P460NH-hiiliteräskattilan teräsputken esittely
Yleiskatsaus
P460NH on anormalisoitu hieno{0}}hiili-mangaaniteräserityisesti suunniteltukorkean lämpötilan{0}}painesovelluksiakattiloissa ja paineastioissa. Nimitys noudattaa eurooppalaista standardia EN 10216-3/EN 10217-3, jossa:
P: Paineteräs
460: Pienin myötöraja 460 MPa huoneenlämpötilassa
N: Normalisoitu lämpökäsittely
H: Ilmaisee soveltuvuuden korkeaan lämpötilaan (virumisenkestävä-)
Tämä materiaali muodostaa sillan tavallisten hiiliterästen ja vähän{0}}seostettujen virumiskestoisten-terästen välillä ja tarjoaaparannetut korkean lämpötilan{0}}ominaisuudetverrattuna P460N:ään säilyttäen samalla hyvän hitsattavuuden ja kustannus{1}}tehokkuuden.
Tärkeimmät ominaisuudet ja sovellukset
Erottavat ominaisuudet:
Optimoitu korkean{0}}lämpötilan suorituskyky: Suunniteltu erityisesti ylläpitämään lujuutta jopa 500-550 asteen lämpötiloissa
Hieno-raerakenne: Saavutettu mikro-seostuksella (Nb, V) ja kontrolloidulla rullauksella/normalisoinnilla
Virumisen vastustuskyky: Parempi virumismuodonmuutoskestävyys verrattuna standardilaatuihin
Parannettu hitsattavuus: Pienempi hiiliekvivalentti kuin seosteräksillä, joilla on samanlainen suorituskyky korkeassa-lämpötiloissa
Ensisijaiset sovellukset:
Korkeapaineisen -höyrykattilan komponentit (tulistimet, uudelleenlämmittimet)
Höyrynsiirtolinjat voimalaitoksissa
Lämmönvaihtimet, jotka toimivat korkeissa lämpötiloissa
Paineastiat kemian- ja petrokemianteollisuudessa
Kaukolämpöjärjestelmät, joilla on korkeat{0}}lämpötilavaatimukset
Komponentit jätteissä-energia- ja biomassalaitoksiin-
Tekniset tiedot
Taulukko 1: Kemiallisen koostumuksen vaatimukset (EN 10216-3/EN 10217-3)
| Elementti | Suurin sisältö (%) | Tyypillinen alue (%) | Toiminnallinen rooli |
|---|---|---|---|
| Hiili (C) | 0.20 | 0.16-0.20 | Pohjan vahvuus |
| Pii (Si) | 0.60 | 0.15-0.35 | Hapettumisenestoaine |
| Mangaani (Mn) | 1.70 | 1.40-1.60 | Vahvuus, kovettuvuus |
| Fosfori (P) | 0.025 | Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,020 | Epäpuhtauksien hallinta |
| rikki (S) | 0.015 | Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,010 | Epäpuhtauksien hallinta |
| Niobium (Nb) | 0.05 | 0.025-0.045 | Viljan jalostus, saostus |
| Vanadiini (V) | 0.12 | 0.05-0.10 | Rypymisen vastustuskyky |
| Alumiini (Al) | -- | Suurempi tai yhtä suuri kuin 0,020 (min) | Viljan jalostus |
| Typpi (N) | 0.020 | 0.010-0.020 | Hallittu lisäys |
| Kromi (Cr) | 0.30 | Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,25 | Jäännös |
| Molybdeeni (Mo) | 0.08 | Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,05 | Jäännös |
| Nikkeli (Ni) | 0.50 | Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,30 | Jäännös |
| Kupari (Cu) | 0.30 | Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,25 | Jäännös |
| Hiiliekvivalentti (CEV) | Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,45* | 0.40-0.44 | Hitsattavuuden ilmaisin |
*CEV=C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15
Taulukko 2: Huonelämpötilan mekaaniset ominaisuudet
| Omaisuus | Vakiovaatimus | Testi kunto | Huomautuksia |
|---|---|---|---|
| Sadonvoimakkuus (Rp0,2) | Suurempi tai yhtä suuri kuin 460 MPa | Normalisoituna | Minimiarvo |
| Vetolujuus (Rm) | 550-720 MPa | Normalisoituna | Täysi valikoima |
| Venymä (A) | suurempi tai yhtä suuri kuin 17 % | L₀=5.65√S₀ | Vähintään pohjamateriaali |
| Iskuenergia (KV) | Suurempi tai yhtä suuri kuin 40 J (keskiarvo) | -20 astetta tai -50 astetta * | Charpy V{0}}lovi |
| Kovuus | Tyypillisesti 180-230 HB | Brinell | Tiedoksi |
* Iskutestin lämpötila riippuu määrätystä pohjakerroksesta (esim. P460NH H2 -50 asteeseen)
Taulukko 3: Korkean lämpötilan ominaisuudet
| Lämpötila ( aste ) | 100 | 200 | 300 | 350 | 400 | 450 | 500 | 550 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Minimi Rp0,2 (MPa) | 435 | 390 | 345 | 325 | 300 | 275 | 250 | 230 |
| Virumaraja (MPa)* | -- | -- | 180 | 140 | 110 | 85 | 60 | 40 |
