Rura stalowa bez szwu 13CrMo4-5 (1.7335): A335 P11 Odpowiednik do pracy w podwyższonych temperaturach

Wyjaśnienie oznaczenia

Rury bez szwu z chromu i molibdenu do podwyższonych temperatur są powszechnie sprzedawane pod kilkoma oznaczeniami, a dokumenty rynkowe czasami zawierają starsze odniesienia, takie jak 1.0451. Dla opisanej w tym artykule kompozycji 1Cr-0,5Mo prawidłowe oznaczenia to: 13CrMo4-5 o numerze materiału 1.7335 w europejskim systemie EN 10216-2 oraz ASTM A335 / ASME SA335 P11 w systemie amerykańskim. Kupujący powinni sprawdzić numer materiału na certyfikacie testu walcarki z zamówionym oznaczeniem, ponieważ numery takie jak 1.0451 nie odpowiadają klasie 1Cr-0,5Mo w aktualnych tabelach EN 10216-2.

Stopień i odpowiedniki

13CrMo4-5 to stal niskostopowa zawierająca około 1% chromu i 0,5% molibdenu. Jest to europejski odpowiednik A335 P11 i oba są powszechnie wymieniane w projektach międzynarodowych po potwierdzeniu wymagań dotyczących właściwości. Uznane odpowiedniki to:

Skład chemiczny

Skład gatunku jest zrównoważony pod względem wytrzymałości w wysokiej temperaturze i odporności na pełzanie:

Chrom poprawia odporność na utlenianie i osadzanie się kamienia w parze i gorących gazach, a molibden podnosi wytrzymałość na pełzanie w podwyższonej temperaturze. Niski limit zawartości siarki wymagany w nowoczesnych dostawach poprawia ciągliwość i spawalność.

Właściwości mechaniczne

W stanie znormalizowanym i odpuszczonym właściwości gatunku w temperaturze pokojowej obejmują wytrzymałość na rozciąganie około 440–590 MPa, granicę plastyczności co najmniej 290 MPa i minimalne wydłużenie wynoszące 20% na A5 dla typowych grubości ścianek, przy czym dokładne wartości zależą od grubości ścianki i obowiązującej normy. Wartość stali nie polega na wytrzymałości w temperaturze pokojowej, ale na jej zachowaniu w temperaturze 400–550 C, gdzie zachowuje ona użyteczną wytrzymałość i jest odporna na odkształcenia spowodowane pełzaniem przez dziesięciolecia pracy. Wytrzymałości projektowe w podwyższonej temperaturze są pobierane z tabel dopuszczalnych naprężeń odpowiednich norm projektowych, takich jak EN 13480 lub ASME B31.1/B31.3.

Produkcja i obróbka cieplna

Rura jest wytwarzana bez szwu metodą walcowania na gorąco lub wytłaczania i jest zwykle dostarczana w stanie znormalizowanym i odpuszczonym zgodnie z normą EN 10216-2 lub odpowiednimi wymaganiami dotyczącymi obróbki cieplnej A335. Normalizowanie udoskonala strukturę ziaren, a odpuszczanie ustala ostateczną wytrzymałość i twardość. Następnie rurę prostuje się, poddaje próbie hydrostatycznej i bada za pomocą badań nieniszczących; Rury bez szwu do zastosowań ciśnieniowych są zazwyczaj w 100% testowane ultradźwiękowo zgodnie z normą ISO 10893-10. Gdy rura jest spawana podczas produkcji, wymagane jest podgrzanie wstępne i obróbka cieplna po spawaniu, przy temperaturze obróbki zwykle w zakresie 650–720 C, w celu przywrócenia właściwości strefy wpływu ciepła.

Aplikacje

Gatunek ten jest stosowany na rurociągi transportujące parę pod wysokim ciśnieniem i płyny technologiczne w podwyższonej temperaturze: rury przegrzewaczy i przegrzewaczy, główne linie pary, kolektory, rury wymienników ciepła i linie przesyłowe w elektrowniach, rafineriach i zakładach chemicznych. Praktyczny zakres pracy wynosi do około 550 C dla pary, powyżej której stosuje się gatunki o wyższej zawartości chromu, takie jak gatunki 10CrMo9-10 (A335 P22) lub 9Cr (A335 P91). W przypadku projektów naftowo-gazowych i petrochemicznych rura jest często poddawana próbom udarności oraz wymaganiom chemicznym i testowym określonym w specyfikacji projektu.

Zamawianie i testowanie

Przy zamawianiu należy podać normę i wydanie, gatunek i numer materiału, rozmiar (OD x grubość ścianki), długość, stan obróbki cieplnej, wymagania badawcze i dokumentację. W przypadku dostawy EN certyfikat testu jest wydawany zgodnie z EN 10204 3.1, przy czym 3.2 jest dostępny przez niezależną jednostkę kontrolującą. Typowe badania to próba rozciągania, analiza chemiczna, próba hydrostatyczna i badanie nieniszczące; Jeżeli wymaga tego kodeks projektu lub projekt, wymagane jest dodatkowe badanie udarności Charpy'ego.

Często zadawane pytania

P: Jaki jest prawidłowy numer materiału odpowiednika A335 P11?

Gatunek 1Cr-0,5Mo odpowiadający A335 P11 to 13CrMo4-5 o numerze materiału 1.7335 w EN 10216-2. Starszy dokument, w którym widnieje informacja o numerze 1.0451, należy porównać z certyfikatem, ponieważ numer ten nie jest aktualnym oznaczeniem tej kompozycji.

P: W jakim zakresie temperatur nadaje się ta rura?

Do obsługi pary zwykle stosuje się 13CrMo4-5 do temperatury około 550°C. Powyżej tej wymagane są gatunki wyższych stopów, takie jak P22 (10CrMo9-10, 1.7380) lub P91 (X10CrMoVNb9-1, 1.4903).

P: Czy 13CrMo4-5 to to samo co P11?

Są to praktyczne odpowiedniki w ich standardowych systemach: 13CrMo4-5 według EN 10216-2 i P11 według ASTM A335. Skład i granice właściwości różnią się nieznacznie, dlatego w zamówieniu należy podać obowiązującą normę.

P: Czy tę rurę można spawać?

Tak, ale stal wymaga wstępnego podgrzania i obróbki cieplnej po spawaniu w zakresie 650–720 C w celu przywrócenia właściwości strefy wpływu ciepła i złagodzenia naprężeń.

P: Jakie testy są wymagane w przypadku usług ciśnieniowych?

Standardowe wymagania to próba rozciągania, analiza chemiczna, próba hydrostatyczna i badanie nieniszczące. Jeśli wymaga tego specyfikacja projektu lub kod projektu, dodawane są badania udarności i dodatkowe badania nieniszczące.

P: Jaka jest różnica między P11 i P22?

P22 (10CrMo9-10, 1.7380) zawiera około 2,25% chromu i 1% molibdenu, co zapewnia wyższą wytrzymałość w podwyższonej temperaturze i odporność na pełzanie i jest stosowany w temperaturach do około 580 C.