UFAFANUZI WA HARAKA: 9CR-1MO BOILER TUBE (DARAJA LA 91)
Daraja la 91 (P91/T91) ni aloi ya aloi ya Creep Strength Enhanced Ferritic (CSEF) inayosimamiwa na ASTM A335/A213. Inatumika katika mitambo ya nguvu ya hali ya juu zaidi na vichwa vya petrokemikali vinavyofanya kazi hadi 600°C (1110°F). Kushindwa hutokea kwa njia ya maafa kupitia aina ya IV kupasuka au matangazo laini ikiwa mizunguko ya joto ya kulehemu itapotoka kutoka kwa taratibu zilizoidhinishwa.
9Cr-1Mo-V (Daraja la 91) inawakilisha mabadiliko muhimu katika madini. Tofauti na P22 ya kusamehe (2.25Cr), P91 inatoa 2-3x nguvu ya kupasuka, kuruhusu kuta nyembamba na kupunguza uchovu wa joto. Hata hivyo, utendakazi huu huja kwa gharama: hufanya kazi zaidi kama kauri kuliko chuma cha ductile wakati wa kutengeneza. Ina ukingo wa sifuri kwa hitilafu kuhusu uingizaji wa joto, halijoto ya mkato, na Matibabu ya joto ya Post Weld (PWHT).
MASWALI YA UWANJA WA KAWAIDA KUHUSU 9CR-1MO BOILER TUBE
Tulipata usomaji wa ugumu wa 185 HBW kwenye weld ya shamba. Je, hii inakubalika?
Hapana. Acha mara moja. 'Safu ya Dhahabu' ya P91 ni 190–250 HBW. Usomaji ulio chini ya 190 HBW unaonyesha 'mahali laini' ambapo muundo wa martensite uliokasirika umeharibika, na kuhatarisha sana nguvu ya kutambaa. Sehemu hii haiwezi kurekebishwa; lazima ikatwe na kubadilishwa.
Je, tunaweza kukunja mirija ya P91 kwa baridi ili kupangiliwa wakati wa kusawazisha?
Kikomo kabisa. Kwa ujumla huwezi kuinama P91 kwa baridi zaidi ya ~ 2.5% ya matatizo bila ya lazima kurekebisha tena na kuwasha. Kulazimisha upatanishi na minyororo huleta mikazo mingi ya mabaki ambayo, ikiunganishwa na ugumu wa P91, husababisha kutu ya maisha ya mapema kupasuka au kupasuka.
Kwa nini weld ilipasuka kabla hata hatujaanzisha mmea?
Hii mara nyingi ni kwa sababu ya upimaji wa maji wa mvua. P91 huathirika sana na Stress Corrosion Cracking (SCC) kukiwa na kloridi/unyevu ikiwa kuna mikazo iliyobaki. Ikiwa utapima maji, mfumo lazima ukauke mara moja, au bomba linaweza kupasuka wakati umekaa bila kazi.
P91 'Mapishi': Kwa Nini Ni Tofauti
P91 sio P22 iliyo na Chromium zaidi. Inategemea muundo mdogo wa martensite-hasira na uimarishaji wa mvua kutoka Vanadium na Niobium. Uwepo wa Nitrojeni ni muhimu kwa kutengeneza carbonitridi za V/Nb ambazo hubana mipaka ya nafaka na kuzuia kutambaa. Masafa ya Utungaji wa
Kipengele
(%)
Kazi
Chromium (Cr)
8.00 - 9.50
Upinzani wa oxidation
Molybdenum (Mo)
0.85 - 1.05
Uimarishaji wa suluhisho thabiti
Vanadium (V)
0.18 - 0.25
Uundaji wa mvua (aina ya MX)
Niobium (Nb)
0.06 - 0.10
Ufungaji wa mpaka wa nafaka
Nitrojeni (N)
0.030 - 0.070
Muhimu kwa utulivu wa carbonitride
Maarifa ya Uhandisi: Kumbuka safu zinazobana za V, Nb, na N. Ikiwa msambazaji atatoa nyenzo ambapo Nitrojeni iko chini ya masafa (0.030%), maisha ya kutambaa yanaweza kupunguzwa kwa nusu ikilinganishwa na masafa bora.
