ການວິນິດໄສພາກສະໜາມ: ການແຕກແຍກປະເພດ IV ແລະຝັນຮ້າຍ 'ຈຸດອ່ອນ' ໃນ P91 (9Cr-1Mo)
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 ASTM A335 / ASME SA335 . ມັນຖືກນໍາໃຊ້ໃນຫົວໄອນ້ໍາທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງແລະທໍ່ຄວາມຮ້ອນຄືນໃຫມ່ (ເຖິງ 600 ° C) ເພື່ອໃຫ້ຝາບາງກວ່າ P22. ມັນລົ້ມເຫລວຢ່າງຮ້າຍກາດຜ່ານ TYPE IV CRACKING ຫຼື creep rupture ຖ້າປ່ອງຢ້ຽມການປຸງແຕ່ງຄວາມຮ້ອນສະເພາະຖືກລະເມີດ.
9Cr-1Mo-V ບໍ່ແມ່ນພຽງແຕ່ການຍົກລະດັບເປັນ P22; ມັນເປັນຫ້ອງຮຽນແຍກຕ່າງຫາກຂອງໂລຫະທີ່ປະຕິບັດຕົວຄ້າຍຄືເຊລາມິກຫຼາຍກ່ວາເຫຼັກ ductile ແບບດັ້ງເດີມໃນລະຫວ່າງການ fabrication. ໃນຂະນະທີ່ມັນສະຫນອງ 2-3x ຄວາມເຂັ້ມແຂງ rupture creep ຂອງ P22, ມັນມີສູນໃຫ້ອະໄພສໍາລັບຄວາມຜິດພາດທາງຄວາມຮ້ອນ. ຄູ່ມືນີ້ກ່າວເຖິງຄວາມເປັນຈິງຂອງການດໍາເນີນງານ, ຮູບແບບຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງ forensic, ແລະຂໍ້ຈໍາກັດພາກສະຫນາມຂອງທໍ່ຫມໍ້ນ້ໍາ P91.
ຄໍາຖາມພາກສະຫນາມທົ່ວໄປກ່ຽວກັບ 9CR-1MO BOILER TUBE
ເປັນຫຍັງຂໍ້ຕໍ່ເຊື່ອມ P91 ຂອງພວກເຮົາຈຶ່ງແຕກໃນລະຫວ່າງການທົດສອບນໍ້າ?
ນີ້ມັກຈະເປັນຍ້ອນຄວາມຄຽດ corrosion cracking (SCC) ທີ່ເກີດຈາກຄວາມກົດດັນທີ່ຕົກຄ້າງລວມກັບ impurities. ຖ້າເສັ້ນຖືກເຊື່ອມແຕ່ບໍ່ທັນທີຫຼັງການເຊື່ອມໂລຫະດ້ວຍຄວາມຮ້ອນ (PWHT), ຫຼືຖ້ານ້ໍາ hydro ປະກອບດ້ວຍ chlorides ແລະບໍ່ໄດ້ຕາກໃຫ້ແຫ້ງທັນທີ, austenite ເກັບຮັກສາໄວ້ແລະຄວາມແຂງສູງຈະສ້າງສະພາບແວດລ້ອມທີ່ສົມບູນແບບສໍາລັບການແຕກຫັກ brittle ທັນທີ.
ພວກເຮົາສາມາດຂ້າມ PWHT ໃນທໍ່ລະບາຍນ້ໍາ P91 ເຈາະຂະຫນາດນ້ອຍໄດ້ບໍ?
ບໍ່. ບໍ່ເຫມືອນກັບເຫຼັກກາກບອນຫຼືຊັ້ນໂລຫະປະສົມຕ່ໍາ, P91 ແມ່ນອາກາດແຂງ. ເຖິງແມ່ນວ່າຢູ່ໃນທໍ່ເຈາະຂະຫນາດນ້ອຍ, ເຂດທີ່ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກຄວາມຮ້ອນ (HAZ) ຈະບັນລຸລະດັບຄວາມແຂງເກີນ 350 HBW ຫຼັງຈາກການເຊື່ອມໂລຫະ. ຖ້າບໍ່ມີ PWHT ເພື່ອເຮັດໃຫ້ໂຄງສ້າງນີ້ທົນທານຕໍ່, ທໍ່ແມ່ນມີຄວາມອ່ອນໄຫວຕໍ່ກັບຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງ brittle ແລະຈະບໍ່ຕອບສະຫນອງຂໍ້ກໍານົດຂອງລະຫັດ creep.
