ASTM A335 P91 Tubo senza saldature in acciaio legato per il servizio ad alta temperatura
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ASTM A335 P91 tubo senza cuciture in acciaio legato è un modificato tubo in acciaio legato 9Cr-1Mo-V-Nb progettato per il servizio ad alta temperatura.con elementi di lega aggiuntivi quali il vanadio, niobio e azoto per migliorare le sue proprietà meccaniche ad alta temperatura.
Rispetto agli acciai cromo-molibdeno convenzionali come P11, P22 e P9, il P91 offre una maggiore resistenza al sollevamento e una migliore resistenza alla deformazione in condizioni di temperatura elevata.Le sue prestazioni dipendono da un preciso controllo della composizione chimica e da un adeguato trattamento termico.
La norma ASTM A335/A335M si riferisce a tubi di acciaio in lega ferritica senza saldature destinati a servizi ad alta temperatura.impianti petrolchimici, e altri sistemi a pressione ad alta temperatura.
Specifiche tecniche
| Articolo |
Descrizione |
| Nome del prodotto |
Tubo senza cuciture in acciaio legato |
| Grado del materiale |
P91 |
| Classificazione dei gradi |
P91 Tipo 1 / Tipo 2, come specificato |
| Unione delle Nazioni |
K90901 nelle edizioni più recenti; K91560 nelle edizioni precedenti |
| Denominazione comune |
9Cr-1Mo-V-Nb modificato |
| Tipo di materiale |
Acciaio legato ferritico |
| Norme |
ASTM A335/A335M |
| Standard ASME |
ASME SA335/SA335M, se specificato |
| Processo di produzione |
Non cucito |
| Metodo di produzione |
Finitura a caldo o estratti a freddo, a seconda dei casi |
| Dimensione |
Secondo le esigenze del cliente |
| Diametro esterno |
Secondo le dimensioni applicabili del tubo |
| Spessore della parete |
Secondo il programma o le esigenze del cliente |
| Distanze |
Lunghezza casuale o specificata |
| Trattamento termico |
Normalizzazione e temperatura, o estinzione e temperatura, come consentito dalle specifiche |
| Condizione della superficie |
Come concordato |
| Ispezione |
Test meccanici, dimensionali e non distruttivi applicabili |
| Documentazione |
Certificato di prova dei materiali (MTC) |
Composizione chimica di ASTM A335 P91
Il P91 contiene una combinazione controllata di cromo, molibdeno, vanadio, niobio e azoto, elementi che contribuiscono alla sua resistenza ad alte temperature e alla sua stabilità microstrutturale.
I requisiti tipici di composizione chimica per il P91 di tipo 1 sono elencati di seguito.
| Elemento |
Composizione (%) |
| Carbonio (C) |
0.08'0.12 |
| Manganese (Mn) |
0.30-0.60 |
| Silicio (Si) |
0.20 ̊0.50 |
| Fosforo (P) |
≤ 0.020 |
| Sulfuro (S) |
≤ 0.010 |
| Cromo (Cr) |
8.00 ¢9.50 |
| Molibdeno (Mo) |
0.85 ¢1.05 |
| Vanadio (V) |
0.18 ̊0.25 |
| Niobio (Nb) |
0.06'0.10 |
| Acido nitrico (N) |
0.030-0.070 |
| Nilo (Ni) |
≤ 0.40 |
| Alumini (Al) |
≤ 0.02 |
| Titanio (Ti) |
≤ 0.01 |
| Zirconio (Zr) |
≤ 0.01 |
Nota: la tabella rappresenta i requisiti tipici del tipo 1 del P91. il tipo 2 del P91 prevede controlli aggiuntivi della composizione chimica e requisiti di analisi separati calore/prodotto.Verificare sempre l'edizione ASTM applicabile e le specifiche di acquisto.
