T91 และ P91: ท่อเหล็กทนความร้อน 9Cr‑1Mo‑V‑Nb
มาตรฐานอ้างอิง: SA-A213-T91 (ท่อแลกเปลี่ยนหม้อไอน้ำ), SA-A335-P91 (ท่อกระบวนการอุณหภูมิสูง)|การใช้งาน: หม้อไอน้ำ เครื่องทำความร้อนยิ่งยวด เครื่องทำความร้อนซ้ำ ท่อไอน้ำ โรงไฟฟ้าพลังความร้อนวิกฤตยิ่งยวด จัดหาสเปน เม็กซิโก โคลอมเบีย เปรู และชิลี
1. รากฐานโลหะ T91/P91
T91 และ P91 เป็นเหล็กกล้ามาร์เทนซิติกชุบแข็ง 9Cr‑1Mo‑V‑Nb พัฒนาขึ้นในปี 1970 โดยห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Oak Ridge (สหรัฐอเมริกา) พวกมันใช้เกรด T9 (9Cr1Mo) ผ่านทางโลหะวิทยาที่มีความบริสุทธิ์สูง การปรับแต่งเกรน และการอัลลอยด์ระดับไมโครด้วยวานาเดียมและไนโอเบียม มีโครงสร้างจุลภาคที่เสถียรหลังจากการเสื่อมสภาพที่อุณหภูมิสูง ต้านทานการคืบคลาน ความเหนื่อยล้า และการเกิดออกซิเดชันได้ดี
T91 (SA-A213-T91, UNS K90901):ท่อขนาดเล็กสำหรับหม้อไอน้ำ เครื่องทำความร้อนยิ่งยวด และเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
P91 (SA-A335-P91, UNS K91560):ท่อไร้รอยต่อเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่สำหรับท่อไอน้ำอุณหภูมิสูง
แม้ว่าองค์ประกอบทางเคมีจะคล้ายกันมาก แต่ก็อยู่ในมาตรฐานที่แตกต่างกันซึ่งมุ่งเป้าไปที่ผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกันไม่สามารถใช้แทนกันได้โดยอัตโนมัติ การเปลี่ยนทดแทนใดๆ จะต้องได้รับการอนุมัติเป็นลายลักษณ์อักษรทางวิศวกรรมสถานะการจัดส่งที่ต้องการคือทำให้เป็นมาตรฐาน + อารมณ์ N+Tด้วยความแข็ง 196-265 HBW เพื่อให้ได้มาร์เทนไซต์ที่ผ่านการอบชุบอย่างสมบูรณ์
1.1 องค์ประกอบทางเคมี (% มวล)
| องค์ประกอบ | T91 SA‑A213 UNS K90901 | P91 SA‑A335 UNS K91560 |
|---|---|---|
| ซี คาร์บอน | 0.08-0.12 | 0.08-0.12 |
| แมงกานีส | 0.30-0.60 น | 0.30-0.60 น |
| ใช่ซิลิคอน | 0.20-0.50 | 0.20-0.50 |
| Cr.โครเมียม | 8.0-9.5 | 8.0-9.5 |
| โม โมลิบดีนัม | 0.85-1.05 | 0.85-1.05 |
| วี วาเนเดียม | 0.18-0.25 | 0.18-0.25 |
| Nb ไนโอเบียม | 0.06-0.10 | 0.06-0.10 |
| เอ็น ไนโตรเจน | 0.03-0.07 | 0.03-0.07 |
| P ฟอสฟอรัสสูงสุด | น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.020 | น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.020 |
| S ซัลเฟอร์สูงสุด | น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.010 | น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.010 |
1.2 ความเท่าเทียมกันเชิงบรรทัดฐานโดยประมาณ
| ระดับ | สหประชาชาติ | ใน | JIS | กิกะไบต์/ที 5310 | การใช้งานทั่วไป |
|---|---|---|---|---|---|
| SA-A213-T91 | K90901 | X10CrMoVNb9‑1 (1.4903) | STBA26 | 10Cr9Mo1VNbN | ท่อแลกเปลี่ยนหม้อไอน้ำขนาดเล็ก |
| SA‑A335‑P91 | K91560 | X10CrMoVNb9‑1 (1.4903) | STBA26 | 10Cr9Mo1VNbN | ท่อกระบวนการอุณหภูมิสูงเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ |
การสังเกต:จดหมายโต้ตอบโดยประมาณเท่านั้น อย่าแลกเปลี่ยนโดยอัตโนมัติ ชิ้นส่วนที่สำคัญต้องมีการรับรองสองมาตรฐานและการอนุมัติทางวิศวกรรมเป็นลายลักษณ์อักษร
1.3 ข้อดีหลักเมื่อเปรียบเทียบกับเหล็กอ้างอิง
การนำความร้อนดีขึ้นและค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำกว่าเมื่อเทียบกับสเตนเลสออสเทนนิติก
คุณสมบัติอุณหภูมิสูงที่ดีเยี่ยม resistance to creep breakage at 550℃approximately double that of T22; allowable voltage in range 540‑610℃higher than T22, TP304H and X20.