ການອ່ານຄວາມແຂງຂອງ 180 HBW ຫມາຍຄວາມວ່າແນວໃດໃນ spool P91?
ມັນຊີ້ໃຫ້ເຫັນຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງ 'Soft Spot'. ວັດສະດຸໄດ້ຖືກລະບາຍຄວາມຮ້ອນເກີນ (ໃຫ້ຄວາມຮ້ອນສູງກວ່າອຸນຫະພູມທີ່ສໍາຄັນຕ່ໍາ, ~ 820 ° C) ໃນລະຫວ່າງການຜະລິດຫຼືການປິ່ນປົວຄວາມຮ້ອນພາກສະຫນາມ. ໂຄງສ້າງຈຸລະພາກຖືກທໍາລາຍ; ຄວາມເຂັ້ມແຂງ creep ແມ່ນຫຼຸດຫນ້ອຍລົງ. ສ່ວນທີ່ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຕ້ອງຖືກຕັດອອກແລະປ່ຽນແທນ; ມັນບໍ່ສາມາດສ້ອມແປງໄດ້.
'ປະເພດ IV' Cracking Nightmare
ໂຫມດຄວາມລົ້ມເຫຼວທີ່ຫນ້າປະຫລາດໃຈທີ່ສຸດໃນ 9Cr-1Mo ແມ່ນການແຕກແຍກປະເພດ IV. ອັນນີ້ເກີດຂຶ້ນໃນເຂດທີ່ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກຄວາມຮ້ອນລະຫວ່າງກັນ (IC-HAZ)—ເປັນແຖບແຄບຂອງວັດສະດຸປະສົມລະຫວ່າງການເຊື່ອມທີ່ເຫັນໄດ້ ແລະໂລຫະພື້ນຖານທີ່ບໍ່ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບ. ໃນລະຫວ່າງວົງຈອນຄວາມຮ້ອນຂອງການເຊື່ອມໂລຫະ, ເຂດນີ້ສ້າງວັດສະດຸທີ່ມີເມັດດີທີ່ສູນເສຍຄວາມເຂັ້ມແຂງ precipitate.
ຮອຍແຕກປະເພດ IV ແມ່ນອັນຕະລາຍໂດຍສະເພາະເພາະວ່າພວກມັນມັກຈະລິເລີ່ມ ພື້ນຜິວຍ່ອຍ . ການກວດກາສາຍຕາມາດຕະຖານ (VT) ແລະສີຍ້ອມຜ້າ Penetrant (PT) ຈະສະແດງໃຫ້ເຫັນການເຊື່ອມທີ່ສະອາດ, ໃນຂະນະທີ່ທໍ່ໄດ້ຖືກ unzipping ປະສິດທິພາບຈາກພາຍໃນອອກເນື່ອງຈາກການສ້າງ void creep. ການກວດຫາຕ້ອງການ Volumetric NDE, ໂດຍສະເພາະ Ultrasonic Phased Array ຫຼື Radiography.
ຮອຍແຕກປະເພດ IV ສາມາດສ້ອມແປງດ້ວຍການຂັດ ແລະເຊື່ອມ?
ບໍ່. ເມື່ອກວດພົບຮອຍແຕກປະເພດ IV, ອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງຂໍ້ຕໍ່ສະເພາະນັ້ນຈະໝົດໄປ. ການຂັດລົງຕາມປົກກະຕິຈະສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຮອຍແຕກໄດ້ຂະຫຍາຍເລິກເຂົ້າໄປໃນກໍາແພງ. ພາກສ່ວນທີ່ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກຄວາມຮ້ອນທັງຫມົດຕ້ອງໄດ້ຮັບການ exciseed ແລະສິ້ນ spool ໃຫມ່ຕິດຕັ້ງ.
