การเลือกเกรดท่อหม้อไอน้ำไม่ถูกต้องไม่ใช่ความไม่สะดวกในการจัดซื้อ แต่เป็นความล้มเหลวทางวิศวกรรมที่รออยู่ ท่อเหล็กคาร์บอนที่ใช้เกินขีดจำกัดการคืบจะล้มเหลวเนื่องจากการเสื่อมสภาพของโครงสร้างจุลภาคตลอดอายุการใช้งานหลายปี ท่อเหล็กโลหะผสมที่ระบุโดยไม่มี PWHT ที่เหมาะสมสามารถแตกร้าวในรอยเชื่อม HAZ ได้ภายในไม่กี่เดือน และการแทนที่เกรดหนึ่งด้วยเกรด 'ที่คล้ายกัน' โดยไม่ตรวจสอบตารางความเค้นที่อนุญาตใน ASME BPVC ส่วนที่ II อาจทำให้การรับรองภาชนะรับความดันเป็นโมฆะ
ZC Steel Pipe ผลิตท่อหม้อไอน้ำและท่อแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไร้ตะเข็บตามมาตรฐาน ASTM A192, A210, A213 และ ASME SA-106 ในเกรดเหล็กกล้าคาร์บอนและโลหะผสมโครเมียมโมลิบดีนัม เราจัดหาผู้ผลิตหม้อไอน้ำ ผู้รับเหมาโรงไฟฟ้า และผู้สร้างโรงงานปิโตรเคมีทั่วแอฟริกา ตะวันออกกลาง และอเมริกาใต้ คู่มือนี้ครอบคลุมว่าแต่ละเกรดคืออะไร อะไรทำได้และไม่สามารถทำได้ และวิธีการเลือกระหว่างเกรดเหล่านั้นสำหรับการสมัครของคุณ
สารบัญ
ภาพรวมมาตรฐานท่อบอยเลอร์
ท่อหม้อต้มเหล็กกล้าคาร์บอน — A192 และ A210
ท่อหม้อน้ำโลหะผสมเหล็ก — ASTM A213
A213 T11 — 1¼Cr-½Mo
A213 T22 — 2¼Cr-1Mo
A213 T91 — 9Cr-1Mo-V (แก้ไขแล้ว)
SA-106 เกรด B — ท่อเหล็กคาร์บอนไม่มีรอยต่อสำหรับบริการหม้อไอน้ำ
ตารางเปรียบเทียบเกรดเต็ม
คู่มือการเลือกโซนหม้อไอน้ำ
ข้อกำหนด PWHT สำหรับเกรดโลหะผสม
คำถามที่พบบ่อย
1. ภาพรวมมาตรฐานท่อบอยเลอร์
มาตรฐานที่สำคัญ — ท่อบอยเลอร์ ASTM A192: ท่อเหล็กคาร์บอนไร้ตะเข็บสำหรับบริการหม้อไอน้ำแรงดันสูง — ผนังขั้นต่ำ คาร์บอนต่ำ
ASTM A210: หม้อต้มเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลางไร้ตะเข็บและท่อฮีตเตอร์ฮีตเตอร์ - เกรด A-1 และ C
ASTM A213: หม้อต้มน้ำร้อนซุปเปอร์ฮีตเตอร์และท่อแลกเปลี่ยนความร้อนที่ทำจากเหล็กเฟอร์ริติกและโลหะผสมออสเทนนิติกไร้ตะเข็บ - ครอบคลุมเกรด T11, T22, T91 และเกรดอื่นๆ อีกมากมาย
ASME SA-106: ท่อเหล็กคาร์บอนไม่มีรอยต่อสำหรับการบริการที่อุณหภูมิสูง - เกรด A, B และ C เทียบเท่า ASME BPVC ของ ASTM A106
มาตรฐานทั้งสี่นั้นไร้รอยต่อ — ท่อหม้อไอน้ำสำหรับบริการถ่ายเทความร้อนนั้นแทบไม่เคยเชื่อมกัน เนื่องจากรอยเชื่อมแสดงถึงความเข้มข้นของความเค้นและบริเวณที่อาจเกิดการกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมที่มีความร้อนแบบวงจร มาตรฐานจะแตกต่างกันไปในเรื่องปริมาณโลหะผสม ระดับความแข็งแรง และอุณหภูมิสูงสุดที่เกรดจะรักษาความแข็งแรงของการคืบที่เพียงพอเพื่อความปลอดภัยในการให้บริการด้วยแรงดันที่ยั่งยืน
