ما هو ASTM A335 P12؟
يغطي ASTM A335 الأنابيب الفولاذية غير الملحومة المصنوعة من سبائك الحديد-والمصممة لخدمة درجات الحرارة العالية-. P12 عبارة عن درجة موليبدينوم الكروم - (Cr-Mo) بنسبة 1% تقريبًا من الكروم، تم تصميمها لقوة درجات الحرارة المرتفعة - ومقاومة الأكسدة التي لا يمكن أن يوفرها الفولاذ الكربوني. إنها مادة ناضجة ومثبتة في توليد الطاقة والصناعات العملية، ويتم تحديد خصائصها من خلال حدود التركيب والمتطلبات الميكانيكية وليس من قبل شركة مصنعة واحدة.
التركيب الكيميائي
يعكس التكوين أدناه نطاقات متطلبات ASTM A335 للصف P12:
| عنصر | متطلبات (٪) |
|---|---|
| الكربون | 0.05-0.15 |
| المنغنيز | 0.30-0.61 |
| الفوسفور، الحد الأقصى | 0.025 |
| الكبريت، الحد الأقصى | 0.025 |
| السيليكون | 0.50-1.00 |
| الكروم | 0.80-1.25 |
| الموليبدينوم | 0.44-0.65 |
إن إضافة الموليبدنيوم والكروم- المتوازنة هي ما يمنح P12 مقاومة الزحف وقدرته على الاحتفاظ بالقوة الميكانيكية أعلى بكثير من غلاف الخدمة للفولاذ الكربوني.
الخواص الميكانيكية
| ملكية | متطلبات |
|---|---|
| الحد الأدنى من قوة الشد | 415 ميجا باسكال (60.000 رطل لكل بوصة مربعة) |
| الحد الأدنى من قوة الخضوع | 220 ميجا باسكال (32000 رطل لكل بوصة مربعة) |
| الحد الأدنى للاستطالة (2 بوصة) | 30% |
| سقف الخدمة النموذجي | حوالي 565 درجة (حوالي 1050 درجة فهرنهايت) |
التطبيقات الأولية
غلايات توليد الطاقة
حلقات التسخين الفائق، حيث يتم تسخين البخار المشبع إلى بخار شديد السخونة.
حلقات إعادة التسخين، حيث يتم إرجاع بخار عادم التوربين إلى المرجل لإعادة التسخين.
أنابيب بخار ذات درجة حرارة عالية-بين الغلاية والتوربين.
الصناعات البتروكيماوية والمعالجة
معالجة أنابيب السخان في المصافي والمصانع الكيماوية.
أنابيب معالجة الهيدروكربون، على سبيل المثال في وحدات التكسير الحفزي.
أنابيب الضغط العامة ذات درجات الحرارة المرتفعة-حيثما لم يعد الفولاذ الكربوني مناسبًا.
المزايا الرئيسية
مقاومة الزحف: يعمل الموليبدينوم على إبطاء التشوه الدائم الذي يحدث تحت الضغط المستمر عند درجة حرارة عالية، وهي الخاصية الأكثر أهمية لخدمة الغلاية الطويلة.
القوة المحتجزة: تظل قيم الإنتاجية والشد أعلى بكثير من مستويات الفولاذ الكربوني عند درجات حرارة مرتفعة.
مقاومة الأكسدة: يقلل الكروم بنسبة 1% تقريبًا من التقشر في الأجواء البخارية مقارنة بالفولاذ الكربوني.
الاستقرار الهيكلي المجهري: تقاوم السبيكة الجرافيت وتغيرات الطور الضارة بمرور الوقت.
قابلية التصنيع: يتم لحام P12 جيدًا مع معادن الحشو المتطابقة مثل AWS ER80S-B2 أو E8018-B2 ويمكن ثنيها وتشكيلها للتخطيطات المخصصة.
P12 في عائلة منتجات Cr-Mo
| درجة | الكروم (٪) | الموليبدينوم (٪) | موضع |
|---|---|---|---|
| P1 / P2 | - | 0.44-0.65 | فولاذ الموليبدينوم الأساسي |
| P12 | 0.80-1.25 | 0.44-0.65 | متوسط Cr-Mo، هذه المقالة |
| P11 | 1.00-1.50 | 0.44-0.65 | كروم أعلى ضمن نطاق 1Cr-Mo |
| P22 | 1.90-2.60 | 0.87-1.13 | 2.25Cr-1Mo العمود الفقري للرؤوس ذات الجدران الثقيلة |
| P91 | 8.0-9.5 | 0.85-1.05 | فولاذ زحف متقدم للنباتات فوق الحرجة |
يملأ P12 مكانة درجة الحرارة المتوسطة-أقل من P22 وP91. بالنسبة للوحدات فوق الحرجة أو فوق الحرجة-الجديدة، يتم تحديد الفولاذ من الفئة P91- وP92-عادةً لأنها تسمح بجدران أرق بنفس تصنيف الضغط. يظل P12 هو الخيار الفعال من حيث التكلفة للخدمة في درجات الحرارة المتوسطة حيث لا يكون هناك ما يبرر القدرات الأعلى لتلك الدرجات.
التعليمات
1. ماذا يعني P في P12؟
P تعني الأنابيب. تحدد ASTM A335 كل سبيكة بالحرف P متبوعًا برقم، لذا فإن P12 هي درجة الأنابيب التي تغطيها هذه المقالة، وهي تختلف عن درجات A335 P11 وP22 وP91.
2. ما هي درجة حرارة الخدمة التي يمكن لـ P12 التعامل معها؟
يتم تطبيق P12 عادةً حتى حوالي 565 درجة (حوالي 1050 درجة فهرنهايت)، مع حدود التصميم الدقيقة التي يحددها رمز الأنابيب المطبق مثل ASME B31.1 أو B31.3.
3. هل الأنابيب A335 P12 غير ملحومة أم ملحومة؟
يغطي ASTM A335 الأنابيب غير الملحومة فقط. تخضع أنابيب Mo الملحومة Cr- لمواصفات أخرى وتتطلب عادةً فحص لحام إضافي ومعالجة حرارية ما بعد اللحام.
4. هل يمكن لـ P12 استبدال أنابيب الصلب الكربوني؟
فقط عندما تتجاوز درجة حرارة التصميم قدرة الفولاذ الكربوني. وتحت هذه العتبة، يظل الفولاذ الكربوني هو الخيار الاقتصادي.
5. ما هو معدن الحشو المستخدم في لحام P12؟
تعتبر المواد الاستهلاكية Cr-Mo المطابقة مثل AWS ER80S-B2 أو E8018-B2 نموذجية، مع ضبط المعالجة الحرارية المسبقة وما بعد اللحام بواسطة إجراء اللحام المؤهل.
6. هل ما زال P12 مخصصًا لمحطات الطاقة الجديدة؟
نادرًا بالنسبة للوحدات فوق الحرجة الجديدة، التي تستخدم فولاذ فئة P91/P92-. يتركز الطلب على P12 اليوم في أعمال الصيانة والإصلاح والتجديد في المصانع الحالية وفي التطبيقات الصناعية ذات درجة الحرارة المتوسطة.