| Repeämisen vahvuus | -- | -- | 260 | 210 | 170 | 135 | 105 | 80 |
*Likimääräiset arvot 100 000 tunnille lämpötilassa
Taulukko 4: Vertailu vastaaviin teräslajeihin
| Parametri | P460NH | P460N | P355NH | 16Mo3 | 13CrMo4-5 |
|---|---|---|---|---|---|
| Pienin tuotto (MPa) | 460 | 460 | 355 | 280 | 310 |
| Max lämpötila ( aste ) | 550 | 500 | 400 | 525 | 550 |
| Virumisen vastustuskyky | Hyvä | Kohtalainen | Rajoitettu | Erittäin hyvä | Erinomainen |
| Hitsattavuus | Hyvä | Hyvä | Erinomainen | Hyvä | Vaatii PWHT:n |
| Kustannusindeksi | 1.2 | 1.0 | 0.9 | 1.5 | 2.0 |
Valmistus ja käsittely
Tuotantoreitti:
teksti
Teräksen valmistus → Toissijainen jalostus → Jatkuva valu → Kuumavalssaus/lävistys → Normalisointi (880-930 astetta) → Jäähdytys → Testaus → Lopputarkastus
Lämpökäsittely:
Normalisoidaan: 880-930 astetta, jota seuraa ilmajäähdytys
Valinnainen jännityksenpoisto tarvittaessa: 580-620 astetta
Ei vaadi karkaisua ja karkaisua
Hitsaukseen liittyviä huomioita:
teksti
Suositeltavat prosessit: • SMAW (111) peruselektrodeilla • GTAW (141) juurikulkua varten • SAW (12) paksuille osille • GMAW (135, 136) suojakaasulla Täytemetallit: • Vastaavuus: EN ISO 16834-A (esim. G 46 4 M21 Mo halkeamien esto) Esilämmitys/välisyöttö: • 100-150 astetta paksuudella > 25mm • Säilytä hitsauksen loppuun asti PWHT: • Yleensä ei vaadita normalisoidulle materiaalille • Voidaan määrittää paksuudelle > 50 mm tai vakavalle rajoitukselle • Lämpötila: 580-620 astetta tarvittaessa
Suunnittelun edut
Tekniset edut:
Korkean{0}}lämpötilojen kyky: Soveltuu päähöyrylinjoille 550 asteeseen asti
Voiman säilyttäminen: Säilyttää noin 54 % huoneenlämpötilasta myötöraja 500 asteessa
Taloudellinen tehokkuus: Kustannustehokkaampi- kuin seosteräkset monissa keskilämpötilasovelluksissa
Pienempi seinän paksuus: Noin 15 % ohuempia seinämiä verrattuna P355NH:hen samalla paineluokituksella
Hyvä muokattavuus: Voidaan muotoilla, taivuttaa ja hitsata tavallisilla myymäläkäytännöillä
Suunnittelun rajoitukset:
Ei sovellu yli 550 asteen lämpötiloihin-pitkäaikaiseen käyttöön
Vaatii huolellista hitsausprosessin kehittämistä paksuille osille
Kalliimpia kuin tavalliset hiiliteräkset
Rajoitettu saatavuus joissakin kooissa ja erittelyissä
Laadunvarmistus ja -standardit
Sertifiointivaatimukset:
FI 10204 3.1/3.2 materiaalitodistukset
Täysi jäljitettävyys sulamis-/lämpönumeroon
Täydellinen kemiallinen analyysi kaikille määritellyille alkuaineille
Mekaaniset testiraportit mukaan lukien iskutestit
-Tuhoamattomat testausraportit (UT, RT soveltuvin osin)
Hydrostaattinen testitodistus
Mittatarkastusraportti
Sovellettavat standardit:
Tuotestandardit: EN 10216-3, EN 10217-3
Materiaalistandardi: EN 10028-3 (litteät tuotteet)
Suunnittelukoodit: EN 13480 (putket), EN 12952 (kattilat)
Painelaitteet: PED 2014/68/EU Luokka IV
Testausstandardit: EN ISO 6892-1, EN ISO 148-1
Lisätestit (määritelty):
Mikrorakenteen tutkimus
Raekoon määritys (tyypillinen ASTM 8-10)
Kovuustutkimukset
Jännitysmurtumistestaus kriittisiin sovelluksiin
Valintaohjeet
Milloin valita P460NH:
Lämpötila-alue: 400-550 asteen käyttölämpötilat
Painevaatimukset: High-pressure systems (>100 bar)
Painon rajoitukset: Missä painonpudotus on tärkeää
Taloudellinen tasapaino: Kun seosteräkset ylittävät-määrittelyn, mutta hiiliteräkset ovat riittämättömiä
Hitsattavuus etusijalla: Kun tarvitaan laajaa kenttähitsausta
Vaihtoehtoisia huomioita:
Lämpötiloihin<400°C: Consider P355NH for cost savings
For temperatures >550 astetta: Harkitse 13CrMo4-5 tai 10CrMo9-10
Erittäin paksut profiilit: Harkitse karkaistuja ja karkaistuja lajeja
Syövyttävät ympäristöt: Harkitse korroosiota{0}}kestäviä seoksia
P460NH edustaa anoptimaalinen tasapainokeskilämpötilan painelaitteiden{0}}suorituskyvyn, valmistettavuuden ja kustannusten välillä, mikä tekee siitä aensisijainen valintanykyaikaisiin, tehokkaisiin voimalaitos- ja teollisuuskattilajärjestelmiin, joissa luotettavuus korkeissa lämpötiloissa on ensiarvoisen tärkeää.
