ASTM A335 P9 هي المواصفات القياسية للأنابيب الفولاذية غير الملحومة المصنوعة من سبائك الحديد للخدمة في درجات الحرارة العالية-، وتغطي درجة P9 بكيمياء اسمية تبلغ 9 بالمائة من الكروم و1 بالمائة من الموليبدينوم. تحتل أنابيب P9 منتصف عائلة الكروم المولي، وهي أقوى وأكثر مقاومة للأكسدة من درجات الكروم بنسبة 1.25 و2.25 بالمائة، في حين أنها أقل تكلفة وأسهل في التصنيع من درجات الكروم بنسبة 12 بالمائة. يعد فهم غلاف التطبيق أمرًا ضروريًا قبل كتابة المواصفات.
لماذا تناسب الكيمياء P9 خدمة درجات الحرارة العالية
إن الجمع بين 8 إلى 10 بالمائة من الكروم و0.9 إلى 1.1 بالمائة من الموليبدينوم يعطي P9 خاصيتين مهمتين عند درجة الحرارة. يشكل الكروم قشرة كثيفة ذاتية الشفاء من أكسيد الكروم تعمل على إبطاء عملية الأكسدة في أجواء البخار وغاز المداخن. يوفر الموليبدينوم تقوية للمحلول الصلب، مما يزيد من مقاومة زحف الفولاذ بحيث يحافظ على قدرة تحمل الحمولة-أثناء التعرض الطويل. ونتيجة لذلك، تعمل الأنابيب P9 بشكل مستمر عند درجات حرارة معدنية تصل إلى حوالي 600 درجة مئوية مع هامش زحف مناسب عندما يتم تصميم سمك الجدار وفقًا للكود المطبق.
تطبيقات توليد الطاقة
في محطات الطاقة التي تعمل بالحرق الأحفوري، يتم استخدام أنابيب P9 في أقسام أنابيب التسخين الفائق وإعادة التسخين، ورؤوس الغلايات، وخطوط البخار الرئيسية، وأنابيب إعادة التسخين الساخنة. تحمل هذه المكونات بخارًا عالي الضغط عند درجة حرارة مرتفعة، ويجب أن يقاوم الأنبوب الضغط الداخلي والزحف طويل الأمد-. يقاوم P9 أيضًا أكسدة البخار بشكل أفضل من الفولاذ الكربوني، مما يقلل من مقياس الأكسيد الذي يمكن أن يؤدي إلى تآكل شفرات التوربينات. تحدد المصانع التي تم بناؤها في الثمانينيات والتسعينيات بشكل عام P9 لأنظمة البخار التي تعمل بالقرب من 540 درجة مئوية، ولا تزال العديد من هذه الأنظمة في الخدمة اليوم.
تطبيقات التكرير والبتروكيماويات
تستخدم المصافي أنابيب P9 في وحدات إزالة الكبريت الهيدروجيني، ووحدات التكسير الحفزي، وسخانات الإصلاح، وخطوط المعالجة الأخرى حيث تظل درجة حرارة المعدن أعلى من الحد المسموح به للفولاذ الكربوني. يمنح محتوى الكروم P9 مقاومة مفيدة لهجوم الكبريت في الخدمة الحامضية ذات درجة الحرارة العالية، ولهذا السبب يظهر في خطوط إزالة الكبريت ونقل سخانات الكوكر. في مصانع البتروكيماويات، تتعامل خطوط نقل P9 وأنابيب التسخين مع تيارات عملية الهيدروكربون عند درجة حرارة مرتفعة، كما أن التمدد الحراري المنخفض للسبائك مقارنة بالفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي يبسط تصميم إجهاد الأنابيب.
واجب سخان الغلاية وإعادة التسخين
داخل المرجل، يتم اختيار P9 لأقسام التسخين الفائق وإعادة التسخين حيث تصل درجات حرارة المعدن إلى النطاق الأعلى لقدرة الحديد. يتم توفير الأنابيب عادةً في حالة التلدين وتكون مثنية على البارد أو ملحومة في ترتيب اللوحة. تتطلب اللحامات الميدانية التسخين المسبق والمعالجة الحرارية اللاحقة للحام- بما يتماشى مع إجراءات اللحام المعمول بها، وعادةً ما يتم الحفاظ على صلابة المنطقة المتأثرة بالحرارة أقل من الحد الذي حدده رمز المشروع. عند تصنيعها بشكل صحيح، توفر لوحات P9 عقودًا من الخدمة قبل أن تصبح الأكسدة أو التلف الزحف عاملاً.