Kwa nini inahitaji 100% Volumetric NDE?
P91 inakabiliwa na mipasuko ya uso chini ya ardhi ambayo majaribio ya kuona na ya kupenya rangi hukosa. Kwa sababu nyenzo ina ugumu wa kuvunjika kwa chini ikilinganishwa na chuma kidogo, kasoro ndogo inaweza kuenea haraka. 100% RT (Radiography) au UT (Ultrasonic) ni ulinzi wa kawaida.
Hali ya Kushindwa kwa Uga: Aina ya IV ya Ufa
Muuaji mkuu wa mifumo ya mabomba ya P91 ni kupasuka kwa Aina ya IV. Kushindwa huku hutokea katika Eneo Lililoathiriwa na Joto Lililoingiliana (IC-HAZ), mkanda mwembamba uliowekwa kati ya weld na chuma msingi.
Utaratibu: Uendeshaji wa baiskeli ya joto wakati wa kulehemu huunda eneo lenye chembechembe nzuri ambapo mvua huyeyuka au kubana, hivyo basi kupunguza nguvu ya kutambaa.
Utambuzi: Nyufa hizi mara nyingi huanzisha ukuta wa kati (uso-ndogo). Ukaguzi wa kuona hautaonyesha chochote hadi bomba litapasuka.
Kinga: Kuzingatia kikamilifu halijoto ya PWHT (730°C - 760°C) na kupunguza mikazo ya mfumo wa mabomba.
Kwa nini lazima P91 ipoe kabla ya PWHT?
P91 ni ugumu wa hewa. Weld lazima ipoe hadi chini ya 100°C (212°F) ili kuhakikisha Austenite inabadilika kikamilifu kuwa Martensite. Ukianzisha PWHT wakati Austenite inabaki, nyenzo hazitaunda muundo unaohitajika wa martensite, na kusababisha kutofaulu.
Wakati bomba la boiler la 9Cr-1Mo Ndio Chaguo Lisilofaa
Uchomeleaji Usiodhibitiwa wa Shamba: Ikiwa huwezi kutoa hakikisho la matengenezo ya joto la awali (dk 200°C) na PWHT sahihi, tumia P22. P91 itashindwa katika mazingira yasiyodhibitiwa.
Uchimbaji wa Metali Usiofanana (DMW) usio na Uzoefu: Kulehemu P91 hadi chuma cha pua austenitic huunda kiolesura chenye mkazo wa juu kutokana na upanuzi wa mafuta kutolingana. Epuka isipokuwa muhimu.
'Kiraka' Matengenezo: Huwezi kurekebisha kwa ufanisi P91. Sehemu zinazovuja zinahitaji kukata kamili na uingizwaji wa spool. Ikiwa ukarabati wa haraka ni kipaumbele, P91 ni dhima.
Mazingira ya Juu ya Kloridi: P91 ni nyeti kwa SCC. Katika mazingira yenye mfiduo wa kloridi nzito wakati wa kupumzika, shimo linaweza kusababisha kutofaulu haraka.
Maswali Yanayoulizwa Mara Kwa Mara
Ninaweza kutumia chuma cha kujaza chuma cha Carbon Steel kwenye P91?
Sivyo kabisa. Ni lazima utumie matumizi yanayolingana (kawaida E9015-B9). Kutumia kichungio cha chuma cha kaboni hutengeneza weld yenye nguvu ya chini sana ya kutambaa kuliko chuma cha msingi, na hivyo kuhakikisha kupasuka kwa janga katika halijoto ya kufanya kazi.
P91 itashindwa ikiwa halijoto ya PWHT ni ya juu sana?
Ndiyo. Ikiwa PWHT itazidi halijoto muhimu ya chini (AC1, takriban 820°C), nyenzo huimarisha tena. Inapopoa, hii huunda martensite isiyo na hasira (brittle) au carbides coarse, na kuharibu mali ya nyenzo ya kutambaa.
Ni zipi mbadala za P91?
Ikiwa halijoto ya muundo iko chini ya 540°C (1000°F), Daraja la 22 (P22/T22) ni mbadala wa kawaida. Ni nene na nzito kwa ukadiriaji sawa wa shinikizo lakini inasamehe zaidi wakati wa kulehemu na ukarabati.