Proprietà meccaniche
I requisiti meccanici minimi tipici per i tubi ASTM A335 P91 includono:
| Immobili |
Requisito |
| Resistenza alla trazione |
≥ 585 MPa |
| Forza del rendimento (0,2% Offset) |
≥ 415 MPa |
| L'allungamento (lungo) |
≥ 20% |
| Durezza (HBW) |
190 ¢ 250 |
| Durezza (HV) |
196265 |
| Durezza (HRBW / HRC) |
91 HRBW 25 HRC |
I requisiti di prova meccanica e le dimensioni del campione devono essere confermati rispetto alla versione ASTM A335/A335M applicabile.
Caratteristiche principali del tubo ASTM A335 P91
- Alta resistenza al sollevamento
Il P91 è progettato per il funzionamento a temperatura elevata in cui la resistenza alla deformazione a scorrere è una considerazione importante.La sua struttura in lega e il trattamento termico controllato aiutano a mantenere le prestazioni meccaniche durante l'esposizione prolungata a alte temperature.
- Composizione della lega di cromo-molibdeno
Il contenuto di cromo contribuisce alla resistenza all'ossidazione, mentre il molibdeno supporta la resistenza ad alte temperature.Questi elementi rendono il P91 adatto ad applicazioni selezionate di tubazioni a vapore ad alta temperatura e di processo.
- Leghe di vanadio e niobio
Il vanadio e il niobio contribuiscono al rafforzamento delle precipitazioni e alla stabilità microstrutturale.aiutano a sviluppare le proprietà meccaniche associate all'acciaio modificato 9Cr-1Mo.
- Trattamento termico controllato
P91 richiede una normalizzazione e una temperatura accuratamente controllate o una via di spegnimento e temperatura approvata.Il trattamento termico è essenziale per ottenere le proprietà meccaniche e la microstruttura specificate.
Requisiti per il trattamento termico
Il trattamento termico è una parte fondamentale della produzione di tubi P91 e del controllo della qualità.
Le temperature di normalizzazione e di temperatura tipiche sono:
| Processo |
Temperatura |
| Normalizzazione |
1040 ∼ 1080°C |
| Temperamento |
730 ∼ 800°C |
L'estinguimento e la temperazione possono anche essere autorizzati ai sensi delle specifiche applicabili.
Il percorso di trattamento termico effettivo, il tempo di conservazione, il metodo di raffreddamento e i requisiti di accettazione devono essere conformi alle specifiche di ASTM A335/A335M.
Per i sistemi di tubazione P91, il trattamento termico post-saldatura è anche una considerazione importante.e il trattamento termico post-saldatura devono essere stabiliti secondo il codice di costruzione applicabile e le procedure di saldatura qualificate.
Processo di produzione
Il tubo ASTM A335 P91 è prodotto attraverso un processo di produzione senza soluzione di continuità.
Le fasi tipiche di produzione e di controllo della qualità comprendono:
-
Scelta dei biglietti in acciaio legato e verifica della composizione chimica.
-
Riscaldamento e piercing.
-
laminatura a caldo o altri processi di formazione di tubi senza cuciture applicabili.
-
Normalizzazione e temperatura o altro trattamento termico consentito.
-
Condizionamento superficiale e finitura dimensionale.
-
Prova meccanica e controllo della durezza.
-
Esame non distruttivo e prova idrostatica applicabili.
-
Ispezione finale, marcatura e documentazione materiale.
I registri del trattamento termico e la tracciabilità dei materiali sono particolarmente importanti per i prodotti P91.
Applicazioni del tubo di acciaio in lega ASTM A335 P91
-
Generazione di energia:Tubi principali per il riscaldamento a vapore e caldo nelle centrali termiche.
-
Sistemi di caldaie:Sistemi di tubazioni ad alta temperatura a pressione selezionati.
-
Trasformazione petrolchimica:Tubi e attrezzature per processi ad alta temperatura.
-
Rafinerie di petrolio:Le linee di processo e i sistemi che operano a temperature elevate.
-
Sistemi industriali a vapore:Sistemi di distribuzione e pressione del vapore ad alta temperatura.
-
Infrastrutture energetiche:Tubi ad alta temperatura in impianti energetici industriali convenzionali e di altro tipo.
La selezione finale del materiale deve tener conto della temperatura di esercizio, della pressione, dello stress di progettazione, dei requisiti di scorrere e dei codici di costruzione applicabili.
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