EN 10216-2: Saumattomien korkean lämpötilan kattilaputkien huippustandardi
EN 10216-2on lopullinen eurooppalainen standardisaumattomat teräsputket painetarkoituksiin korkeissa lämpötiloissa. Tämä onensisijainen standarditodellisiin kattilasovelluksiin, joissa käytetään korkeita lämpötiloja ja paineita, erityisesti kriittisille komponenteille, kuten tulistimet, uudestilämmittimet ja korkeapaineiset -kokoojat.
Ydinmääritelmä ja laajuus
Koko otsikko:"Saumattomat teräsputket painetarkoituksiin - Tekniset toimitusehdot - Osa 2: Seostamattomat ja seostamattomat teräsputket, joilla on määritellyt korkean lämpötilan ominaisuudet"
Kriittinen ero:Toisin kuin EN 10216-1, joka keskittyy ympäristön/korotetun lämpötilan huoltoon,EN 10216-2 erityisesti sertifioi ja takaa materiaalin ominaisuudet korkeissa lämpötiloissamukaan lukien virumisvastus-kattilaputken kestävyyden kannalta kriittisin tekijä.
Kattiloiden materiaaliluokat (kattava taulukko)
EN 10216-2 sisältää sekä seostamattomia että seostettuja teräksiä, joista jälkimmäinen on olennaisin kattilahuollon kannalta. Alla on yksityiskohtainen erittely avainluokista:
| EN 10216-2 luokka | Samanlainen ASTM-luokka | Tyypillinen koostumus | Suurin suunnittelulämpötila ( aste ) | Ensisijainen kattilasovellus |
|---|---|---|---|---|
| P195GH | --- | C-Mn terästä | 300 | Matalalämpötila{0}}ekonomaiserit, syöttövesilinjat |
| P235GH | A106 gr. B | C-Mn terästä | 350 | Vesiseinät,{0}}matalapainepiirit |
| P265GH | A106 gr. C | C-Mn terästä | 350 | Yleisin paineosille, otsikot |
| 16Mo3 | A335 P1 / A209 T1 | 0,3 % Mo | 525 | Tavalliset tulistimen putket, matala-seosteiset otsikot |
| 13CrMo4-5 | A335 P12 | 1 % Cr-0,5 % Mo | 550 | Korkean{0}}lämpötilojen jakoputket |
| 10CrMo5-5 | A335 P5 | 2,25 % Cr-1 % Mo | 575 | Korkean lämpötilan{0}}tulistimet |
| X11CrMo5+NT | A335 P5 | 5 % Cr-0,5 % Mo | 600 | Vaaralliset tulistimet |
| X11CrMo9-1+NT | A335 P9 | 9 % Cr-1 % Mo | 650 | Edistyneet tulistimet |
| X10CrMoVNb9-1 (P91) | A335 P91 | 9 % Cr-1 % Mo-V-Nb | 650 | Nykyaikaiset tehokkaat{0}}kattilat, päähöyrylinjat |
| 7CrWVMoNb9-6 (P92) | --- | 9 % Cr-2 % W-Mo-V-Nb | 650+ | Ultra{0}}ylikriittiset kattilat |
Huomautus:"GH"-liite tarkoittaa soveltuvuutta korkeisiin lämpötiloihin ("G" painetarkoituksiin, "H" korkeaan lämpötilaan).
Valmistus- ja lämpökäsittelyvaatimukset
Tuotantoprosessi:
teksti
Sähkökaari/LD-teräs → Jatkuva valu → Lävistys → Kuumavalssaus → Kylmäveto (valinnainen) → **Pakollinen lämpökäsittely** → Testaus
Kriittiset lämpökäsittelyolosuhteet:
| Symboli | Hoito | Kattilaputkien käyttötarkoitus |
|---|---|---|
| +N | Normalisoitu | Seostamattomien terästen -peruskäsittely |
| +NT | Normalisoitu ja karkaistu | Standardi seosteräksille- optimoi virumisvastuksen |
| +QT | Karkaistu ja karkaistu | Lujimmat metalliseokset (P91/P92) |
| +A | Hehkutettu | Harvinainen kattilaputkissa - vähentää kovuutta |
Keskeinen kohta:Seosteräksille, kuten 16Mo3, 13CrMo4-5 ja P91,+NT tai +QT on pakollinenkehittää mikrorakenne, jota tarvitaan pitkäkestoiseen{0}}virumiskestävyyteen.