เส้นแบ่งในการเลือกท่อหม้อน้ำมักจะเป็นอุณหภูมิ เกรดเหล็กกล้าคาร์บอน (A192, A210, SA-106) เหมาะสำหรับการซ่อมบำรุงที่อุณหภูมิสูงถึงประมาณ 450°C ยิ่งไปกว่านั้น อัตราการคืบของเหล็กกล้าคาร์บอนจะสูงจนไม่อาจยอมรับได้ และต้องใช้เกรดโลหะผสมต่ำ (A213 T11, T22) ที่อุณหภูมิสูงกว่าประมาณ 580°C ต้องใช้เกรด 9Cr ขั้นสูง (A213 T91) สำหรับการออกแบบหม้อไอน้ำแบบวิกฤตยิ่งยวดและแบบวิกฤตยิ่งยวดสมัยใหม่
2. ท่อหม้อต้มเหล็กกล้าคาร์บอน — A192 และ A210
2.1 ASTM A192 - เหล็กกล้าคาร์บอนผนังขั้นต่ำ
ASTM A192 เป็นเกรดท่อหม้อไอน้ำที่ง่ายและประหยัดที่สุด เป็นท่อเหล็กคาร์บอนไร้ตะเข็บผนังขั้นต่ำที่มีปริมาณคาร์บอนสูงสุด 0.18% และมีความต้านทานแรงดึงขั้นต่ำเพียง 325 MPa (47 ksi) ปริมาณคาร์บอนต่ำช่วยเพิ่มความสามารถในการเชื่อมและลดความเสี่ยงของการตกตะกอนของคาร์ไบด์ที่ขอบเขตของเกรนในระหว่างการหมุนเวียนด้วยความร้อน
A192 ใช้สำหรับถังต้มน้ำแบบท่อน้ำ ถังโคลน และท่อน้ำผนังอุณหภูมิต่ำในหม้อไอน้ำสาธารณูปโภคและอุตสาหกรรมที่ทำงานที่อุณหภูมิต่ำกว่าประมาณ 425°C เพดานที่มีความแข็งแรงต่ำหมายความว่าไม่เหมาะสมกับบริการฮีตเตอร์ซุปเปอร์ฮีตเตอร์หรือรีฮีตเตอร์ในหม้อต้มแรงดันสูงสมัยใหม่
2.2 ASTM A210 - ท่อหม้อต้มเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลาง
ASTM A210 ให้ความแข็งแรงมากกว่า A192 เนื่องจากมีปริมาณคาร์บอนและแมงกานีสสูงกว่าเล็กน้อย ผลิตออกมา 2 เกรด คือ
เกรด A-1 : แรงดึงขั้นต่ำ 415 MPa (60 ksi), อัตราผลตอบแทนขั้นต่ำ 255 MPa (37 ksi) เกรดทั่วไปสำหรับผนังกั้นน้ำ เครื่องประหยัด และบริการฮีตเตอร์ระดับล่าง
เกรด C : แรงดึงขั้นต่ำ 485 MPa (70 ksi), อัตราผลตอบแทนขั้นต่ำ 275 MPa (40 ksi) ความแข็งแรงสูงกว่าสำหรับการใช้งานหม้อไอน้ำที่ทำจากเหล็กกล้าคาร์บอนที่มีความต้องการมากขึ้น โดยทั่วไประบุไว้น้อยกว่า A-1
หมายเหตุภาคสนาม — A192 กับ A210 ในการจัดซื้อจัดจ้าง ในทางปฏิบัติ A192 และ A210 เกรด A-1 มักใช้สลับกันได้สำหรับวงจรประหยัดและวงจรท่อผนังน้ำด้านล่างในหม้อไอน้ำอุตสาหกรรมที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า 400°C ความแตกต่างของความต้านทานแรงดึงหมายความว่า A210 สามารถรับความหนาของผนังที่ต้องการได้โดยมีความหนาของผนังต่ำกว่า A192 ซึ่งมีประโยชน์ในกรณีที่น้ำหนักของท่อมีความสำคัญ อย่างไรก็ตาม การออกแบบหม้อไอน้ำรุ่นเก่าบางรุ่นจะระบุชื่อ A192 และการทดแทนต้องได้รับการอนุมัติทางวิศวกรรมและการคำนวณรหัส ห้ามเปลี่ยนเกรดหม้อไอน้ำโดยไม่ตรวจสอบความเค้นที่อนุญาตใน ASME BPVC Section II-D และรับเอกสารที่จำเป็น