อุณหภูมิการเปลี่ยนแปลงเปราะดีกว่า X20 และ EM12 อย่างเห็นได้ชัด
ต้านทานความล้าจากความร้อนและการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูงได้ดีกว่าเมื่อเทียบกับ T22
ขึ้นรูปได้ดีสำหรับงานดัดท่อ
1.4 ข้อกำหนดการเชื่อมบังคับ
อุ่นเครื่อง: 200-250 องศา
อุณหภูมิระหว่างขั้น: สูงสุด น้อยกว่าหรือเท่ากับ 300 องศา
อินพุตการเชื่อมที่เข้ากันได้: วัสดุสิ้นเปลือง E/ER 90S‑B9; อย่าใช้การมีส่วนร่วมของ Cr-Mo ทั่วไป
การอบชุบด้วยความร้อนหลังการเชื่อม PWHT: ช่วง 730-775 องศา หลังจากเสร็จสิ้นการเปลี่ยนรูปมาร์เทนซิติก
ความเสี่ยงด้านโลหะวิทยา: พารามิเตอร์ที่ไม่ถูกต้องทำให้เกิดรอยแตกร้าวที่เกิดจากความเย็นและรอยแตกจากการคืบประเภท IV ในบริเวณที่ได้รับความร้อน
1.5 พื้นที่ใช้งาน
T91: ท่อหม้อน้ำ เครื่องทำความร้อนยิ่งยวด เครื่องทำความร้อนซ้ำ และเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
P91: ท่อไอน้ำหลักและท่อไอน้ำร้อนยวดยิ่งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่สำหรับโรงไฟฟ้าพลังความร้อนวิกฤตยิ่งยวด
2. โหมดความล้มเหลวบ่อยครั้งในโครงการอุตสาหกรรม
ความสับสนและการทดแทนที่ไม่เหมาะสมระหว่าง T91 และ P91; การใช้ท่อตัวแลกเปลี่ยนในสายการผลิตหรือในทางกลับกัน การไม่ปฏิบัติตามกฎระเบียบ
การจัดหาโดยไม่มีการบำบัดด้วย N+T แบบปกติ ความแข็งอยู่นอกช่วง คุณสมบัติการคืบที่อุณหภูมิสูงลดลง
พารามิเตอร์การเชื่อมที่ไม่เป็นไปตามข้อกำหนด: การอุ่นเครื่องไม่เพียงพอ อุณหภูมิระหว่างขั้นตอนที่มากเกินไป การมีส่วนร่วมหรือการละเว้น PWHT ที่ไม่ถูกต้อง ลักษณะของรอยแตกเย็นหรือรอยแตกประเภทที่ 4
ระบุโดยทั่วไป "ท่อ T91/P91" โดยไม่ระบุมาตรฐาน SA-A213 / SA-A335 หรือรหัส UNS ความเสี่ยงจากวัสดุที่ไม่เป็นไปตามข้อกำหนด
อาศัยการวิเคราะห์ PMI-XRF โดยเฉพาะเพื่อการยอมรับอย่างสมบูรณ์ ตรวจพบเฉพาะ Cr-Mo-V-Nb; ไม่สามารถวัด C-N-P-S, ความแข็ง, โลหะวิทยา หรือการทดสอบ UT การยอมรับตามรายงาน MTC บันทึกความแข็ง และ NDT
3. คำแนะนำทางเทคนิคเสริม
อย่าเปลี่ยน T91 และ P91 โดยอัตโนมัติ แม้ว่าองค์ประกอบจะคล้ายกันก็ตาม เป็นไปตามมาตรฐานสำหรับผลิตภัณฑ์ประเภทต่างๆ การเปลี่ยนใหม่ทั้งหมดต้องได้รับการอนุมัติเป็นลายลักษณ์อักษรทางวิศวกรรม
