ในอุตสาหกรรมหนัก เช่น พลังงานและปิโตรเคมี การทํางานที่ปลอดภัยและน่าเชื่อถือของภาชนะความดันและระบบท่อเป็นสิ่งสําคัญอุณหภูมิที่ทนทานได้อย่างเงียบสงบถึงร้อยๆ องศาเซลเซียส และความดันสูงสุด โดยอํานวยความสะดวกในการแปลงพลังงานการคัดเลือกวัสดุมีผลกระทบตรงต่อประสิทธิภาพ ระบบ ความยาวนานและความปลอดภัยเมื่อเลือกระหว่าง P22 และ P91 กล่องความดันและท่อเหล็กที่ใช้กันบ่อย, การผลิต และผลงานในระยะยาว
มาตรฐานและการจัดหมวดหมู่วัสดุ
ทั้ง P22 และ P91 เชื่อมโยงกับมาตรฐานอุตสาหกรรมที่เข้มงวดในการรับประกันคุณภาพและผลงาน:
- ASTM/ASME:ASTM A335 / ASME SA-335 (ท่อเหล็กสแตนเลสเฟอริตไร้รอย)
- EN:EN 10216 / EN 10222 มาตรฐานที่เท่าเทียมกัน
- JIS/GB:มาตรฐานแห่งชาติมักจะให้ค่าประมาณ
วัตถุดิบแตกต่างกันอย่างสําคัญในการจัดหมวดหมู่:
- P22:เหล็กเฟอริตสแตนเลสต่ํา (1.25% Cr) เรียกกันทั่วไปว่า 1.25Cr-0.5Mo) เรียกเป็นเหล็กสแตนเลสอุณหภูมิสูง
- P91:โลหะเฟอริติกกันความร้อนแบบมาร์เทนซิติกที่มีโครเมียมสูง (องค์ประกอบชื่อ 9Cr-1Mo กับการเพิ่ม V/Nb) ปรับปรุงให้ดีที่สุดสําหรับความทนทานกับการคลานเป็นโลหะมาร์เทนซิติกเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็ก
การวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมี
คุณสมบัติของเหล็กขึ้นอยู่กับสารประกอบทางเคมี ส่วนใหญ่ตารางด้านล่างแสดงช่วงเปอร์เซ็นต์น้ําหนักทั่วไปสําหรับ P22 และ P91 (ค่าอาจแตกต่างกันตามมาตรฐานและชุด)
| ธาตุ | P22 (ระยะปกติ) | P91 (ระยะปกติ) |
|---|---|---|
| C | 00.04 หมื่น12 | 00.08 หมื่น12 |
| Mn | 0.25 ละ 0.60 | 0.25 ละ 0.60 |
| ใช่ | 0.10 ละ 0.50 | 0.20 ละ 0.60 |
| P | ≤0.025 | ≤0.02 |
| S | ≤0.015 | ≤0.01 |
| Cr | 0.915 | 80.099 บาท5 |
| โม | 0.38 ละ 0.65 | 0.85 ราคา 1 บาท05 |
| V | รางวัล | 00.08 หมื่น25 |
| Nb (Cb) | รางวัล | 00.03 หมื่น12 |
| N | ส่องรอย | 00.02 ละ 0.06 |
ผลประกอบหลัก:
- โครเมียม (Cr):เพิ่มความทนทานต่อการออกซิเดนและความแข็งแรง เนื้อหาโครเมียมสูงของ P91 ช่วยเพิ่มความแข็งแรงและความทนทานต่อการออกซิเดนในอุณหภูมิสูง
- โมลิบเดน (Mo):เพิ่มความแข็งแกร่งในอุณหภูมิสูงและความต้านทานการคลาน (~ 1% ใน P91 เทียบกับ ~ 0.5% ใน P22)
- วานาเดียม (V) และไนโอเบียม (Nb):ใน P91 สร้างคาร์บิด/ไนไทรด์ละเอียด ที่ทําให้มาร์เทนไซต์มั่นคง และยับยั้งการปรับปรุงการคลาน
ลักษณะโครงสร้างเล็ก
- P22:องค์ประกอบจุลที่ปรับปรุงและปรับปรุงแสดงให้เห็นว่า บาไนท / เฟอริทปรับปรุงด้วยคาร์บิดที่รวยกับโมลิบเดน ไม่เหมือนกับ P91 มันไม่ได้สร้างมาร์เทนไซต์เต็มให้ความมั่นคงในอุณหภูมิที่ปานกลาง แต่มีความทนทานต่อการคลานยาวนานที่ต่ํากว่า.