3. ท่อหม้อน้ำโลหะผสมเหล็ก — ASTM A213
ASTM A213 ครอบคลุมท่อเหล็กกล้าโลหะผสมเฟอร์ริติก (โครเมียม-โมลิบดีนัม) และออสเทนนิติก (สแตนเลส) ไร้รอยต่อหลากหลายประเภทสำหรับบริการหม้อไอน้ำ เครื่องทำความร้อนยิ่งยวดยิ่ง และเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน เกรดเฟอร์ริติกถูกกำหนดด้วยคำนำหน้า T (T11, T22, T91) และเกรดออสเทนนิติกด้วย TP (TP304, TP316, TP321 ฯลฯ)
ระบบโลหะผสมโครเมียม-โมลิบดีนัม (CrMo) เป็นระบบโลหะผสมของท่อหม้อน้ำที่มีอุณหภูมิสูง การเติมโครเมียมช่วยเพิ่มความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันและความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูง การเพิ่มโมลิบดีนัมช่วยเพิ่มความแข็งแรงของการคืบ การเพิ่มทั้งสอง — จาก T11 (1¼Cr-½Mo) ถึง T22 (2¼Cr-1Mo) ถึง T91 (ดัดแปลง 9Cr-1Mo-V) — ค่อยๆ ขยายเพดานอุณหภูมิและปรับปรุงอายุการใช้งานของครีปในระยะยาว
4. A213 T11 — 1¼Cr-½Mo
มาตรฐาน ASTM A213 T11
โลหะผสม:
1¼Cr – ½Mo
แรงดึงต่ำสุด:
415 MPa (60 ksi)
อัตราผลตอบแทนขั้นต่ำ:
205 MPa (30 ksi)
อุณหภูมิบริการสูงสุด:
~570°C ต่อเนื่อง
เทียบเท่า ASME BPVC:
SA-213 T11
หมายเลข P (ASME):
P4
T11 เป็นเกรดโลหะผสมระดับเริ่มต้นสำหรับการให้บริการท่อบอยเลอร์ที่อุณหภูมิสูงกว่าขีดจำกัดอุณหภูมิของเหล็กกล้าคาร์บอน ให้ความต้านทานการเกิดออกซิเดชันที่ดีสูงถึงประมาณ 570°C และความแข็งแรงของการคืบที่ดีขึ้นเมื่อเทียบกับเหล็กกล้าคาร์บอนในช่วง 450–570°C โดยทั่วไปแล้ว T11 จะใช้ในท่อทางออกของฮีตเตอร์ซุปเปอร์ฮีตเตอร์ ส่วนทางเข้าของฮีตเตอร์รีฮีตเตอร์ และวงจรท่อของฮีตเตอร์ฮีตเตอร์อุณหภูมิต่ำกว่าในหม้อไอน้ำแบบต่ำกว่าวิกฤตและวิกฤตยิ่งยวด
โดยทั่วไป T11 สามารถเชื่อมได้โดยไม่ต้องอุ่นสำหรับผนังบาง แต่ต้องใช้ PWHT เหนือเกณฑ์ความหนาที่กำหนดต่อ ASME BPVC ปริมาณ 1¼Cr ทำให้มันเสี่ยงต่อการเกิดการเปราะแตกตัวหากถูกทำให้เย็นช้าเกินไปในช่วงอุณหภูมิ 370–565°C ระหว่าง PWHT - อัตราการทำความเย็นของเตาเผาต้องได้รับการควบคุม
5. A213 T22 — 2¼Cr-1Mo
มาตรฐาน ASTM A213 T22
โลหะผสม:
2¼Cr – 1Mo
แรงดึงต่ำสุด:
415 MPa (60 ksi)
อัตราผลตอบแทนขั้นต่ำ:
205 MPa (30 ksi)
อุณหภูมิบริการสูงสุด:
~580°C ต่อเนื่อง
เทียบเท่า ASME BPVC:
SA-213 T22
หมายเลข P (ASME):
P5A