حدود درجات الحرارة المنخفضة والتعامل معها
P9 عبارة عن فولاذ من الحديد، لذا فإن صلابته في درجات الحرارة المنخفضة محدودة. الدرجة غير مخصصة للخدمة في درجة حرارة أقل من 29 درجة مئوية تحت الصفر، ويجب الموافقة على اختبار التأثير لأي تطبيق بالقرب من تلك الحدود. في درجة الحرارة المحيطة، يكون الأنبوب صلبًا وقويًا، ويحتاج التعامل مع المتاجر والثني واللحام إلى تحكم أكبر من الفولاذ الكربوني. إذا انخفضت درجة حرارة التصميم إلى أقل من الحد P9، فإن درجة الفولاذ الأوستنيتي أو سبائك النيكل هي البديل الصحيح.
طلب البيانات لأنابيب P9
يجب أن يوضح طلب A335 P9 المواصفات والدرجة والحجم الاسمي والجدول الزمني وحالة المعالجة الحرارية ومستوى الاختبار. يتطلب المعيار اختبارات الشد والتسطيح والاختبارات الهيدروستاتيكية على الأنابيب النهائية، ويضيف المشترون بشكل روتيني الفحص بالموجات فوق الصوتية واختبار التأثير للخدمة الحرجة. تسجل شهادة اختبار المطحنة الكيمياء الحرارية، والنتائج الميكانيكية، وتفاصيل المعالجة الحرارية، ويجب مراجعتها قبل إطلاق الأنبوب في التصنيع.
التعليمات
ما هي درجة حرارة التشغيل القصوى لأنبوب A335 P9؟
يتم تطبيق الأنابيب P9 بشكل عام حتى درجة حرارة المعدن حوالي 600 درجة مئوية. يتم تحديد الضغط المسموح به عند درجة الحرارة بواسطة كود التصميم، مثل ASME BPVC القسم الأول أو القسم الثامن، ويعتمد على سمك الجدار.
هل الأنابيب P9 سلسة فقط؟
يغطي ASTM A335 الأنابيب غير الملحومة. تتم تغطية الأنابيب الملحومة في نفس عائلة الكيمياء بمواصفات أخرى، ولكن عادةً ما يتم توفير P9 لخدمة الضغط بشكل سلس.
هل يتطلب P9 معالجة حرارية ما بعد اللحام؟
نعم. ينشئ اللحام P9 منطقة شديدة التأثر بالحرارة، ويتطلب معظم الأكواد PWHT لاستعادة المتانة والليونة. هناك حاجة أيضًا إلى التسخين المسبق قبل اللحام.
ما هو الفرق بين الأنابيب P9 و P22؟
يحتوي P22 على حوالي 2.25 بالمائة من الكروم و1 بالمائة من الموليبدينوم، بينما يحتوي P9 على حوالي 9 بالمائة من الكروم. يوفر P9 مقاومة أعلى للأكسدة وقوة عند درجة الحرارة، ولكن لحامه أصعب وأكثر تكلفة.
هل يمكن استخدام أنبوب P9 في الخدمة الحامضة؟
يتمتع P9 بمقاومة أفضل للتآكل بالكبريت في درجات الحرارة العالية مقارنة بالفولاذ الكربوني، لكن تأهيل الخدمة الحامضة لا يزال يعتمد على التحكم في الصلابة ومتطلبات NACE والبيئة المحددة. التأكد من شروط الخدمة مع مهندس مواد المشروع قبل الاختيار.
كيف يتم توفير الأنابيب P9 بواسطة المطحنة؟
عادةً ما يتم توفير الأنابيب P9 في حالة الملدنة، إما ملدنة بالكامل أو ملدنة متساوية الحرارة. تتوفر الشروط الطبيعية والمخففة بالاتفاق عندما يتطلبها رمز المشروع.