- P91:ออกแบบมาเพื่อสร้างมาร์เทนไซต์ละเอียดหลังจากการปกติและการเย็นอย่างรวดเร็ว, ต่อมามีการทับซ้อนเพื่อหลั่งคาร์บิด/ไนไทรด์ละเอียดการประมวลผลทางอุณหภูมิเป็นสิ่งสําคัญสําหรับการปรับปรุงมาร์เทนไซต์ที่แข็งแรงที่มีความแข็งแรงสูง.
กระบวนการรักษาความร้อน
- การปกติ:ปรับปรุงขนาดเมล็ดออสเทนไทต์เดิม P91 ต้องการอุณหภูมิการปกติที่สูงกว่า P22
- การดับและการปรับความร้อน:เหล็กทั้ง 2 ชนิดนี้ต้องมีการปรับปรุงหลังการแข็งแรง การปรับปรุงของ P91 เป็นสิ่งสําคัญสําหรับการทําให้มาร์เทนไซต์มั่นคงและบรรลุความแข็งแรง
- การประมวลผลด้วยอุณหภูมิ:สําคัญกว่าสําหรับ P91 เพื่อหลีกเลี่ยงฝุ่นหยาบและควบคุมผลการเคลื่อนยาวนาน
การเปรียบเทียบผลงาน
| อสังหาริมทรัพย์ | P22 (ทั่วไป) | P91 (ทั่วไป) |
|---|---|---|
| ความแข็งแรงในการดึง | กลาง | สูง |
| ความแข็งแรง | กลาง | สูง |
| ความยาว (ความยืดหยุ่น) | ดี (สูงกว่า P91) | กลาง (ต่ํากว่า P22) |
| ความแข็งแรงจากการกระแทก (RT) | อร่อยเมื่อปรับปรุงให้ดี | ดีเมื่อเข้มแข็งอย่างเหมาะสม; อ่อนโยนต่อการรักษาความร้อน |
| ความแข็ง | กลาง | สูงกว่า (ทนทานต่อการสกัดมากกว่า) |
ข้อ พิจารณา ใน เรื่อง การ ผสม
- P22:เนื้อหาโครเมียมที่ต่ํากว่าและความแข็งแรงผลให้มีค่าคาร์บอนเทียบเท่าปานกลาง
- P91:ค่าเหล็กสูงขึ้นเพิ่มความแข็งแรงและความเสี่ยงของการแตก HAZ คอยควบคุมความร้อนก่อน, อุณหภูมิระหว่างทาง, และวงจร PWHT ที่เชี่ยวชาญต้องการ WPS / PQR ที่มีคุณสมบัติและผสมผสานที่มีประสบการณ์.
