ່ P22 ແມ່ນການໃຫ້ອະໄພໂລຫະແລະງ່າຍຕໍ່ການສ້ອມແປງ.
P91 'NDE Tax': ການຄິດໄລ່ຄ່າຕິດຕັ້ງທີ່ແທ້ຈິງ
ວິສະວະກອນມັກຈະເລືອກ P91 ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນນ້ໍາຫນັກຂອງວັດສະດຸ, ແຕ່ບໍ່ໄດ້ຄິດໄລ່ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຕິດຕັ້ງທັງຫມົດ (TIC). ລະບອບການຮັບປະກັນຄຸນນະພາບທີ່ເຂັ້ມງວດສ້າງ 'ພາສີ NDE' ທີ່ສໍາຄັນເມື່ອທຽບກັບໂລຫະປະສົມຊັ້ນຕ່ໍາ.
ປະລິມານການກວດກາ: P22 ມັກຈະຕ້ອງການພຽງແຕ່ 10% ການກວດກາການເຊື່ອມ. P91 ຕ້ອງການ 100% Volumetric NDE (Phased Array UT ຫຼື RT) ບວກກັບການທົດສອບຄວາມແຂງໃນທຸກໆການເຊື່ອມ.
ຜົນກະທົບດ້ານແຮງງານ: ຂັ້ນຕອນການເຮັດຄວາມເຢັນແບບບັງຄັບກ່ອນ PWHT ແລະອັດຕາການຂຶ້ນ/ລົງ-ລົງຢ່າງເຂັ້ມງວດ ຂະຫຍາຍການປ່ຽນການເຊື່ອມໂລຫະ, ເພີ່ມຊົ່ວໂມງແຮງງານເພີ່ມຂຶ້ນ 30-50% ຕໍ່ສ່ວນຮ່ວມ.
ຄວາມສ່ຽງຂອງການທົດສອບ Hydro-Test: P91 ມີຄວາມອ່ອນໄຫວສູງຕໍ່ການກັດເຊາະຄວາມຄຽດ (SCC) ໃນທີ່ປະທັບຂອງ chlorides. ການທົດສອບນ້ໍາຕ້ອງການນ້ໍາບໍລິສຸດແລະການແຫ້ງແລ້ງທັນທີ, ເພີ່ມຄວາມສັບສົນໃນການດໍາເນີນງານ.
ທ່ານສາມາດເຊື່ອມ P91 ກັບ Carbon Steel ໄດ້ບໍ?
ແມ່ນແລ້ວ, ການເຊື່ອມໂລຫະທີ່ບໍ່ຄ້າຍຄືກັນ (DMW) ແມ່ນເປັນໄປໄດ້ແຕ່ສະລັບສັບຊ້ອນ. ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວທ່ານໃຊ້ໂລຫະເຕີມເຕັມທີ່ເຂົ້າກັນໄດ້ກັບວັດສະດຸຊັ້ນຕ່ໍາ (ມັກຈະເປັນ P22 ຫຼື Inconel) ແລະຕ້ອງອອກແບບວົງຈອນ PWHT ທີ່ tempers P91 ໂດຍບໍ່ມີການ tempering ເກີນ (ອ່ອນລົງ) ດ້ານ Carbon Steel ຫຼື P22.
ຄວາມເປັນຈິງຂອງການປະຕິບັດງານ & ຮູບແບບຄວາມລົ້ມເຫລວ
ປະສົບການພາກສະໜາມສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ P91 ມີຄວາມອົດທົນຕໍ່ 'ທາງລັດ.' ຄວາມລົ້ມເຫລວສ່ວນໃຫຍ່ບໍ່ແມ່ນຄວາມບົກຜ່ອງທາງດ້ານວັດຖຸ ແຕ່ເປັນຄວາມຜິດພາດໃນການສ້າງ.
ປະກົດການ 'ຈຸດອ່ອນ'
ຖ້າເຄື່ອງເຊື່ອມໂລຫະເຮັດຄວາມຮ້ອນໃຫ້ໂລຫະສູງກວ່າອຸນຫະພູມທີ່ສໍາຄັນ (AC1 ~ 820 ° C) ໃນລະຫວ່າງ PWHT ແຕ່ບໍ່ເຮັດໃຫ້ເປັນປົກກະຕິ, ວັດສະດຸສູນເສຍໂຄງສ້າງ martensite ຂອງມັນ. ທໍ່ດັ່ງກ່າວກາຍເປັນ 'ຂີ້ມູກ' ກ່ຽວກັບຄວາມແຮງຂອງຮອຍຂີດຂ່ວນ ແລະຈະບວມ ຫຼືແຕກອອກໃນຕົ້ນປີ. ການທົດສອບຄວາມແຂງແບບພະກະພາແມ່ນວິທີດຽວທີ່ຈະຈັບນີ້ຢູ່ໃນພາກສະຫນາມ.
ຂໍ້ ຈຳ ກັດດ້ານການຜະລິດ
ບໍ່ມີການໂຄ້ງເຢັນ: P91 ບໍ່ສາມາດເປັນຄວາມເຢັນໂກງຫຼາຍກ່ວາ ~2.5% strain ໂດຍບໍ່ມີການປົກກະຕິຢ່າງເຕັມທີ່ແລະ temper cycle. ພະນັກງານພາກສະໜາມໃຊ້ຕ່ອງໂສ້ການລົ້ມລົງເພື່ອບັງຄັບໃຫ້ສອດຄ່ອງກັນ ກໍາລັງທໍາລາຍໂຄງສ້າງຈຸລະພາກຢ່າງຫ້າວຫັນ.
