Hvad SA-691 Grade 92 er
SA-691 (ASTM A691) dækker elektrisk-smelte-svejset stålrør til høj-tryksdrift ved moderate og høje temperaturer, fremstillet ved at forme plade og svejse den langsgående søm ved nedsænket buesvejsning. Grade 92 er 9Cr-2W krybe-styrke-forbedret ferritisk (CSEF), den svejsede ækvivalent til A335 P92 og A213 T92. Stålet er forstærket af tungsten og molybdæn fast-opløsningshærdning, vanadium-niobiumcarbonitrid-udfældning og borstabiliserede korngrænser, hvilket giver omkring 20 til 30 % højere krybestyrke end Grade 91 ved 600 til 650 C. Det bruges til den ultrakritiske sektion af varmekedler, 91 ville kræve for stor vægtykkelse.
Kemisk sammensætning
Sammensætningen af Grade 92 er stramt kontrolleret, fordi hvert element påvirker krybeydelsen:
| Element | Interval eller maksimum, % |
|---|---|
| Kulstof | 0.07 – 0.13 |
| Mangan | 0.30 – 0.60 |
| Fosfor, max | 0.020 |
| Svovl, max | 0.010 |
| Silicium, max | 0.50 |
| Chrom | 8.50 – 9.50 |
| Molybdæn | 0.30 – 0.60 |
| Wolfram | 1.50 – 2.00 |
| Vanadium | 0.15 – 0.25 |
| Niobium | 0.04 – 0.09 |
| Nitrogen | 0.030 – 0.070 |
| Bor | 0.001 – 0.006 |
| Aluminium, max | 0.02 |
| Nikkel, max | 0.40 |
Aluminium er begrænset til 0,02 %, fordi selv små mængder aluminium forstyrrer den nitrogen-kontrollerede forstærkning. Nikkel er begrænset for at undgå en reduktion i sejhed og en stigning i risikoen for revner under fremstillingen.
Mekaniske egenskaber
Rum-temperaturkravene er en minimumstrækstyrke på 620 MPa (90.000 psi), en minimum flydespænding på 440 MPa (64.000 psi) og en minimumsforlængelse på 20 % i 50 mm, med en hårdhed typisk 210 til 250 HBW efter varmebehandling og en maksimum på 250 HB. Klassens tekniske værdi er ved forhøjet temperatur: ved 600 C er krybe--brudstyrken efter 100.000 timer ca. 180 MPa mod ca. 140 MPa for Grade 91, og den tilladte spænding er ca. 30 % højere, hvilket tillader tyndere vægge til samme service.
Varmebehandling
Det svejsede rør skal normaliseres og hærdes efter svejsning. Normalisering udføres ved 1040 til 1080 C, efterfulgt af temperering ved 750 til 780 C i minimum en time. Tempereringsmålet for optimal sejhed og styrke er omkring 760 C. Fordi varmebehandlingen genopretter mikrostrukturen af både bundpladen og svejsningen, er det en obligatorisk del af fremstillingsruten, ikke en mulighed. Temperaturregistreringerne for-varmebehandlingstid- skal medtages i mølledokumentationen.
Svejsning og fremstilling
Grade 92 kan kun svejses med kvalificerede procedurer og erfarent personale. Forvarmning på 200 til 250 C er påkrævet, interpass-temperaturen er strengt begrænset til maksimalt 300 C, og efter-varmebehandling ved 760 C plus eller minus 10 C er ikke-forhandlingsbar for servicesvejsninger. Påfyldningsmetallet skal matche Grade 92; svejsning med P91 spartelmasse giver en under-afstemt svejsning, der kan svigte for tidligt. Efter PWHT skal svejsningens hårdhed kontrolleres, med værdier uden for 200 til 250 HBW området, der indikerer forkert varmebehandling. Materialet er følsomt over for Type IV-revner i den finkornede-varme-berørte zone, så termiske cyklusser skal kontrolleres præcist.
Kvalitetssikring
Ud over basiskravene specificerer kritiske projekter 100 % radiografi og ultralydstest af alle svejsninger, hårdhedskortlægning på tværs af basismetallet, varme-påvirket zone og svejsning og positiv materialeidentifikation af basis- og fyldmetaller. Supplerende krav til standarden, såsom S5 (radiografi), S6 (ultralydstest), S8 (hårdhed) og S9 (Charpy slagtest), påberåbes typisk. Til prototyper eller kritiske applikationer bruges kryds-krybningstest til at kvalificere svejseproceduren. Mølletestrapporten skal indeholde den fulde{10}}varmebehandlingsregistrering, den faktiske kemi med særlig vægt på wolfram, bor, aluminium og nitrogen og alle mekaniske testresultater.
Ofte stillede spørgsmål
Q: Hvad er SA-691 Grade 92?
Det er den elektriske-fusions-svejsede rørform af 9Cr-2W krybe-styrke-forbedret ferritisk stål, svarende til A335 P92 og A213 T92, der bruges til de varmeste sektioner af ultra-superkritiske kraftværker.
Spørgsmål: Hvordan er klasse 92 sammenlignet med klasse 91?
Grade 92 tilføjer omkring 1,8 % wolfram og strammer nitrogen- og borkontrollen, hvilket giver omkring 20 til 30 % højere krybestyrke ved 600 til 650 C og tillader tyndere vægge.
Q: Hvad er sammensætningen af klasse 92?
Ca. 9 % chrom, 0,5 % molybdæn, 1,5 til 2,0 % wolfram, 0,15 til 0,25 % vanadium, 0,04 til 0,09 % niob, 0,030 til 0,070 % nitrogen og 0,001 til 0,001 til bor, 0,006 % begrænset til 0,006 %.
Sp.: Er der behov for varmebehandling efter-svejsning?
Ja, ved 760 C plus eller minus 10 C. PWHT er obligatorisk for Grade 92-svejsninger, sammen med forvarmning på 200 til 250 C og en maksimal interpass-temperatur på 300 C.
Q: Kan P91 fyldmetal bruges til klasse 92?
Nej. Spartelmassen skal matche Grade 92. P91 spartelmasse producerer en under-afstemt svejsning med lavere krybestyrke og risiko for for tidlig svigt.
Spørgsmål: Hvilken QA kræves til Grade 92-rør?
100 % ikke-destruktiv undersøgelse af svejsninger, hårdhedskortlægning, positiv materialeidentifikation og typisk de supplerende krav S5, S6, S8 og S9 i standarden, med fuld varmebehandling-optegnelser på møllecertifikatet.