ອົງປະກອບທາງເຄມີທີ່ສຳຄັນ ແລະ 'ສູດ'
P91 ອາໄສອົງປະກອບ 'ການເຊື່ອມໂລຫະຈຸລະພາກ' ໂດຍສະເພາະໄນໂຕຣເຈນ ແລະ ນີໂອບິມ - ເພື່ອປັກຫຼັກເຂດແດນເມັດພືດ ແລະ ປ້ອງກັນການເລື່ອຍ. ຖ້າອົງປະກອບເຫຼົ່ານີ້ບໍ່ຢູ່ໃນເປົ້າຫມາຍທີ່ເຄັ່ງຄັດ, ເຫຼັກກ້າຈະກັບຄືນສູ່ຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງມາດຕະຖານ 9Cr (P9), ເຊິ່ງມີຄວາມອ່ອນເພຍຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ອົງປະກອບເປົ້າຫມາຍ
| ອົງປະກອບ |
(%) |
Function |
| Chromium (Cr) |
8.00 – 9.50% |
ຕ້ານການອອກຊິເຈນ |
| ໂມລິບິດາມ (ໂມ) |
0.85 – 1.05% |
ພື້ນຖານຄວາມເຂັ້ມແຂງ creep |
| ວານາດີມ (V) |
0.18 – 0.25% |
Precipitate ສ້າງຄວາມເຂັ້ມແຂງ |
| Niobium (Nb) |
0.06 – 0.10% |
ການປັກກິ່ງຂອບເຂດເມັດພືດ |
| ໄນໂຕຣເຈນ (N) |
0.030 – 0.070% |
ສໍາຄັນສໍາລັບການສ້າງ V/Nb carbonitride |
ຫມາຍເຫດວິສະວະກໍາ: ເອົາໃຈໃສ່ກັບອັດຕາສ່ວນໄນໂຕຣເຈນ / ອາລູມິນຽມ. ອາລູມິນຽມສູງ (> 0.04%) ເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນເຄື່ອງຂູດໄນໂຕຣເຈນ, ລັກລອບໂລຫະປະສົມຂອງໄນໂຕຣເຈນທີ່ຈໍາເປັນເພື່ອສ້າງຄວາມເຂັ້ມແຂງ precipitates, ນໍາໄປສູ່ຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງ creep ກ່ອນໄວອັນຄວນ.
ຂໍ້ ຈຳ ກັດດ້ານການຜະລິດແລະ 'ຈຸດອ່ອນ'
'ຈຸດອ່ອນ' ແມ່ນພື້ນທີ່ທີ່ຄວາມແຂງຂອງວັດສະດຸຫຼຸດລົງຕໍ່າກວ່າ 190 HBW (ປະມານ 190 HV10). ນີ້ເກີດຂຶ້ນເມື່ອອຸນຫະພູມ PWHT ພາກສະຫນາມເກີນອຸນຫະພູມທີ່ສໍາຄັນ AC1 (ປະມານ 800 ° C-820 ° C). ໃນຈຸດນີ້, ໂຄງສ້າງ martensite tempered ທໍາລາຍລົງ.
ໃນທາງກັບກັນ, ຖ້າຄວາມແຂງເກີນ 270 HBW, ວັດສະດຸບໍ່ຖືກ tempered ພຽງພໍແລະມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການຂັດຄວາມຄຽດ (SCC). 'Golden Range' ສຳລັບຄວາມແຂງຂອງພາກສະໜາມ P91 ແມ່ນ 200 – 250 HBW.
ເປັນຫຍັງ P91 ຕ້ອງເຢັນເຖິງ 100°C ກ່ອນ PWHT?
P91 ແມ່ນເຫຼັກ martensitic. ຫຼັງຈາກການເຊື່ອມໂລຫະ, ມັນຕ້ອງເຢັນຕ່ໍາກວ່າອຸນຫະພູມ Martensite Finish (Mf) (ປະມານ 100 ° C / 212 ° F) ເພື່ອຮັບປະກັນ Austenite ປ່ຽນເປັນ Martensite. ຖ້າທ່ານເລີ່ມຕົ້ນ PWHT ໃນຂະນະທີ່ມັນຍັງຮ້ອນ (Austenitic), ທ່ານຈະບໍ່ບັນລຸໂຄງສ້າງ martensite tempered ທີ່ຕ້ອງການສໍາລັບຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງອຸນຫະພູມສູງ.
ເມື່ອທໍ່ຫມໍ້ຫຸງຕົ້ມ 9Cr-1Mo ແມ່ນທາງເລືອກທີ່ຜິດ
ງົບປະມານ NDE ຕໍ່າ: ຖ້າໂຄງການບໍ່ສາມາດຈ່າຍ 100% Volumetric NDE ແລະການທົດສອບຄວາມແຂງໃນທຸກໆການເຊື່ອມ, P91 ແມ່ນຄວາມຮັບຜິດຊອບ. P22 ປອດໄພກວ່າສຳລັບສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຈຳກັດ QA.
