ملخص
سا-213 T122هي إحدى مواصفات الغلايات الفولاذية غير الملحومة من الحديد والأوستنيتي، والمسخن الفائق، وأنابيب المبادل الحراري-. يتم تعريفه تحتأستم A213/A213Mمعيار.
يشير التصنيف "T122" إلى تركيبة كيميائية محددة وخصائص ميكانيكية. هذا الصف هو جزء من عائلة متقدمةفولاذ عالي-الكروم (9-12% كروم).تم تطويره لخدمة درجات الحرارة المرتفعة-والضغط العالي-، خاصة في محطات الطاقة الحديثة.
الخصائص الرئيسية ولماذا يتم استخدامه
T122 عبارة عن تحسين على الدرجات القديمة مثل T91 وT22، وهو مصمم لتلبية متطلباتمحطات توليد الطاقة فائقة-فوق الحرجة (USC)..
قوة درجة الحرارة العالية-:إنه يوفر قوة تمزق زحف ممتازة (مقاومة للتشوه تحت الضغط عند درجات حرارة عالية على مدى فترات طويلة) عند درجات حرارة تصل إلى حوالي 650 درجة (1200 درجة فهرنهايت). وهذا يسمح بجدران أنابيب أرق، مما يحسن نقل الحرارة والكفاءة.
تحسين الأكسدة ومقاومة التآكل:يوفر المحتوى العالي من الكروم مقاومة أفضل بكثير لأكسدة البخار وتآكل غاز المداخن مقارنة بالفولاذ ذي السبائك المنخفضة مثل T11 أو T22 أو حتى T91. وهذا أمر بالغ الأهمية لأنابيب التسخين وإعادة التسخين.
الاستقرار المجهري:إضافةالتنغستن (ث)وكوبالت (كو)، جنبًا إلى جنب مع مستويات البورون (B) الخاضعة للتحكم، يساعد على تثبيت البنية المجهرية أثناء التعرض لفترة طويلة- لدرجات حرارة عالية، مما يمنع الفشل المبكر.
التركيب الكيميائي (معيار ASTM A213)
التكوين هو مفتاح أدائها. تشمل العناصر الرئيسية ما يلي:
| عنصر | تعبير (٪) | غاية |
|---|---|---|
| الكربون (ج) | 0.07 - 0.14 | يوفر القوة يتم التحكم فيها للحفاظ على قابلية اللحام. |
| المنغنيز (من) | 0.70 كحد أقصى | مزيل الأكسدة ومساهم القوة. |
| الفوسفور (ف) | 0.025 كحد أقصى | النجاسة، أبقى منخفضة للصلابة. |
| الكبريت (S) | 0.025 كحد أقصى | الشوائب، تبقى منخفضة لقابلية اللحام والمتانة. |
| السيليكون (سي) | 0.50 كحد أقصى | مزيل الأكسدة. |
| الكروم (الكروم) | 10.00 - 12.50 | العنصر الأساسي للأكسدة ومقاومة التآكل. |
| الموليبدينوم (مو) | 0.25 - 0.60 | يحسن القوة ومقاومة الزحف. |
| التنغستن (ث) | 1.50 - 2.50 | مقوي رئيسييعمل مع Mo لتعزيز قوة الزحف. |
| الفاناديوم (الخامس) | 0.15 - 0.30 | يشكل كربيدات مستقرة للتقوية. |
| النيوبيوم (ملحوظة) | 0.04 - 0.10 | يشكل كربيدات دقيقة لصقل الحبوب وقوتها. |
| النيتروجين (ن) | 0.040 - 0.100 | مقوي ومثبت. |
| البورون (ب) | 0.0005 - 0.005 | عنصر تتبع حاسمالذي يعزز بشكل كبير قوة الزحف. |
| الألومنيوم (آل) | 0.02 كحد أقصى | مزيل الأكسدة، يبقى منخفضًا لتجنب المساس بقوة الزحف. |
| كوبالت (كو) | ~1.50% (ملاحظة) | يضاف لموازنة البنية المجهرية الحديدية عند وجود التنغستن. |
ملاحظة: لا يتم دائمًا إدراج محتوى Co بشكل صريح في جدول ASTM الأساسي ولكنه إضافة مطلوبة (عادةً ~ 1.5%) لكي تعمل الدرجة كما تم تصميمها، وغالبًا ما يتم تحديدها في أمر الشراء أو المتطلبات التكميلية.