T22 (2¼Cr-1Mo) เป็นโลหะผสมที่ใช้งานได้จริงสำหรับหม้อไอน้ำแบบซุปเปอร์ฮีตเตอร์อุณหภูมิสูงและบริการรีฮีตเตอร์มานานหลายทศวรรษ ปริมาณโครเมียมและโมลิบดีนัมที่สูงกว่าเมื่อเทียบกับ T11 ให้ความต้านทานการคืบคลานที่ดีขึ้นในช่วง 540–580°C และความต้านทานการเกิดออกซิเดชันที่ดีขึ้นสำหรับการสัมผัสด้านไอน้ำและด้านไฟ T22 ใช้สำหรับท่อทางออกของฮีตเตอร์ซุปเปอร์ฮีตเตอร์อุณหภูมิสูง ส่วนหัวของทางออกของตัวทำความร้อนซ้ำ และวงจรท่อหม้อไอน้ำใดๆ ที่ทำงานในช่วงอุณหภูมิใต้วิกฤตส่วนบน
ข้อมูลเชิงลึกทางวิศวกรรม — T22 กับ T11: เมื่อใดที่ควรอัปเกรด จุดตัดสินใจในทางปฏิบัติระหว่าง T11 และ T22 โดยทั่วไปคืออุณหภูมิของท่อโลหะ ไม่ใช่แค่อุณหภูมิไอน้ำ ในหม้อไอน้ำแบบซุปเปอร์ฮีตเตอร์ อุณหภูมิโลหะท่ออาจสูงกว่าอุณหภูมิไอน้ำภายใน 30–80°C ขึ้นอยู่กับฟลักซ์ความร้อนและ OD ของท่อ หากอุณหภูมิช่องไอน้ำของคุณอยู่ที่ 540°C ท่อโลหะอาจมีอุณหภูมิสูงถึง 600°C หรือสูงกว่าที่โหลดสูงสุด โดยวางไว้เหนือช่วงการคืบที่เชื่อถือได้ของ T11 แนวทางอนุรักษ์นิยมคือการใช้ T22 สำหรับฮีตเตอร์ยิ่งยวดหรือท่อรีฮีตเตอร์ใดๆ ที่มีอุณหภูมิโลหะของท่อที่คาดว่าจะสูงกว่า 540°C ไม่ใช่แค่ท่อที่มีอุณหภูมิไอน้ำเกินเกณฑ์ดังกล่าว
6. A213 T91 — 9Cr-1Mo-V (แก้ไขแล้ว)
มาตรฐาน ASTM A213 T91
โลหะผสม:
9Cr – 1Mo – V (แก้ไขแล้ว)
แรงดึงขั้นต่ำ:
585 MPa (85 ksi)
อัตราผลตอบแทนขั้นต่ำ:
415 MPa (60 ksi)
อุณหภูมิบริการสูงสุด:
~ 650°C ต่อเนื่อง
เทียบเท่า ASME BPVC:
SA-213 T91
หมายเลข P (ASME):
P91
T91 เป็นโลหะผสมมาร์เทนซิติก 9Cr-1Mo ดัดแปลงด้วยวานาเดียม ไนโอเบียม และไนโตรเจน เพื่อปรับปรุงความแข็งแรงในการคืบคลานได้อย่างมาก เมื่อเปรียบเทียบกับเกรด 9Cr-1Mo (T9) ที่ไม่มีการดัดแปลง ความต้านทานแรงดึงต่ำสุดที่ 585 MPa และอัตราผลตอบแทนขั้นต่ำที่ 415 MPa ซึ่งสูงกว่า T11 หรือ T22 ทั้งคู่อย่างมาก ช่วยให้ผนังท่อที่บางลงมีระดับความดันเท่ากัน ลดความเครียดในวงจรความร้อน และปรับปรุงประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อน
T91 เป็นวัสดุมาตรฐานสำหรับการออกแบบหม้อไอน้ำวิกฤตยิ่งยวดขั้นสูง (SC) และวิกฤตยิ่งยวดยิ่ง (USC) ที่อุณหภูมิไอน้ำสูงกว่า 580°C มันถูกใช้ในท่อทางออกของฮีตเตอร์ซุปเปอร์ฮีตเตอร์อุณหภูมิสูง ท่ออุ่นร้อน และส่วนหัวของไอน้ำแรงดันสูงในหม้อไอน้ำของโรงไฟฟ้าสมัยใหม่
