מה זה SA-691 כיתה 92
SA-691 (ASTM A691) מכסה-היתוך-צינור פלדה מרותך חשמלי עבור שירות- בלחץ גבוה בטמפרטורות מתונות וגבוהות, שנוצר על ידי יצירת לוח וריתוך התפר האורכי על ידי ריתוך קשת שקוע. דרגה 92 היא דרגת 9Cr-2W חוזק זחילה-({16}}Enhanced Ferritic (CSEF), המקבילה המרותכת של A335 P92 ו-A213 T92. הפלדה מחוזקת על ידי התקשות של תמיסת טונגסטן ומוליבדן מוצק-, משקעי ונדיום-ניוביום קרבוניטריד וגבולות גרגירים מיוצבי בורון, מה שמעניק חוזק זחילה גבוה בכ-20% עד 30% מאשר דרגה 91 ב-600 עד 650 C. היא משמשת עבור המדורים האולטרה-קריטיים ביותר של ה-Gradinal-up. 91 ידרוש עובי דופן מופרז.
הרכב כימי
ההרכב של כיתה 92 נשלט היטב, מכיוון שכל אלמנט משפיע על ביצועי הזחילה:
| אֵלֵמֶנט | טווח או מקסימום, % |
|---|---|
| פַּחמָן | 0.07 – 0.13 |
| מַנגָן | 0.30 – 0.60 |
| זרחן, מקסימום | 0.020 |
| גופרית, מקסימום | 0.010 |
| סיליקון, מקסימום | 0.50 |
| כְּרוֹם | 8.50 – 9.50 |
| מוליבדן | 0.30 – 0.60 |
| ווֹלפרָם | 1.50 – 2.00 |
| ונדיום | 0.15 – 0.25 |
| ניוביום | 0.04 – 0.09 |
| חַנקָן | 0.030 – 0.070 |
| בּוֹר | 0.001 – 0.006 |
| אלומיניום, מקסימום | 0.02 |
| ניקל, מקסימום | 0.40 |
האלומיניום מוגבל ל-0.02% מכיוון שאפילו כמויות קטנות של אלומיניום מפריעות לחיזוק-המבוקר בחנקן. ניקל מוגבל כדי למנוע הפחתה בקשיחות ועלייה בסיכון להיסדק במהלך הייצור.
מאפיינים מכניים
דרישות טמפרטורת -החדר הן חוזק מתיחה מינימלי של 620 MPa (90,000 psi), חוזק תפוקה מינימלי של 440 MPa (64,000 psi), והתארכות מינימלית של 20% ב-50 מ"מ, עם קשיות בדרך כלל 210 עד 250 HBW לאחר טיפול בחום 20 מקסימום של HBW. הערך ההנדסי של הציון הוא בטמפרטורה מוגברת: ב-600 C חוזק השבר-זחילה לאחר 100,000 שעות הוא בערך 180 MPa לעומת כ-140 MPa עבור Grade 91, והמתח המותר גבוה בכ-30%, מה שמאפשר קירות דקים יותר לאותו שירות.
טיפול בחום
הצינור המרותך חייב להיות מנורמל וחום לאחר הריתוך. הנורמליזציה מתבצעת ב-1040 עד 1080 מעלות צלזיוס, ולאחר מכן טמפרור ב-750 עד 780 מעלות צלזיוס למשך שעה לפחות. יעד החיסום לקשיחות וחוזק אופטימליים הוא סביב 760 C. מכיוון שטיפול החום משחזר את המיקרו-מבנה של לוחית הבסיס והריתוך, זהו חלק חובה מתוואי הייצור, לא אופציה. רשומות הטמפרטורה-זמן טיפול{10}} חייבות להיכלל בתיעוד הטחנה.