الخواص الميكانيكية (في درجة حرارة الغرفة)
| ملكية | متطلبات |
|---|---|
| قوة الشد | 620 ميجا باسكال (90 كيلو باسكال) دقيقة |
| قوة العائد | 400 ميجا باسكال (58 كيلو باسكال) دقيقة |
| استطالة | 20% دقيقة (على طول مقياس 50 مم) |
التطبيقات المشتركة
يتم استخدام أنابيب SA-213 T122 في الأقسام الأكثر سخونة والأكثر أهمية للغلايات عالية الكفاءة:
أقسام السخان الزائد:حيث يتم تسخين البخار إلى درجة حرارته النهائية.
أقسام إعادة التسخين:حيث يتم إرسال البخار من توربينات الضغط العالي- مرة أخرى إلى المرجل ليتم إعادة تسخينه قبل الانتقال إلى توربينات الضغط المتوسط/المنخفض-.
جدران المياهفي غلايات ذات تصميم متقدم-مع معلمات بخار عالية جدًا.
مقارنة مع الدرجات الأخرى
| درجة | فصل | الميزات الرئيسية | درجة حرارة الاستخدام القصوى النموذجية* |
|---|---|---|---|
| SA-213 T11 | منخفض-Cr | 1.25% كروم، 0.5% مو مناسب لدرجات الحرارة المعتدلة. | ~550 درجة (1020 درجة فهرنهايت) |
| SA-213 T22 | منخفض-Cr | 2.25% كروم، 1% مو. العمود الفقري الكلاسيكي "الكروم-مولي". | ~580 درجة (1075 درجة فهرنهايت) |
| SA-213 T91 | عالية-كر | 9% كروم، 1% مو، الخامس، ملحوظة. تحسن كبير في القوة مقارنة بـ T22. | ~600 درجة (1110 درجة فهرنهايت) |
| SA-213 T92 | عالية-كر | T91 + 1.8% W والبورون. حتى أقوى من T91. | ~620 درجة (1150 درجة فهرنهايت) |
| سا-213 T122 | عالية-كر | 11% كروم، دبليو، كو، في، ملحوظة، ب. أفضل مقاومة للأكسدةفي هذه المجموعة، قوة مماثلة لT92. | ~650 درجة (1200 درجة فهرنهايت) |
*ملاحظة: درجات حرارة الاستخدام القصوى تقريبية وتعتمد على الضغط وعمر التصميم والظروف البيئية.
اعتبارات هامة
اللحام:يتطلب T122 إجراءات لحام صارمة، بما في ذلك-التسخين المسبق والمعالجة الحرارية اللاحقة-لللحام (PWHT)، على غرار أنواع الفولاذ الأخرى التي تحتوي على نسبة عالية من-الكروم. يعد استخدام معدن الحشو المطابق T122 أو البدائل الموصى بها أمرًا بالغ الأهمية.
يكلف:إنها مادة من الدرجة الممتازة- وأغلى من T91 أو T92 بسبب محتواها العالي من السبائك (خاصة الكوبالت والتنغستن).
ليس من الفولاذ المقاوم للصدأ:في حين أنه يحتوي على نسبة عالية من الكروم، فهو فولاذ من الحديد، وليس الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي مثل SA-213 TP304H أو TP347H. بنيتها المجهرية وخصائصها مختلفة.
ملخص
سا-213 T122عبارة عن مادة أنبوبية متطورة-مصممة لتطبيقات توليد الطاقة الأكثر تطلبًا. تركيبته المتوازنة توفر مزيجًا ممتازًا منقوة زحف عالية ومقاومة فائقة للأكسدة، مما يجعلها مادة أساسية لتحقيق كفاءة عالية وتقليل الانبعاثات في محطات الطاقة الحديثة التي تعمل بالفحم-.