ການຂີ່ຈັກຍານເລື້ອຍໆ/ການວາງແບບປຽກ: P91 ມີຄວາມອ່ອນໄຫວສູງຕໍ່ກັບຄວາມເຫນື່ອຍລ້າ corrosion ແລະ SCC ໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຊຸ່ມ. ຖ້າຫມໍ້ຫຸງຕົ້ມບໍ່ສາມາດເກັບຮັກສາໄວ້ໃຫ້ແຫ້ງໃນລະຫວ່າງການປິດ, ຄວາມສ່ຽງຕໍ່ຄວາມລົ້ມເຫຼວຈະເພີ່ມຂຶ້ນ.
'Patch' ສະພາບແວດລ້ອມການສ້ອມແປງ: ຖ້າສິ່ງອໍານວຍຄວາມສະດວກຕ້ອງອາໄສການສ້ອມແປງແຜ່ນຢາງໄວເພື່ອສືບຕໍ່ແລ່ນ, P91 ແມ່ນຖືກຫ້າມ. ມັນຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການຕັດອອກທີ່ສະລັບສັບຊ້ອນແລະການປິ່ນປົວຄວາມຮ້ອນເຕັມວົງຈອນສໍາລັບການສ້ອມແປງໃດໆ.
ຄຳຖາມທີ່ຖາມເລື້ອຍໆ (ການແກ້ໄຂບັນຫາ)
ຂ້ອຍສາມາດທົດແທນ P91 ສໍາລັບ P22 ເພື່ອເພີ່ມຊີວິດໄດ້ບໍ?
ບໍ່ແມ່ນເປັນ 'drop-in' ໂດຍກົງໂດຍບໍ່ມີການກວດສອບວິສະວະກໍາ. ໃນຂະນະທີ່ P91 ແຂງແຮງກວ່າ, ມັນມີ ductile ຫນ້ອຍ. ລະບົບສະຫນັບສະຫນູນທີ່ມີຢູ່ແລ້ວທີ່ຖືກອອກແບບມາສໍາລັບຝາ P22 ທີ່ຫນາ, ຫນັກກວ່າອາດຈະຕ້ອງການການປັບຕົວສໍາລັບທໍ່ P91 ທີ່ອ່ອນກວ່າເພື່ອປ້ອງກັນບັນຫາການສັ່ນສະເທືອນຫຼືຄວາມກົດດັນ. ນອກຈາກນັ້ນ, ການປະສົມ P91 ແລະ P22 ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີຂັ້ນຕອນການເຊື່ອມໂລຫະທີ່ແຕກຕ່າງກັນທີ່ມີຄວາມຕ້ອງການທາງດ້ານເຕັກນິກ.
P91 ຈະລົ້ມເຫລວຖ້າຂ້ອຍໃຊ້ Induction Bending?
ມັນຈະລົ້ມເຫລວຖ້າການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມວ່າງ. Induction bending ປະກອບດ້ວຍຄວາມຮ້ອນຢ່າງໄວວາແລະຄວາມເຢັນ. ຖ້າການກວດສອບອຸນຫະພູມຢູ່ intrados (ເສັ້ນໂຄ້ງພາຍໃນ) ປິດເຖິງ 25 ° C, ທ່ານສາມາດສ້າງຈຸດອ່ອນຫຼືຈຸດແຂງ. ງໍ Induction P91 ເກືອບສະເຫມີຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການປິ່ນປົວຄວາມຮ້ອນແບບປົກກະຕິແລະອຸນຫະພູມຫລັງໂຄ້ງເພື່ອຟື້ນຟູຄຸນສົມບັດ.
ມີທາງເລືອກໃດແດ່ຖ້າການຜະລິດ P91 ຍາກເກີນໄປ?
ຖ້າອຸນຫະພູມເຮັດວຽກຕ່ໍາກວ່າ 540 ° C (1000 ° F), 2.25Cr-1Mo (P22) ແມ່ນທາງເລືອກມາດຕະຖານ. ມັນຕ້ອງການຝາທີ່ຫນາກວ່າແຕ່ໃຫ້ອະໄພຫຼາຍກ່ຽວກັບການເຊື່ອມໂລຫະແລະການປິ່ນປົວຄວາມຮ້ອນ. ສໍາລັບອຸນຫະພູມທີ່ເກີນຂອບເຂດຈໍາກັດຂອງ P91 (ສູງກວ່າ 600 ° C), ວິສະວະກອນປົກກະຕິແລ້ວຍ້າຍໄປສະແຕນເລດ austenitic (304H / 347H) ຫຼືໂລຫະປະສົມຂັ້ນສູງເຊັ່ນ: ເກຣດ 92 (P92), ເຖິງແມ່ນວ່າ P92 ມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກໃນການຜະລິດທີ່ຄ້າຍຄືກັນ.
