توضيح التسمية
يتم تداول الأنابيب غير الملحومة المصنوعة من الكروم والموليبدينوم ذات درجة الحرارة المرتفعة على نطاق واسع تحت عدة تسميات، وتحمل وثائق السوق أحيانًا مراجع قديمة مثل 1.0451. بالنسبة لتركيبة 1Cr-0.5Mo الموصوفة في هذه المقالة، فإن التسميات الصحيحة هي: 13CrMo4-5 برقم المادة 1.7335 في النظام الأوروبي EN 10216-2، وASTM A335 / ASME SA335 P11 في النظام الأمريكي. يجب على المشترين التحقق من رقم المادة الموجود في شهادة اختبار المطحنة مقابل التعيين المطلوب، لأن الأرقام مثل 1.0451 لا تتطابق مع درجة 1Cr-0.5Mo في جداول EN 10216-2 الحالية.
الدرجة والمعادلات
13CrMo4-5 عبارة عن فولاذ منخفض السبائك يحتوي على حوالي 1% كروم و0.5% موليبدينوم. إنها النظير الأوروبي لطائرة A335 P11، ويتم تبادل الاثنين بشكل شائع في المشاريع الدولية بعد التأكد من متطلبات الملكية. المعادلات المعترف بها هي:
| نظام | تعيين |
|---|---|
| المعيار الأوروبي | 13CrMo4-5، رقم المادة 1.7335 (EN 10216-2) |
| المعيار الأمريكي | أستم A335 / أسم SA335 P11 |
| أونس | K11597 |
| المعيار الياباني | جيس G3462 STPA23 |
التركيب الكيميائي
تكوين الصف متوازن لقوة درجات الحرارة العالية ومقاومة الزحف:
| عنصر | C | سي | من | P | S | كر | شهر |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| محتوى، ٪ | 0.08 – 0.18 | 0.10 – 0.35 | 0.40 – 0.70 | أقل من أو يساوي 0.025 | أقل من أو يساوي 0.010 | 0.70 – 1.15 | 0.40 – 0.60 |
يعمل الكروم على تحسين مقاومة الأكسدة والتقشر في البخار والغازات الساخنة، كما يزيد الموليبدينوم من قوة الزحف عند درجة حرارة مرتفعة. يعمل الحد المنخفض من الكبريت المطلوب في الإمدادات الحديثة على تحسين الليونة وقابلية اللحام.
الخواص الميكانيكية
في الحالة الطبيعية والمخففة، تكون خصائص درجة حرارة الغرفة للدرجة هي قوة شد تبلغ حوالي 440-590 ميجا باسكال، ومقاومة خضوع لا تقل عن 290 ميجا باسكال، واستطالة لا تقل عن 20% على A5 لسمك الجدار المشترك، مع القيم الدقيقة التي تعتمد على سمك الجدار والمعيار الحاكم. لا تكمن قيمة الفولاذ في قوته في درجة حرارة الغرفة، بل في سلوكه عند درجة حرارة 400-550 درجة مئوية، حيث يحتفظ بالقوة المفيدة ويقاوم التشوه الزحفي على مدار عقود من الخدمة. يتم أخذ نقاط قوة التصميم عند درجات الحرارة المرتفعة من جداول الضغط المسموح بها في كود التصميم المطبق، مثل EN 13480 أو ASME B31.1/B31.3.
التصنيع والمعالجة الحرارية
يتم إنتاج الأنبوب بشكل سلس عن طريق الدرفلة على الساخن أو البثق، ويتم توفيره عادةً في الحالة الطبيعية والمخففة وفقًا للمعيار EN 10216-2 أو متطلبات المعالجة الحرارية A335 المقابلة. تعمل عملية التطبيع على تحسين بنية الحبوب، وتضبط عملية التقسية القوة والمتانة النهائية. يتم بعد ذلك تقويم الأنبوب واختباره هيدروستاتيكيًا وفحصه عن طريق اختبار غير مدمر؛ عادةً ما يتم اختبار الأنابيب غير الملحومة لخدمة الضغط بالموجات فوق الصوتية بنسبة 100% وفقًا لمعيار ISO 10893-10. عندما يتم لحام الأنبوب أثناء التصنيع، يلزم إجراء المعالجة الحرارية للتسخين المسبق وما بعد اللحام، مع درجة حرارة المعالجة عادةً في نطاق 650-720 درجة مئوية، لاستعادة خصائص المنطقة المتأثرة بالحرارة.