ต้องมีสถานะการจัดส่งบังคับ N+T อบคืนตัวให้เป็นมาตรฐานด้วยช่วงความแข็ง 196-265 HBW เพื่อรับประกันมาร์เทนไซต์ที่ผ่านการชุบแข็งเต็มที่
เมื่อทำการเชื่อม ให้คำนึงถึงการอุ่นก่อน อุณหภูมิระหว่างขั้นตอน สารตัวเติมที่เข้ากันได้ และการบำบัดแบบ PWHT เพื่อลดความเสี่ยงในการแตกร้าว
เมื่อสั่งซื้อ ให้กำหนดมาตรฐาน SA‑A213‑T91 หรือ SA‑A335‑P91 มาตรฐานที่เกี่ยวข้องอย่างชัดเจนพร้อมกับรหัส UNS รายงาน MTC ฉบับสมบูรณ์จะต้องรวมการวิเคราะห์ที่มี C-N-P-S, คุณสมบัติทางกล, ความแข็ง, บันทึกการรักษาความร้อน และการทดสอบ UT PMI-XRF ใช้เป็นเช็คเสริมเท่านั้น
การทดแทนปริญญาหรือเทียบเท่าตามกฎระเบียบจะต้องได้รับการอนุมัติเป็นลายลักษณ์อักษรจากวิศวกรรมโครงการ
4. ความเสี่ยงโครงการโลหะและอุตสาหกรรม
การเปลี่ยน T91‑P91 ไม่ถูกต้อง มาตรฐานไม่เหมาะกับประเภทของท่อ
ขาดการรักษา N+T; คุณสมบัติการคืบที่อุณหภูมิสูงไม่เพียงพอ
กระบวนการเชื่อมไม่เป็นไปตามข้อกำหนด รอยแตกเย็นหรือรอยแตกประเภท IV ในการให้บริการที่อุณหภูมิสูง
คำสั่งซื้อทั่วไปที่ไม่มีมาตรฐานหรือ UNS ความเสี่ยงจากวัสดุที่ไม่เป็นไปตามข้อกำหนด
พยายามยอมรับโดยสมบูรณ์โดย PMI-XRF เท่านั้น มันไม่ได้ประเมิน C-N-P-S, ความแข็ง, โลหะวิทยา หรือการทดสอบแบบไม่ทำลาย
การเปลี่ยนเกรดโดยไม่ได้รับการอนุมัติเป็นลายลักษณ์อักษรทางวิศวกรรม
5. รายการตรวจสอบคำสั่งซื้อ
ระบุมาตรฐาน: SA-A213-T91 สำหรับท่อแลกเปลี่ยนหม้อไอน้ำ / SA-A335-P91 สำหรับท่อกระบวนการ ระบุรหัส UNS ท่อไร้รอยต่อ
สถานะการจัดส่งบังคับ N+T ปรับอุณหภูมิให้เป็นมาตรฐาน; ช่วงความแข็ง 196-265 HBW; ขนาดกำหนดการของ NPS, ความหนาเฉลี่ยขั้นต่ำ, ความยาวที่กำหนดเอง
ข้อกำหนดทางเทคนิค: การทดสอบ UT อัลตราโซนิก 100%; หากใช้การเชื่อม ให้กำหนดการอุ่นก่อน อุณหภูมิระหว่างขั้นตอน การสนับสนุนที่เข้ากันได้ และวงจร PWHT
ขอ MTC ที่สมบูรณ์: การวิเคราะห์การหล่อ รวมถึง C-N-P-S, คุณสมบัติทางกล, ความแข็ง, บันทึกการรักษาความร้อน และรายงาน UT
การตรวจสอบที่แผนกต้อนรับ: การทบทวนเอกสารเป็นสิ่งสำคัญ PMI-XRF เป็นการตรวจสอบเสริมของโลหะผสมหลักเท่านั้น ทำการสุ่มตัวอย่างความแข็งไม่ได้ใช้เป็นเกณฑ์การยอมรับขั้นสุดท้าย