จุดสำคัญทางวิศวกรรม — T91 PWHT ไม่สามารถต่อรองได้ T91 ต้องผ่านการอบชุบด้วยความร้อนในสภาวะปกติและอุณหภูมิเฉพาะ ทั้งที่โรงสี (เพื่อให้ได้คุณสมบัติทางกล) และหลังการเชื่อมในสนามหรือในโรงงานใดๆ PWHT ที่ต้องการคือการทำให้เป็นมาตรฐานที่ 1,040–1,080°C ตามด้วยอุณหภูมิที่ 730–800°C หากไม่มี PWHT นี้ โซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนจากการเชื่อมจะมีมาร์เทนไซต์ที่ไม่ได้รับการปรับอุณหภูมิ ซึ่งเป็นโครงสร้างจุลภาคที่แข็งมากและเปราะซึ่งไวต่อการแตกร้าวของไฮโดรเจนและการกัดกร่อนจากความเค้น ความล้มเหลวในสนามของรอยเชื่อม T91 มักจะสามารถตรวจสอบย้อนกลับไปยัง PWHT ที่ไม่ถูกต้องหรือละเว้นได้ นี่คือจุดควบคุมคุณภาพที่สำคัญที่สุดจุดเดียวในการผลิตท่อ T91 - ไม่สามารถข้ามหรือย่อได้โดยไม่คำนึงถึงความกดดันของกำหนดการ
7. SA-106 เกรด B — เหล็กกล้าคาร์บอนไม่มีตะเข็บสำหรับบริการหม้อไอน้ำ
ASME SA-106 (เทียบเท่ากับ ASTM A106) เป็นข้อกำหนดท่อเหล็กคาร์บอนไร้ตะเข็บสำหรับบริการที่อุณหภูมิสูง ไม่ใช่ข้อกำหนดเฉพาะของท่อ - ครอบคลุมถึงท่อ ไม่ใช่ท่อ - และใช้เป็นหลักสำหรับส่วนหัวของไอน้ำ ท่อเชื่อมต่อหม้อไอน้ำ ท่อป้อนน้ำ และท่อจ่ายไอน้ำหลัก แทนที่จะเป็นท่อพื้นผิวการถ่ายเทความร้อน ทั้งสามเกรดได้แก่:
เกรด A : แรงดึงขั้นต่ำ 330 MPa (48 ksi) ไม่ค่อยระบุ — เกรด B เป็นตัวเลือกมาตรฐาน
เกรด B : แรงดึงขั้นต่ำ 415 MPa (60 ksi), อัตราผลตอบแทนขั้นต่ำ 240 MPa (35 ksi) เกรดที่โดดเด่นสำหรับท่อหม้อไอน้ำและภาชนะรับความดัน
เกรด C : แรงดึงขั้นต่ำ 485 MPa (70 ksi) ใช้เมื่อต้องการแรงดันสูงกว่าที่อุณหภูมิแวดล้อมถึงปานกลาง
SA-106 เกรด B ถูกจำกัดไว้ที่ประมาณ 425–450°C เพื่อการบริการที่มีความเครียดสูงอย่างยั่งยืน เนื่องจากข้อจำกัดการคืบของเหล็กกล้าคาร์บอน เหนืออุณหภูมินี้ ต้องใช้เกรดโลหะผสมที่เทียบเท่า (ท่อ SA-335 P11 หรือ P22)
8. ตารางเปรียบเทียบเกรดเต็ม
| เกรด |
มาตรฐาน |
ระบบโลหะ |
ผสม แรงดึงขั้นต่ำ (MPa) |
อัตราผลตอบแทนขั้นต่ำ (MPa) |
อุณหภูมิบริการสูงสุด (°C) |
ต้องการ PWHT หรือไม่ |
P-หมายเลข |
| A192 |
มาตรฐาน ASTM A192 |
เหล็กกล้าคาร์บอน (C ต่ำ) |
325 |
180 |
~425 |
ขึ้นอยู่กับความหนา |
ป1 |
| เอ210 เอ-1 |
มาตรฐาน ASTM A210 |
เหล็กกล้าคาร์บอนปานกลาง |
415 |
255 |
~450 |
ขึ้นอยู่กับความหนา |
ป1 |
| A210 ซี |
มาตรฐาน ASTM A210 |
เหล็กกล้าคาร์บอนปานกลาง |
485 |
275 |
~450 |
ขึ้นอยู่กับความหนา |
ป1 |
| SA-106 บ |
ASME SA-106 |
ท่อเหล็กคาร์บอน |
415 |
240 |
~450 |
ขึ้นอยู่กับความหนา |
ป1 |
| T11 |
มาตรฐาน ASTM A213 |
1¼Cr-½Mo |
415 |
205 |
~570 |
สูงกว่าเกณฑ์ WT |
ป4 |
| T22 |
มาตรฐาน ASTM A213 |
2¼Cr-1Mo |
415 |
205 |
~580 |
ใช่ — แนะนำเสมอ |
P5A |
| T91 |
มาตรฐาน ASTM A213 |
9Cr-1Mo-V (ดัดแปลง) |
585 |
415 |
~650 |
ใช่ — บังคับเสมอ |
P91 |
9. คู่มือการเลือกโซนหม้อไอน้ำ