التطبيقات
يتم استخدام هذا الصف للأنابيب التي تحمل البخار عالي الضغط وسوائل المعالجة عند درجة حرارة مرتفعة: أنابيب التسخين الفائق وإعادة التسخين، وخطوط البخار الرئيسية، والرؤوس، وأنابيب المبادلات الحرارية، وخطوط النقل في محطات الطاقة، والمصافي، والمصانع الكيميائية. يصل نطاق الخدمة العملي إلى حوالي 550 درجة مئوية للبخار، وفوقها يتم استخدام درجات الكروم الأعلى مثل 10CrMo9-10 (A335 P22) أو درجات 9Cr (A335 P91). بالنسبة لمشاريع النفط والغاز والبتروكيماويات، غالبًا ما يتم تحديد الأنابيب من خلال اختبار التأثير ومع متطلبات الكيمياء والاختبار لمواصفات المشروع.
الطلب والاختبار
عند الطلب، اذكر المعيار والإصدار، والدرجة ورقم المادة، والحجم (OD x سمك الجدار)، والطول، وحالة المعالجة الحرارية، ومتطلبات الاختبار، والوثائق. بالنسبة لإمدادات EN، يتم إصدار شهادة الاختبار إلى EN 10204 3.1، مع توفر 3.2 من خلال هيئة فحص مستقلة. الاختبارات النموذجية هي اختبار الشد، والتحليل الكيميائي، والاختبار الهيدروستاتيكي، والفحص غير المدمر؛ يتم تحديد اختبار تأثير شاربي التكميلي عندما يتطلب رمز التصميم أو المشروع ذلك.
الأسئلة المتداولة
س: ما هو رقم المادة الصحيح لمعادل A335 P11؟
درجة 1Cr-0.5Mo المكافئة لـ A335 P11 هي 13CrMo4-5 مع رقم المادة 1.7335 في EN 10216-2. يجب التحقق من المستند القديم الذي يقرأ 1.0451 مقابل الشهادة، نظرًا لأن هذا الرقم ليس هو التعيين الحالي لهذه التركيبة.
س: ما هو نطاق درجة الحرارة المناسب لهذا الأنبوب؟
بالنسبة لخدمة البخار، يتم استخدام 13CrMo4-5 عادةً حتى حوالي 550 درجة مئوية. وفوق ذلك، يلزم الحصول على درجات سبائك أعلى مثل P22 (10CrMo9-10، 1.7380) أو P91 (X10CrMoVNb9-1، 1.4903).
س: هل 13CrMo4-5 هو نفس P11؟
وهي المعادلات العملية في أنظمتها القياسية: 13CrMo4-5 لكل EN 10216-2 وP11 لكل ASTM A335. تختلف حدود التركيب والملكية قليلاً، لذلك يجب ذكر المعيار الحاكم في الترتيب.
س: هل يمكن لحام هذا الأنبوب؟
نعم، ولكن الفولاذ يتطلب التسخين المسبق والمعالجة الحرارية بعد اللحام في نطاق 650-720 درجة مئوية لاستعادة خصائص المنطقة المتأثرة بالحرارة وتخفيف الضغط.
س: ما هي الفحوصات المطلوبة لخدمة الضغط؟
يعد اختبار الشد والتحليل الكيميائي والاختبار الهيدروستاتيكي والفحص غير المدمر من المتطلبات القياسية. يتم إضافة اختبار التأثير واختبار NDT الإضافي عندما تتطلب مواصفات المشروع أو رمز التصميم ذلك.
س: ما الفرق بين P11 و P22؟
يحتوي P22 (10CrMo9-10، 1.7380) على حوالي 2.25% كروم و1% موليبدينوم، مما يعطي قوة أعلى في درجات الحرارة المرتفعة ومقاومة للزحف، ويستخدم في درجات حرارة تصل إلى حوالي 580 درجة مئوية.