การทดแทนใดๆ ระหว่าง T91-P91 หรือการใช้สิ่งที่เทียบเท่าตามกฎระเบียบจะต้องได้รับการอนุมัติเป็นลายลักษณ์อักษรจากแผนกวิศวกรรมโครงการ
คำถามที่พบบ่อย
ถาม: T91 และ P91 มีส่วนผสมเหมือนกัน สามารถเปลี่ยนได้โดยตรงหรือไม่
ตอบ: องค์ประกอบทางเคมีคล้ายกัน แต่อยู่ในมาตรฐานสำหรับผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกัน: T91 (SA-A213) สำหรับท่อแลกเปลี่ยนหม้อไอน้ำขนาดเล็ก P91 (SA‑A335) สำหรับท่อกระบวนการที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่อย่าแลกเปลี่ยนโดยอัตโนมัติ ต้องมีการประเมินการบริการและการอนุมัติทางวิศวกรรมเป็นลายลักษณ์อักษร
ถาม: T91/P91 ต้องใช้ความร้อนแบบใด และช่วงความแข็งคือเท่าใด
R: สถานะบังคับที่ทำให้เป็นมาตรฐาน + อารมณ์ N+T; ความแข็งเป้าหมาย 196-265 HBW เพื่อให้ได้มาร์เทนไซต์ที่ผ่านการอบชุบอย่างเต็มที่
ถาม: ข้อกำหนดการเชื่อมที่สำคัญสำหรับ T91/P91 คืออะไร
A: อุ่นเครื่อง 200-250 องศา อุณหภูมิระหว่างขั้นตอนน้อยกว่าหรือเท่ากับ 300 องศา อินพุตที่เข้ากันได้ E/ER 90S-B9; ทำ PWHT 730‑775 องศาหลังจากเสร็จสิ้นการแปลงมาร์เทนซิติก พารามิเตอร์ที่ไม่ถูกต้องจะทำให้เกิด Cold Crack และ Type IV Creep Crack
ถาม: T91/P91 จะมีค่าเทียบเท่ากันโดยประมาณเท่าใด และสามารถใช้แทนกันได้โดยตรงหรือไม่
ตอบ: ค่าเทียบเท่าโดยประมาณ: EN X10CrMoVNb9‑1 (1.4903), JIS STBA26, GB 10Cr9Mo1VNbNอย่าแลกเปลี่ยนโดยอัตโนมัติ ชิ้นส่วนที่สำคัญต้องมีการรับรองสองมาตรฐานและการอนุมัติทางวิศวกรรมเป็นลายลักษณ์อักษร
ถาม: T91‑P91 มีข้อดีเหนือกว่า T22, TP304H และ X20 อย่างไร
ตอบ: ความต้านทานต่อการแตกหักของครีปและความตึงที่อนุญาตได้สูงกว่าในช่วง 540‑610 องศา ความล้าจากความร้อนและพฤติกรรมออกซิเดชั่นได้ดีกว่า T22 การนำความร้อนได้ดีกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติก
ถาม: การวิเคราะห์ PMI-XRF ยอมรับหลอด T91 / P91 อย่างสมบูรณ์หรือไม่
ตอบ: ตรวจจับเฉพาะองค์ประกอบหลัก Cr‑Mo‑V‑Nb โดยไม่ได้ตรวจวัดคาร์บอน-ไนโตรเจน-ฟอสฟอรัส-ซัลเฟอร์ ความแข็ง โลหะวิทยา หรือการทดสอบ UT การยอมรับตามรายงาน MTC บันทึกความแข็ง และการทดสอบแบบไม่ทำลาย