หม้อต้มพลังงานไฟฟ้ามีโซนการถ่ายเทความร้อนหลายโซน โดยแต่ละโซนมีอุณหภูมิท่อโลหะที่แตกต่างกัน ดังนั้นจึงมีข้อกำหนดเกรดที่แตกต่างกัน ตารางด้านล่างแสดงการจัดสรรเกรดโดยทั่วไปสำหรับการออกแบบหม้อไอน้ำแบบต่ำกว่าวิกฤตและแบบวิกฤตยิ่งยวด:
| โซนบอยเลอร์ |
ท่อ ช่วงอุณหภูมิโลหะ เกรด |
บอยเลอร์แบบ Subcritical |
เกรด Supercritical/USC |
| นักเศรษฐศาสตร์ |
150 – 350°ซ |
A192/A210 เอ-1 |
เอ210 เอ-1 |
| กำแพงน้ำ |
300 – 450°ซ |
A192/A210 เอ-1 |
A210 A-1/T11 |
| ฮีทเตอร์หลัก |
400 – 520°ซ |
A210 A-1/T11 |
T11/T22 |
| ฮีทเตอร์รอง |
500 – 580°ซ |
T11/T22 |
T22 / T91 |
| เครื่องอุ่น (ขาร้อน) |
520 – 620°ซ |
T22 |
T91 |
| เต้าเสียบเครื่องทำความร้อน / ส่วนหัว |
540 – 650°ซ |
T22 / T91 |
T91 |
หมายเหตุการจัดซื้อ — การซื้อท่อหม้อน้ำจากโรงงานในจีน โรงงานในจีนผลิตท่อหม้อน้ำ A192, A210 และ A213 ในปริมาณมากตามข้อกำหนด ASTM/ASME เต็มรูปแบบ ข้อกำหนดในการจัดซื้อในทางปฏิบัติจะเหมือนกับวัสดุที่วิกฤตความดันใดๆ: ต้องการใบรับรองการทดสอบวัสดุ (MTC) แบบเต็มตามมาตรฐาน EN 10204 3.1 หรือ 3.2 (ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดเฉพาะของโครงการ) ตรวจสอบให้แน่ใจว่าตัวเลขความร้อนบน MTC ตรงกับเครื่องหมายบนท่อ และยืนยันว่ามีบันทึก PWHT รวมอยู่ด้วยสำหรับเกรดโลหะผสม สำหรับ T91 โดยเฉพาะ ให้ขอแผนภูมิเตาเผา PWHT เสมอ ไม่ใช่แค่การยืนยัน PWHT บน MTC เพื่อเป็นหลักฐานว่าวงจรการทำให้เป็นปกติและปรับอุณหภูมิทั้งหมดได้รับการดำเนินการอย่างถูกต้อง การตรวจสอบโดยบุคคลที่สามที่โรงงาน (โดย SGS, Bureau Veritas หรือ TÜV) เป็นแนวทางปฏิบัติมาตรฐานสำหรับการจัดซื้อท่อหม้อไอน้ำที่สำคัญ
10. ข้อกำหนด PWHT สำหรับเกรดโลหะผสม
| ต้องใช้การอุ่น เกรด |
(การเชื่อม) |
PWHT หรือไม่? ความเสี่ยงที่สำคัญ |
ของอุณหภูมิ PWHT |
หากละเว้น |
| A192/A210 |
โดยทั่วไปไม่จำเป็น (ผนังบาง) |
ต่อรหัส — ขึ้นอยู่กับความหนาของผนัง |
595–650°C (บรรเทาความเครียด) |
ความเค้นตกค้าง ความแข็ง HAZ |
| T11 |
ขั้นต่ำ 150°C สำหรับ WT >13 มม |
ต่อรหัส — ขึ้นอยู่กับความหนาของผนัง |
675–750°ซ |
อารมณ์เปราะแตก HAZ |
| T22 |
ขั้นต่ำ 200°C |
ขอแนะนำอย่างยิ่งเสมอ |
700–750°ซ |
มีความแข็ง HAZ สูง เกิดการแตกตัวของไฮโดรเจน |
| T91 |
ขั้นต่ำ 200°C — บังคับ |
บังคับ — เสมอ |
ทำให้เป็นปกติ 1,040–1,080°C + อุณหภูมิ 730–800°C |
มาร์เทนไซต์ที่ไม่ได้รับการปรับอุณหภูมิ — การแตกหักแบบเปราะในการให้บริการ |
11. คำถามที่พบบ่อย
ท่อหม้อน้ำ ASTM A192 และ A210 แตกต่างกันอย่างไร?