ריתוך וייצור
דרגה 92 ניתנת לריתוך רק עם נהלים מוסמכים וצוות מנוסה. נדרש חימום מוקדם של 200 עד 250 מעלות צלזיוס, טמפרטורת המעבר מוגבלת בהחלט ל-300 מעלות צלזיוס לכל היותר, וטיפול בחום שלאחר-ריתוך ב-760 מעלות פלוס מינוס 10 מעלות-אינו ניתן למשא ומתן עבור ריתוך שירות. מתכת המילוי חייבת להתאים לדרגה 92; ריתוך עם חומר מילוי P91 מייצר ריתוך חסר{12}}התאמה שיכול להיכשל בטרם עת. לאחר PWHT, יש לבדוק את קשיות הריתוך, כאשר ערכים מחוץ לטווח 200 עד 250 HBW מעידים על טיפול חום לא תקין. החומר רגיש לסדקים מסוג IV באזור-הדק{18}}המושפע, ולכן יש לשלוט במחזורים תרמיים במדויק.
אבטחת איכות
מעבר לדרישות הבסיס, פרויקטים קריטיים מציינים 100% רדיוגרפיה ובדיקות אולטרסאונד של כל הריתוכים, מיפוי קשיות על פני המתכת הבסיסית, אזור מושפע חום-וריתוך וזיהוי חיובי של חומרים של מתכות בסיס ומילוי. דרישות משלימות של התקן, כגון S5 (רדיוגרפיה), S6 (בדיקות אולטרא-סאונד), S8 (קשיות) ו-S9 (בדיקת השפעה של Charpy), מופעלות בדרך כלל. עבור אב טיפוס או יישומים קריטיים, נעשה שימוש בבדיקת זחילת ריתוך צולבת כדי להכשיר את הליך הריתוך. דוח בדיקת הטחנה חייב לכלול את רישומי הטיפול המלאים בחום, את הכימיה בפועל עם תשומת לב מיוחדת לטונגסטן, בורון, אלומיניום וחנקן, וכל תוצאות הבדיקות המכניות.
שאלות נפוצות
ש: מה זה SA-691 כיתה 92?
זוהי צורת הצינור המרותך-חשמלי-של פלדה פריטית משופרת-2W-2W, שווה ערך ל-A335 P92 ו-A213 T92, המשמשת לחלקים החמים ביותר של תחנות כוח סופר-קריטיות.
ש: איך כיתה 92 בהשוואה לכיתה 91?
דרגה 92 מוסיפה כ-1.8% טונגסטן ומהדקת את בקרת החנקן והבורון, מה שמעניק חוזק זחילה גבוה יותר ב-20 עד 30% בערך ב-600 עד 650 C ומאפשר קירות דקים יותר.
ש: מה ההרכב של כיתה 92?
כ-9% כרום, 0.5% מוליבדן, 1.5 עד 2.0% טונגסטן, 0.15 עד 0.25% ונדיום, 0.04 עד 0.09% ניוביום, 0.030 עד 0.070% חנקן, ו-0.001 עד 0.001 לבורון מוגבל ל-0.006%.
ש: האם נדרש טיפול בחום לאחר-ריתוך?
כן, ב-760 C פלוס מינוס 10 C. PWHT הוא חובה עבור ריתוכים דרגה 92, יחד עם חימום מוקדם של 200 עד 250 C וטמפרטורת מעבר מקסימלית של 300 C.
ש: האם ניתן להשתמש במתכת מילוי P91 לדרגה 92?
לא. חומר המילוי חייב להתאים לדרגה 92. חומר המילוי P91 מייצר ריתוך נמוך יותר-עם חוזק זחילה נמוך יותר וסיכון לכשל מוקדם.
ש: איזה QA נדרש עבור צינור דרגה 92?
100% בדיקה לא-הרסנית של ריתוכים, מיפוי קשיות, זיהוי חומר חיובי, ובדרך כלל הדרישות המשלימות S5, S6, S8 ו-S9 של התקן, עם רישומי טיפול מלאים בחום- בתעודת הטחנה.