Kattiloiden turvallisuuden kattava testausjärjestelmä
EN 10216-2:lla on tiukimmat testausvaatimukset kaikista paineputkistandardeista:
| Testiluokka | Erityiset testit | Taajuus | Vakioviite | Kattilan-erityinen merkitys |
|---|---|---|---|---|
| Paineen eheys | Hydrostaattinen testi | 100% putket | EN 10216-2 liite A | Varmistaa vuodon{0}}tiiviyden huoneenlämmössä |
| -Tuhoamaton | Ultraäänitesti (UT) | 100% putket | EN 10246-3 | Havaitsee pitkittäiset/poikittaiset viat |
| Mekaaninen | Vetokoe huoneenlämmössä | Erää kohti | EN ISO 6892-1 | Tarkistaa myötölujuuden/vetolujuuden |
| Korkean lämpötilan ominaisuudet | Virumisen repeämätiedot toimitettu | Materiaalimäärittelyn mukaan | EN 10216-2 Taulukot | Kriittisin - ennustaa putken käyttöiän lämpötilassa |
| Teknologinen | Tasoitustesti tai renkaan vetokoe | Erää kohti | EN 10216-2, kohta 7.4 | Tarkistaa putken päiden sitkeyden hitsausta varten |
| Kovuus | Brinell tai Rockwell testi | Erää kohti | EN ISO 6506-1 | Varmistaa asianmukaisen lämpökäsittelyn |
| Vaikutus | Charpyn V{0}}lovitesti (valinnainen) | Jos määritelty | EN ISO 148-1 | Matalalämpötilasovelluksiin- |
Virumisenkestävyys: Määrittelevä ominaisuus
EN 10216-2:n ensisijainen arvo kattilasovelluksissa ontaatut virumisominaisuudet:
Toimitetut ryömintätiedot:
0,2% Lujuus kohotetussa lämpötilassa(Rp0,2t)
Jännitysmurtuman arvot100 000 tunniksi ja 200 000 tunniksi
Sallitut rasituksetsuunnittelulämpötiloissa
Esimerkki 16Mo3:lle 500 asteessa:
0,2% Lujuus: ~180 MPa
100 000 tunnin murtolujuus: ~110 MPa
Sallittu suunnittelujännitys: ~85 MPa
Vertailu vastaaviin standardeihin
| Aspekti | EN 10216-2 | EN 10216-1 | EN 10217-5 |
|---|---|---|---|
| Lämpötila Focus | Määritetyt korotetun lämpötilan ominaisuudet | Ambient/kohotettu, ei ryömintätietoja | Korotettu lämpötila, mutta hitsattu |
| Creep Data | Pakollinen säännös | Ei tarjota | Tarjottu joillekin luokille |
| Valmistus | Vain saumaton | Vain saumaton | Hitsattu |
| Maksaa | Korkein | Korkea | Alentaa |
| Kattilan sovellus | Tulistimet, jälkilämmittimet, korkean{0}}lämpötilojen lämmittimet | Vesiseinät, matala{0}}lämpöiset yläpäät | Yleiset kattilapiirit |
| Suunnittelun luottamus | Korkein - täysimääräisen omaisuuden sertifiointi | Keskitason - ekstrapoloidut ominaisuudet | Keskikokoinen - hitsaustekijä huomioitu |
Kattilaputkien täydellinen erittelyesimerkki
Täydellinen tulistimen putkien tilauserittely:
FI 10216-2 - 16Mo3 - 38.0 x 4.5 - +NT - SMLS - UT EN 10246-3
Lisävaatimuksilla:
Hydrotesti:300 bar vähintään
Lämpökäsittely:Normalisoitu 920-950 asteessa, karkaistu 680-720 asteessa
Päättyy:Neliönmuotoinen leikkaus, purseet
Merkintä:Lämpönumero, laatu, koko standardin EN 10216-2 mukaan
Sertifiointi:FI 10204 3.1 varmenne, jossa on ryömintätiedot
Lisätestit:Raekoon tarkistus standardin EN ISO 643 mukaan
Tyypilliset sovellukset nykyaikaisissa kattilajärjestelmissä
| Kattilavyöhyke | Tyypillinen EN 10216-2 -luokka | Käyttöolosuhteet | Miksi tämä luokka? |
|---|---|---|---|
| Tulistimen ensisijainen | 16Mo3 | 400-500 astetta, 100-150 bar | Hyvä virumisenkestävyys,{0}}kustannustehokas |
| Tulistimen finaali | 13CrMo4-5 tai 10CrMo5-5 | 500-560 astetta, 100-180 bar | Korkeamman lämpötilan kyky |
| Uudelleenlämmitin | 13CrMo4-5 | 500-550 astetta, 30-50 bar | Hapettumiskestävyys, virumislujuus |
| Korkeapaine{0}}otsikot | P265GH tai 16Mo3 | 350-450 astetta, 150-200 bar | Paksun{0}}osion ominaisuus |
| Tärkeimmät Steam-linjat | X10CrMoVNb9-1 (P91) | 580-620 astetta, 250-300 bar | Poikkeuksellinen virumislujuus ylikriittisiin kattiloihin |
| Vesi seinät | P265GH (jos saumaton määritetty) | 300-400 astetta, 100-200 bar | Korkea paineenkesto |
Kattilasovellusten kriittiset suunnittelunäkökohdat
1. Lämpötila{1}}Painerajat:
Jokaisella luokalla on tietyt sallitut jännitysarvot lämpötilassa:
teksti
Suurin sallittu käyttöpaine (MAWP)=(2 * S * t * E) / (D - 0.8*t)
Jossa:
S=Sallittu jännitys EN 10216-2 -taulukoista suunnittelulämpötilassa
t=Seinämän vähimmäispaksuus
E=Laatutekijä (1,0 saumattomalle)
D=Ulkohalkaisija
2. Hapettumisenkestävyys:
<480°C:Hiiliteräkset (P265GH) hyväksyttäviä
480-540 astetta:Molybdeeniteräkset (16Mo3) vaaditaan
540-600 astetta:Kromi-molybdeeniteräkset (13CrMo4-5, 10CrMo5-5)
>600 astetta:Korkea{0}}kromiteräkset (P91, P92) pakolliset
3. Lämpöväsymisen huomioiminen:
Komponenteissa, joita käynnistetään/pysäytetään usein, vähemmän seostetut teräkset voivat olla parempia kuin korkeammat seokset paremman lämmönjohtavuuden ja pienempien lämpöjännitysten ansiosta.