ความทนทานต่อการกัดกร่อน
- ทั้ง P22 และ P91 ไม่เป็นสแตนเลส ต้องการมาตรการป้องกันในสภาพแวดล้อมที่รสสกัด
- ปริมาณโครเมียมที่สูงของ P91 ให้ความทนทานต่อการออกซิเดนที่อุณหภูมิสูงที่ดีกว่า P22
ความสามารถในการแปรรูปและการปั้น
- การแปรรูป:P22 ใช้งานง่ายกว่า P91 เนื่องจากความแข็งแรง / ความแข็งแรงต่ํากว่า
- การออกแบบ:P22 ให้ความสามารถในการสร้างเย็นที่ดีกว่า; P91 มักต้องการการสร้างร้อน
สถานการณ์การใช้งาน
| P22 การขอ | P91 การขอ |
|---|---|
| ท่อระเหย หัวและภาชนะความดันในเครื่องปั่นและโรงชําระน้ําอากาศอุณหภูมิกลาง (ถึง ~ 540°C ~ 565°C) | หัวไฟฟ้าอุณหภูมิสูง ท่อเครื่องทําความร้อนสูง/เครื่องทําความร้อนสูง และท่อควายในโรงไฟฟ้า ultra-supercritical ที่ต้องการความแข็งแรงในการคลานสูง |
| เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน กลอง และท่ออุณหภูมิสูงที่ไม่สําคัญ ที่มีค่าใช้จ่าย 1.25Cr-0.5Mo | องค์ประกอบความเครียดสูง ใช้งานยาวนาน ที่ถูกเผชิญกับอุณหภูมิ / ความเครียดสูงอย่างต่อเนื่อง |
มาตรฐานการคัดเลือก
- เลือก P22 เมื่อ:ความสามารถในการผสมผสาน, ความยืดหยุ่น, และค่าใช้จ่ายของวัสดุที่ต่ํากว่าเป็นความสําคัญสําหรับการใช้งานอุณหภูมิกลาง
- เลือก P91 เมื่อ:ความทนทานต่อการคลานที่ยาวนาน, ความแข็งแรงในอุณหภูมิสูง และศักยภาพในการลดความหนาของผนัง ทําให้มีค่าใช้จ่ายที่สูงขึ้นและการควบคุมการปั่นที่เข้มงวดขึ้น
ค่าใช้จ่ายและความพร้อม
- P91 ปกติมีราคาสูงขึ้นต่อกิโลกรัม/ฟุต เนื่องจากมีสารสกัดสูงกว่าและมีความต้องการในการแปรรูปที่เข้มงวดกว่า
- P22 มีให้บริการอย่างกว้างขวางในรูปแบบสินค้าที่หลากหลาย; P91 อาจมีเวลานํายาวสําหรับสินค้าเฉพาะเจาะจง
การเปรียบเทียบสรุป
| ประเภท | P22 | P91 |
|---|---|---|
| ความสามารถในการผสาน | ง่ายกว่า; PWHT มาตรฐาน | ความต้องการที่เข้มข้นกว่า; ความต้องการในการทําความร้อนก่อน / PWHT ที่เข้มข้น |
| ความแข็งแรง (RT) | ความแข็งแรงปานกลางที่มีความยืดหยุ่น / ความแข็งแรงที่ดี | ความแข็งแรงสูงและความแข็งแรงที่ดีเมื่อถูกรักษาอย่างถูกต้อง |
| ความทนทานต่ออุณหภูมิสูง | อุปกรณ์ปรับปรุงความหนาแน่น | ดีมากครับ ออกแบบมาให้ใช้ได้นาน |
| ค่าใช้จ่าย | ราคา วัสดุ ต่ํา ลง การ ผลิต ง่าย ลง | ค่าใช้จ่ายด้านวัสดุและการผลิตที่สูงขึ้น |
คําแนะนําสุดท้าย
- เลือก P22:เมื่อต้องการคําตอบที่คุ้มค่าสําหรับการใช้งานอุณหภูมิที่ปานกลางสูง ที่ PWHT มาตรฐานเป็นที่ยอมรับ และความต้านทานการคลานที่สูงกว่าไม่จําเป็น
- เลือก P91:เมื่อการออกแบบต้องการความแข็งแกร่งและความต้านทานการเคลื่อนที่ที่สูงขึ้นมาก หรือเมื่อความหนา / น้ําหนักผนังที่ลดลงและระยะเวลาการบํารุงรักษาที่ยาวนานอ้างอิงค่าใช้จ่ายสูงขึ้น
ข้อสังเกตสําคัญ:การเลือกวัสดุต้องพิจารณาความเครียดการออกแบบส่วนประกอบ, ระยะเวลาใช้งานที่ต้องการ, มาตรฐานที่ใช้งาน, ความสามารถในการปั่น / ตรวจสอบ, และการวิเคราะห์ค่าใช้จ่ายรอบชีวิตสอบถามข้อมูลทางเคมี/กลศาสตร์ที่ได้รับการรับรอง และวิธีการปั่นที่ได้รับคุณภาพเสมอสําหรับองค์ประกอบความดันที่สําคัญ.