ASTM A192 เป็นท่อไร้รอยต่อคาร์บอนต่ำแบบผนังขั้นต่ำที่มีแรงดึงขั้นต่ำ 325 MPa ซึ่งเป็นเกรดท่อหม้อน้ำเหล็กกล้าคาร์บอนพื้นฐานที่สุด ใช้สำหรับถังแรงดันต่ำและบริการผนังน้ำที่อุณหภูมิต่ำกว่า 425°C ASTM A210 เป็นเกรดคาร์บอนปานกลางที่มีให้เลือกสองจุดแข็ง: เกรด A-1 (แรงดึงขั้นต่ำ 415 MPa) และเกรด C (แรงดึงขั้นต่ำ 485 MPa) A210 มีความแข็งแรงมากกว่า A192 และใช้สำหรับเครื่องทำซุปเปอร์ฮีตเตอร์แรงดันสูงและวงจรท่อผนังน้ำ ซึ่งความแข็งแรงเพิ่มเติมจะทำให้ผนังบางลง ทั้งสองเกรดมีเพดานอุณหภูมิการใช้งานสูงสุดโดยประมาณเท่ากันที่ 425–450°C
ท่อหม้อน้ำ ASTM A213 T91 คืออะไร?
ASTM A213 T91 เป็นท่อไร้รอยต่อเหล็กกล้าโลหะผสมมาร์เทนซิติกดัดแปลง 9Cr-1Mo-V ที่ใช้ในเครื่องทำความร้อนยิ่งยวดอุณหภูมิสูงและการใช้งานเครื่องทำความร้อนซ้ำในหม้อไอน้ำวิกฤตยิ่งยวดและวิกฤตยิ่งยวดพิเศษ ด้วยแรงดึงขั้นต่ำ 585 MPa และอุณหภูมิบริการต่อเนื่องสูงสุดประมาณ 650°C T91 จึงมีประสิทธิภาพเหนือกว่า T11 และ T22 ทั้งในด้านความแข็งแรงและความต้านทานการคืบคลานที่อุณหภูมิสูง จำเป็นต้องมี PWHT หลังการเชื่อม — วงจรการทำให้ปกติและอุณหภูมิ — และความล้มเหลวในการดำเนินการนี้อย่างถูกต้องคือสาเหตุหลักของความล้มเหลวในการเชื่อม T91 ในการให้บริการ
อุณหภูมิสูงสุดของท่อหม้อต้มเหล็กกล้าคาร์บอนคือเท่าไร?
ไม่ควรใช้ท่อหม้อต้มเหล็กกล้าคาร์บอน (ASTM A192, A210, SA-106) สำหรับการให้บริการแรงดันคงที่สูงกว่าประมาณ 425–450°C ที่สูงกว่าช่วงนี้ เหล็กกล้าคาร์บอนผ่านการคืบแบบเร่งและไวต่อการเกิดกราไฟท์ ซึ่งเป็นกระบวนการที่คาร์ไบด์ละลายและกราไฟต์ก่อตัวที่ขอบเขตของเกรน ทำให้เกิดการเปราะ สำหรับการบริการระหว่าง 450°C ถึง 570°C ควรระบุ ASTM A213 T11 สำหรับอุณหภูมิ 570–580°C T22 เหมาะสม สำหรับอุณหภูมิสูงกว่า 580°C ต้องใช้ T91
อะไรคือความแตกต่างระหว่างการกำหนด ASME SA และ ASTM A สำหรับท่อหม้อไอน้ำ?