Laatudokumentaatiovaatimukset
EN 10216-2 putket kattilasovelluksiin edellyttävät tyypillisesti:
EN 10204 Tyypin 3.1 tai 3.2 tarkastustodistus
Täydellinen kemiallinen analyysi(kauha ja tuote)
Mekaaniset testiraportithuoneenlämmössä
Kohonneen lämpötilan ominaisuustiedot(virumisen/murtuman arvot)
Lämpökäsittelykaaviotaikojen/lämpötilojen kanssa
NDT raportoi(UT, pyörrevirta)
Hydrostaattisten testien tiedot
Materiaalin jäljitettävyysheitto-/lämpönumeroon
Milloin määritellä EN 10216-2 vs. muut standardit
| Valintakriteerit | Valitse EN 10216-2 Milloin: | Harkitse vaihtoehtoa Milloin: |
|---|---|---|
| Lämpötila | >350 asteen jatkuva toiminta | <300°C (EN 10216-1 or EN 10217-5) |
| Paine | >100 bar suunnittelupaine | <50 bar (cost optimization possible) |
| Komponenttien kriittisyys | Tulistin, lämmitin, päähöyrylinja | Economaiser, matalapaineiset{0}}painepiirit |
| Design Life | >Tarvitaan 100 000 tuntia | Odotettavissa lyhyempi käyttöikä |
| Toimintajärjestelmä | Peruskuorma, jatkuva toiminta | Jaksottainen/syklinen toiminta |
Viimeaikainen kehitys ja edistyneet arvosanat
Nykyaikaiset sähköntuotannon vaatimukset ovat johtaneet edistyneiden laatujen kehittämiseen standardissa EN 10216-2:
P91/P92 (X10CrMoVNb9-1/7CrWVMoNb9-6):Ultra{0}}ylikriittisiin kattiloihin (600 astetta +, 300 bar)
Lämpötehosteputket:Sisäinen riffailu parantaa lämmönsiirtoa
Komposiittiputket:Päällystetyt materiaalit korroosiosuojaukseen jätteissä{0}}-energialaitoksiin
Johtopäätös
EN 10216-2 Hiiliteräskattilaputkiedustaakorkealaatuisia saumattomia putkiasuunniteltu erityisesti korkean{0}}lämpötilojen ja korkeapaineisten-kattiloiden huoltoon. Sen määrittävä ominaisuus onsertifioidut korkean lämpötilan ominaisuudet, erityisesti virumisvastustiedot, joiden avulla insinöörit voivat ennustaa putken käyttöiän tarkasti ja suunnitella turvalliset, luotettavat kattilajärjestelmät.
Kriittisille kattilan osille, jotka toimivat yli 350 asteen -erityisesti tulistimet, lämmittimet ja korkean{2}}paineen kokoojat-EN 10216-2 ei ole vain suositeltava, vaan usein myös pakollinenteknisten eritelmien ja painelaitemääräysten mukaisesti.
Key Takeaway:Kun suunnitellaan tai määritetään putkia korkean lämpötilan kattilahuoltoa varten, EN 10216-2 tarjoaa materiaalin ominaisuuksien varmuuden, jota tarvitaan turvalliseen,-pitkäaikaiseen käyttöön. Lisäkustannukset verrattuna EN 10216-1:een tai hitsattuihin vaihtoehtoihin ovat perusteltuja kattavilla korkeita lämpötiloja koskevilla tiedoilla ja saumattoman rakenteen luontaisella luotettavuudella näihin vaativiin sovelluksiin.