ທ່ານສາມາດປະຕິບັດການສ້ອມແປງ patch ໃນ P91 ໄດ້ບໍ?
ໂດຍທົ່ວໄປ, ບໍ່ມີ. ທ່ານບໍ່ສາມາດພຽງແຕ່ເຊື່ອມຕໍ່ການຮົ່ວໄຫລຂອງ P91 ເນື່ອງຈາກຄວາມຕ້ອງການຄວາມຮ້ອນທີ່ຊັບຊ້ອນ. ສ່ວນທີ່ເສຍຫາຍໂດຍປົກກະຕິຈະຕ້ອງຖືກຕັດອອກທັງໝົດ ແລະ ສິ້ນສະເປວໃໝ່ທີ່ເຊື່ອມເຂົ້າດ້ວຍ PWHT ສົດ, ຮອບວຽນເຕັມ.
ເມື່ອທໍ່ຫມໍ້ຫຸງຕົ້ມ 9Cr-1Mo ແມ່ນທາງເລືອກທີ່ຜິດ
ເງື່ອນໄຂ: ຖ້າສິ່ງອໍານວຍຄວາມສະດວກຂາດງົບປະມານຫຼືບຸກຄະລາກອນທີ່ມີຄຸນນະພາບສໍາລັບ 100% Volumetric NDE ແລະການທົດສອບຄວາມແຂງ.
ສະພາບ: ຖ້າສະພາບແວດລ້ອມມີ chlorides ສູງ ແລະລະບົບບໍ່ສາມາດຮັກສາໃຫ້ແຫ້ງຢ່າງສົມບູນໃນລະຫວ່າງການປິດເຄື່ອງ (ຄວາມສ່ຽງ SCC ສູງ).
ເງື່ອນໄຂ: ສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ມີຄວາມກົດດັນຕ່ໍາ / ອຸນຫະພູມຕ່ໍາທີ່ P22 ຫຼືເຫຼັກກາກບອນພຽງພໍ; 'ປະສິດທິພາບ' ຂອງ P91 ບໍ່ຄຸ້ມຄ່າກັບຄວາມສ່ຽງໃນການຜະລິດ.
ສະພາບ: ຖ້າການເຂົ້າເຖິງການສ້ອມແປງບໍ່ດີ; P91 ຕ້ອງການການເກັບກູ້ທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບທໍ່ຄວາມຮ້ອນ induction ໃນລະຫວ່າງການສ້ອມແປງໃນອະນາຄົດ.
ຄຳຖາມທີ່ຖາມເລື້ອຍໆ (FAQ)
ຂ້ອຍສາມາດທົດແທນ P91 ສໍາລັບ P22 ເພື່ອຍືດອາຍຸໄດ້ບໍ?
ບໍ່ແມ່ນອັດຕະໂນມັດ. ໃນຂະນະທີ່ P91 ແຂງແຮງກວ່າ, ການປະສົມມັນເຂົ້າໄປໃນລະບົບ P22 ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການວິເຄາະຢ່າງລະອຽດກ່ຽວກັບຄວາມແຕກຕ່າງຂອງການຂະຫຍາຍຄວາມຮ້ອນແລະຂັ້ນຕອນການເຊື່ອມໂລຫະ. ມັນຍັງແນະນໍາຄວາມຕ້ອງການບໍາລຸງຮັກສາທີ່ເຂັ້ມງວດທີ່ລະບົບທໍ່ P22 ບໍ່ໄດ້ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີກ່ອນຫນ້ານີ້.
P91 ຈະລົ້ມເຫລວຖ້າ PWHT ຖືກຂ້າມ?
ແມ່ນແລ້ວ. ໂດຍບໍ່ມີການປິ່ນປົວຄວາມຮ້ອນ Post Weld, ເຂດທີ່ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກຄວາມຮ້ອນຍັງຄົງແຂງແລະເສີຍໆ (ບໍ່ມີຄວາມຮ້ອນ martensite), ເຮັດໃຫ້ມັນມີຄວາມອ່ອນໄຫວສູງຕໍ່ການແຕກຫັກ brittle ແລະຄວາມກົດດັນ corrosion cracking ເກືອບທັນທີທີ່ເລີ່ມຕົ້ນ.
ມີທາງເລືອກໃດແດ່ກັບ P91?
ສໍາລັບອຸນຫະພູມຕ່ໍາກວ່າລະດັບສູງສຸດຂອງ P91 ເລັກນ້ອຍ (sub-540°C), ເກຣດ P22 (2.25Cr-1Mo) ແມ່ນທາງເລືອກມາດຕະຖານ. ມັນຫນາກວ່າແລະຫນັກກວ່າແຕ່ໃຫ້ອະໄພຫຼາຍໃນລະຫວ່າງການຕິດຕັ້ງແລະການສ້ອມແປງ. ສໍາລັບອຸນຫະພູມທີ່ສູງຂຶ້ນ (> 600 ° C), ສະແຕນເລດ austenitic (304H / 347H) ຫຼື Grade 92 (9Cr-2W) ຖືກໃຊ້, ເຖິງແມ່ນວ່າຊັ້ນຮຽນທີ 92 ມີຄວາມສ່ຽງດ້ານການຜະລິດທີ່ຄ້າຍຄືກັນກັບ P91.
