Prehľad
SA-213 T122je špecifikácia pre bezšvíkové rúry z feritickej a austenitickej ocele pre kotly, prehrievače a tepelné-výmenníky. Je definovaný podASTM A213 / ASME SA-213štandardné.
Označenie „T122“ sa vzťahuje na špecifické chemické zloženie sústredené okolo a12% chrómová oceľ s prídavkom volfrámu. Táto zliatina je súčasťou triedy pokročilých ocelí s vysokým-chrómom, ktoré sú známe svojou výnimočnou odolnosťou voči oxidácii (tvoreniu okovín) a pevnosťou pri tečení pri teplotách až do približne 650 stupňov (1200 stupňov F).
1. Kľúčové vlastnosti a prečo sa používa
T122 bol vyvinutý na riešenie obmedzení nižších-kvalitných ocelí v ultra-superkritických (USC) elektrárňach. Jeho primárne výhody sú:
Vysoká pevnosť pri tečení:Môže odolávať mechanickému namáhaniu pri vysokých teplotách po dlhú dobu bez výraznej deformácie. To umožňuje tenšie steny trubice, čím sa zlepšuje účinnosť prenosu tepla.
Vynikajúca odolnosť proti oxidácii:Vysoký obsah chrómu (okolo 11 %) vytvára na povrchu stabilnú ochrannú vrstvu oxidu chrómu (Cr₂O₃), ktorá zabraňuje ďalšej korózii spôsobenej parou a spalinami.
Dobrá zvárateľnosť:Hoci vyžaduje pred{0}}ohrev a po{1}}tepelnom spracovaní po zváraní (PWHT), vo všeobecnosti je lepšie zvárateľná ako niektoré iné-chrómové ocele, ako napríklad T91/P91.
Odolnosť proti praskaniu v dôsledku korózie:Funguje dobre v prostrediach náchylných na tento typ zlyhania.
2. Chemické zloženie (podľa ASTM A213)
Kompozícia je prísne kontrolovaná, aby sa dosiahli požadované vlastnosti. Medzi kľúčové prvky patria:
| Prvok | Zloženie (%) |
|---|---|
| uhlík (C) | 0.07 - 0.14 |
| mangán (Mn) | 0,70 max |
| fosfor (P) | 0,020 max |
| síra (S) | 0,010 max |
| kremík (Si) | 0,50 max |
| chróm (Cr) | 10.00 - 12.50 |
| molybdén (Mo) | 0.25 - 0.60 |
| volfrám (W) | 1.50 - 2.50 |
| Vanád (V) | 0.15 - 0.30 |
| niób (Nb) | 0.04 - 0.10 |
| dusík (N) | 0.040 - 0.100 |
| bór (B) | 0.0005 - 0.0050 |
| hliník (Al) | 0,020 max |
| nikel (Ni) | 0,50 max |
Kľúčové legujúce prvky a ich úlohy:
Cr (Chromium):Odolnosť proti oxidácii a korózii.
W (volfrám) a Mo (molybdén):Pevné spevnenie roztoku pre odolnosť proti tečeniu.
V (vanád) a Nb (niób):Vytvára jemné, stabilné karbidy a nitridy, ktoré pripevňujú hranice zŕn a inhibujú dislokačný pohyb, čím výrazne zvyšujú pevnosť pri tečení.
B (bór) a N (dusík):Zlepšenie pevnosti pri tečení a mikroštrukturálnej stability.
3. Mechanické vlastnosti (v normalizovanom a temperovanom stave)
Rúry musia spĺňať tieto minimálne požiadavky:
| Nehnuteľnosť | Požiadavka |
|---|---|
| Pevnosť v ťahu | 620 MPa (90 ksi) min |
| Medza klzu | 440 MPa (64 ksi) min |
| Predĺženie | 20 % min (pri štandardnej dĺžke 50 mm) |
4. Bežné aplikácie
SA-213 T122 sa používa výhradne v najkritickejších a najnáročnejších vysokoteplotných úsekoch:
Prehrievače a prehrievačev ultra{0}}superkritických (USC) uhoľných-elektrárňach spaľujúcich energiu.
Výmenníky teplav náročných spracovateľských odvetviach.
Steny kotlav pokročilých konštrukciách kotlov.
Akékoľvek aplikácie vyžadujúce-dlhodobú službu pri teplotách kovu medzi593 stupňov až 650 stupňov (1100 stupňov F až 1200 stupňov F).
5. Porovnanie s podobnými ročníkmi
oproti T91/P91:T122 ponúka vynikajúcu odolnosť proti oxidácii a vyššiu pevnosť pri tečení pri teplotách nad ~565 stupňov (1050 stupňov F). T91 je ekonomickejší a používa sa v podkritických a nadkritických zariadeniach, ale v najteplejších sekciách novších zariadení USC sa nahrádza T122.
oproti T92/P92:T92 tiež obsahuje volfrám a bór a je výkonovo veľmi podobný T122. Hlavným rozdielom je obsah chrómu (T92 má ~9% Cr, T122 má ~12% Cr). Vyšší Cr v T122 mu dáva výraznú výhoduodolnosť proti oxidácii pary.
oproti T11 (1,25Cr-0,5Mo):T122 je oveľa lepšia zliatina v každom aspekte pre použitie pri vysokých{1}}teplotách. T11 sa používa pre sekcie s nižšou-teplotou.
6. Úvahy o výrobe a zváraní
Práca s T122 si vyžaduje osobitnú starostlivosť:
Pred{0}}ohrievanie:Povinné, aby sa zabránilo praskaniu za studena.
Po-tepelnom spracovaní zvaru (PWHT):Úplne zásadné. Na obnovenie mikroštruktúry a húževnatosti tepelne-ovplyvnenej zóny (HAZ) je potrebný špecifický cyklus popúšťania (zvyčajne ~760 stupňov / 1400 stupňov F).
Výplňový kov:Zváranie sa musí vykonávať so zodpovedajúcimi alebo príliš{0}}zhodnými zloženiami prídavných kovov (napr. drôtom ER90S-B9 na zváranie TIG).
Kontrola kvality:Na zabezpečenie integrity zvaru sa bežne používa nedeštruktívne testovanie (NDT), ako je ultrazvukové testovanie (UT) alebo testovanie vírivými prúdmi.
Zhrnutie
Bezšvíková oceľová rúra SA-213 T122je prémiová,-výkonná zliatina navrhnutá pre najextrémnejšie podmienky v modernej výrobe energie. Jeho vyvážené chemické zloženie, najmä prídavok 12 % chrómu a volfrámu, poskytuje optimálnu kombináciu pevnosti pri vysokých-teplotách a odolnosti proti korózii, čo z neho robí základný materiál na zlepšenie účinnosti a zníženie emisií pokročilých elektrární.
