A234 WP11 Các phụ kiện ống bằng thép của A234 WP11: Tính chất hóa học và cơ học

Các phụ kiện ống bằng thép hợp kim A234 WP11 là các thành phần thép hợp kim thấp được thiết kế cho các ứng dụng nhiệt độ cao và áp suất cao, chẳng hạn như trong các nhà máy điện, Cơ sở hóa dầu, và các nhà máy lọc dầu khí. những ASTM A234 Tiêu chuẩn chỉ định thành phần hóa học và tính chất cơ học cho các phụ kiện này, Đảm bảo họ đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất đối với khả năng chống leo, sức mạnh, và độ bền. Phần này cung cấp các bảng chi tiết cho các yêu cầu hóa học và tính chất cơ học, cùng với những giải thích về ý nghĩa của chúng.

1. Hóa Chất Yêu Cầu

Thành phần hóa học của thép hợp kim A234 WP11 rất quan trọng đối với hiệu suất nhiệt độ cao của nó, sức đề kháng leo, và khả năng chống ăn mòn vừa phải. Việc bổ sung crom và molybden tăng cường khả năng chống oxy hóa và sức mạnh, Trong khi hàm lượng carbon được kiểm soát đảm bảo khả năng hàn.

Bàn 1: Thành phần hóa học của thép hợp kim A234 WP11 (ASTM A234)

Ghi chú:

• Giá trị là trên ASTM A234 cho WP11 (Lớp học 1 và lớp học 2).
• Thành phần hóa học được xác minh thông qua phân tích quang phổ để đảm bảo tuân thủ.
• Xem xét khoa học: Crom tạo thành một lớp oxit thụ động, giảm tỷ lệ oxy hóa thành <0.05 mm/năm ở 500 ° C.. Molypden tăng khả năng chống leo, được tính toán thông qua tham số Larson-Miller:
  LMP = T · (C + đăng nhập t)

  Ở đâu T là nhiệt độ (K), t là thời gian (giờ), và C ≈ 20 cho WP11, đảm bảo độ tin cậy dài hạn ở 550 nhiệt620 ° C.

Ý nghĩa:

• Carbon: Cân bằng sức mạnh và khả năng hàn. Carbon quá mức (>0.15%) tăng độ cứng nhưng có nguy cơ bị nứt trong quá trình hàn.
• crom và molypden: Quan trọng cho các ứng dụng nhiệt độ cao. CR cải thiện khả năng chống oxy hóa, Trong khi mo giảm tỷ lệ creep xuống <0.01%/1,000 Giờ ở 550 ° C..
• Phốt pho thấp và lưu huỳnh: Cần thiết để ngăn chặn sự không hoàn hảo của mối hàn và đảm bảo độ dẻo.

2. Tính chất cơ học

Các tính chất cơ học của các phụ kiện A234 WP11 đảm bảo chúng chịu được điều kiện áp suất cao và nhiệt độ cao trong hệ thống đường ống. ASTM A234 chỉ định các yêu cầu về độ bền kéo, Mang lại sức mạnh, Kéo dài, và độ cứng, với các biến thể nhỏ giữa lớp 1 và lớp học 2 Dựa trên điều trị nhiệt.

Bàn 2: Tính chất cơ học của thép hợp kim A234 WP11 (ASTM A234)

Ghi chú:

• Lớp học 1: Điều kiện bình thường hóa hoặc bình thường hóa và tăng cường, Thích hợp cho các yêu cầu sức mạnh vừa phải.
• Lớp học 2: Làm nguội và nóng tính hoặc bình thường hóa và được luyện với sức mạnh cao hơn, được sử dụng cho các ứng dụng đòi hỏi khắt khe hơn.
• PWHT: Điều trị nhiệt sau chiến binh ở 650 nhiệt720 ° C là bắt buộc phải làm giảm các ứng suất dư và đạt được các đặc tính được chỉ định.
• Xem xét khoa học: Sức mạnh năng suất xác định khả năng chống biến dạng dẻo, tính toán như:
  S_y = f / A

  Ở đâu F là lực lượng ứng dụng và A là khu vực cắt ngang. Cho một sch 12 inch 80 tee dưới 3,500 psi, Sự căng thẳng là:

  S = (P · d) / (2T) = (24.13 · 323.9) / (2 · 17.48) ≈ 224 MPa

  Đây là dưới sức mạnh năng suất của lớp WP11 2 (≥275 MPa), Đảm bảo an toàn.

Ý nghĩa:

• Độ bền kéo và năng suất: Giá trị cao hơn cho lớp 2 Hỗ trợ các ứng dụng áp suất cao (ví dụ, đường nước ở 580 ° C).
• Kéo dài: Đảm bảo độ dẻo, cho phép phụ kiện hấp thụ các ứng suất mà không bị nứt.
• Cứng: Giới hạn ở ≤197 HB để ngăn chặn sự chống nổ, quan trọng cho sự hàn và cuộc sống dịch vụ.
• Độ bền va đập: Đảm bảo độ tin cậy trong điều kiện động hoặc nhiệt độ thấp, Nếu được chỉ định.