การกำหนด ASME SA และ ASTM A หมายถึงข้อกำหนดทางเทคนิคของวัสดุที่เหมือนกัน ASME นำมาตรฐาน ASTM มาใช้ใน Boiler and Pressure Vessel Code (BPVC) ส่วนที่ II และเผยแพร่ซ้ำในฐานะ SA ซึ่งเทียบเท่ากับข้อกำหนดการรับรอง ASME เพิ่มเติม SA-213 T91 และ ASTM A213 T91 มีข้อกำหนดทางเคมี คุณสมบัติทางกล และการบำบัดความร้อนที่เหมือนกัน — การกำหนด SA หมายความว่าวัสดุนั้นผลิตด้วยเอกสารรับรอง ASME BPVC ผู้ผลิตหม้อไอน้ำที่ทำงานตาม ASME BPVC มาตรา I หรือ VIII ต้องระบุวัสดุ SA ไม่ใช่วัสดุ ASTM เพื่อรักษาการปฏิบัติตามรหัส
ท่อ ASTM A106 สามารถใช้เป็นท่อหม้อไอน้ำได้หรือไม่?
ASTM A106 (หรือ ASME เทียบเท่า SA-106) เป็นข้อกำหนดเฉพาะของท่อ ไม่ใช่ข้อกำหนดเฉพาะของท่อ และใช้สำหรับท่อเชื่อมต่อหม้อไอน้ำ ส่วนหัวของไอน้ำ และท่อป้อนน้ำ — ไม่ใช่สำหรับท่อพื้นผิวการถ่ายเทความร้อน (ผนังน้ำ เครื่องทำความร้อนยิ่งยวด เครื่องทำความร้อนซ้ำ เครื่องประหยัด) สำหรับพื้นผิวการถ่ายเทความร้อน จำเป็นต้องมีข้อกำหนดเฉพาะของท่อ (A192, A210, A213) ที่มีความคลาดเคลื่อนของขนาดที่เข้มงวดกว่าและการผสมผสาน OD/WT ที่เหมาะสม SA-106 เกรด B สามารถใช้สำหรับบริการวางท่อหม้อไอน้ำได้สูงถึงประมาณ 450°C ภายในความเค้นที่อนุญาตซึ่งกำหนดไว้ใน ASME BPVC Section II-D
PWHT คืออะไร และจำเป็นสำหรับท่อหม้อน้ำอัลลอยด์เมื่อใด
PWHT (Post Weld Heat Treatment) เป็นวงจรความร้อนที่มีการควบคุมซึ่งใช้หลังการเชื่อม เพื่อบรรเทาความเครียดที่ตกค้างและคืนความเหนียวกลับคืนมาในบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน สำหรับ T11 อาจต้องใช้ PWHT ขึ้นอยู่กับความหนาของผนัง — โดยทั่วไปจะสูงกว่า 13 มม. สำหรับ T22 ขอแนะนำอย่างยิ่งให้ PWHT หลังจากการเชื่อมทั้งหมดโดยไม่คำนึงถึงความหนา สำหรับ T91 นั้น จำเป็นต้องมี PWHT เสมอ — ทำให้เป็นมาตรฐานที่ 1,040–1,080°C ตามด้วยอุณหภูมิที่ 730–800°C การละเว้นหรือการทำงานที่ไม่ถูกต้องของ T91 PWHT จะทำให้มาร์เทนไซต์ไม่ได้รับการปรับอุณหภูมิในการเชื่อม HAZ ซึ่งเป็นโครงสร้างจุลภาคที่เปราะและมีแนวโน้มที่จะแตกร้าวในบริการหมุนเวียนด้วยความร้อน
ท่อบอยเลอร์ที่มาจากท่อเหล็ก ZC
ZC Steel Pipe ผลิตและส่งออกท่อหม้อไอน้ำและท่อแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไม่มีตะเข็บไปยัง ASTM A192, A210, A213 (T11, T22, T91) และ ASME SA-106 มีเอกสาร MTC ฉบับสมบูรณ์ตามมาตรฐาน EN 10204 3.1 และ 3.2 การตรวจสอบโดยบุคคลที่สาม (SGS, Bureau Veritas) และชุดค่าผสม OD/WT แบบกำหนดเอง เราจัดหาผู้ผลิตหม้อไอน้ำ ผู้รับเหมา EPC และโครงการโรงไฟฟ้าทั่วแอฟริกา ตะวันออกกลาง และอเมริกาใต้
แมนดี้ w@zcsteelpipe.com
WhatsApp: +86-139-1579-1813
→ ขอใบเสนอราคา