3. Phân tích khoa học và thực tế

3.1 Tác động thành phần hóa học

• crom (CR): Tạo thành một lớp cr₂o₃, Giảm tốc độ oxy hóa trong môi trường hơi nước hoặc hydrocarbon nhiệt độ cao. 1 5,5% CR quan trọng về chi phí và hiệu suất, Thích hợp cho nhiệt độ lên đến 620 ° C.
• molypden (Mo): Tăng cường khả năng chống leo bằng cách ổn định cacbua, Ngăn chặn trượt ranh giới hạt. Hàm lượng 0,44 0,65% mo đảm bảo tỷ lệ creep vẫn thấp, Quan trọng cho tuổi thọ 25 năm trong các nhà máy điện.
• Carbon thấp: Ngăn chặn độ cứng và độ nhạy quá cao trong quá trình hàn, Giảm nguy cơ bẻ khóa ăn mòn căng thẳng.
• Mangan và silicon: Cải thiện độ bền và khử oxy hóa, Đảm bảo những lời rèn giũa không khuyết tật.

3.2 Tác động thuộc tính cơ học

• sức mạnh: Sức mạnh năng suất cao hơn của lớp học 2 (≥275 MPa) cho phép các bức tường mỏng hơn cho xếp hạng áp lực tương đương, giảm chi phí vật liệu. Ví dụ:, một lớp học 2 phù hợp có thể xử lý 20% áp lực cao hơn lớp học 1.
• độ dẻo: Độ giãn dài ≥20% đảm bảo phụ kiện chịu được sự mở rộng nhiệt và tải theo chu kỳ mà không bị gãy.
• Kiểm soát độ cứng: PWHT làm giảm độ cứng haz, ngăn chặn vết nứt do hydro gây ra, chung trong thép cr-mo.
• Độ dẻo dai: Charpy Tác động kiểm tra (nếu được yêu cầu) Đảm bảo độ tin cậy ở vùng khí hậu lạnh hoặc ứng dụng động.

3.3 Cân nhắc về chế tạo

• sự hàn: Phù hợp với chất độn (ví dụ, E8018-B2) và PWHT rất quan trọng để duy trì tính chất cơ học. Đầu vào nhiệt phải được kiểm soát (1Mùi2 kJ/mm) Để giảm thiểu sự tăng trưởng hạt haz.
• thử nghiệm: Kiểm tra không phá hủy (NDT) Giống như X quang (RT) và kiểm tra siêu âm (OUT) Xác minh tính toàn vẹn hàn, Đảm bảo tuân thủ ASME B31.3.
• nhiệt khí: PWHT ở 650 nhiệt720 ° C làm nóng cấu trúc vi mô, Đạt được độ cứng ≤197 HB và độ bền >27 J.

4. Ứng dụng và bối cảnh

Các phụ kiện A234 WP11 được sử dụng trong:

• Nhà Máy Điện: Dòng hơi áp suất cao (ví dụ, 580° C, 3,500 psi).
• hóa: Các đơn vị hydrocracking xử lý hydrocarbon nóng.
• dầu và khí đốt: Đường ống nhà máy lọc để xử lý nhiệt độ cao.
• nồi hơi: Hệ thống hơi nước công nghiệp yêu cầu khả năng chống leo.

Thí dụ: Trong một nhà máy điện có chu kỳ kết hợp, Lớp WP11 2 Phụ kiện tee trong SCH 12 inch 80 tay cầm ống dẫn hơi ở 580 ° C và 3,500 psi. Thành phần hóa học đảm bảo khả năng chống leo, Trong khi tính chất cơ học hỗ trợ tải áp lực, được xác nhận bằng thử nghiệm thủy tĩnh tại 5,250 psi.

5. Từ khóa SEO

Để tăng cường khả năng hiển thị, Các từ khóa sau được tích hợp:

• Sơ đẳng: A234 WP11 Tee phụ kiện, Các phụ kiện bằng thép hợp kim, nhiệt độ cao PHỤ KIỆN ĐƯỜNG ỐNG.
• Kỹ thuật: ASTM A234 WP11, PWHT cho thép hợp kim, Phụ kiện chống leo, ASME B31.3 Tuân thủ.
• Tài liệu: Các phụ kiện crom-molybdenum, Lớp WP11 2 Thép, Tees thép hợp kim thấp.
• Ngành công nghiệp: Đường ống điện, Phụ kiện hóa dầu, Các phụ kiện tee dầu khí.
• Đuôi dài: Thành phần hóa học của A234 WP11, Tính chất cơ học của phụ kiện WP11, chế tạo tees thép hợp kim.

6. Sự kết luận

A234 WP11 Hợp kim thép Hợp kim Tee Tee phụ kiện được thiết kế cho nhiệt độ cao, ứng dụng áp suất cao, với thành phần hóa học (1Cấm1,5% cr, 0.44Hàng0,65% MO) Đảm bảo khả năng chống creep và oxy hóa, và tính chất cơ học (Độ bền kéo 415 bóng655 MPa, Sức mạnh năng suất ≥205 MP275 MPa) hỗ trợ tính toàn vẹn cấu trúc. Các bảng trên chi tiết các yêu cầu này trên mỗi ASTM A234, làm nổi bật vai trò của họ trong việc đạt được độ bền và an toàn trong các nhà máy điện, Nhà máy lọc dầu, và các cơ sở hóa học. Chế tạo thích hợp, bao gồm PWHT và NDT, Đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn như ASME B31.3, Làm cho phụ kiện WP11 trở thành một lựa chọn đáng tin cậy cho các hệ thống đường ống yêu cầu.