Kaip nustatomas P11 plieno vamzdžio leidžiamas įtempis? Kaip tai skiriasi atsižvelgiant į temperatūrą?
Projektinis leidžiamas P11 plieno vamzdžio įtempis nustatomas atsižvelgiant į medžiagų stiprumo duomenis ASME BPVC II skyriuje. Šis leistinas įtempis apskaičiuojamas atsižvelgiant į mažiausiai keletą veiksnių, įskaitant medžiagos tempimo stiprumą, derlingumo stiprumą, šliaužimo stiprumą ir plyšimo stiprumą aukštoje temperatūroje ir padalijant rezultatą iš saugos koeficiento. Kilus temperatūrai, medžiagos išeigos stiprumas ir tempimo stiprumas pamažu mažėja. Virš maždaug 425 laipsnių šliaužimas ir plyšimo stiprumas tampa dominuojančiais veiksniais nustatant leistiną stresą. Todėl žemoje {- temperatūros diapazone P11 leidžiama įtempių kreivė yra gana lygi, tačiau didėjant temperatūrai, didėjant temperatūrai, kai ji patenka į šliaužimo temperatūros diapazoną. Dizaineriai turi pasirinkti teisingą įtempio vertę, atsižvelgiant į maksimalią veikimo temperatūrą.
Kas yra šliaužimas? Kaip P11 priešinasi šliaužiant?
Roplys reiškia lėtą ir nuolatinę metalinių medžiagų plastinę deformaciją laikui bėgant esant aukštai aukštai temperatūrai ir stresui. Tai gali įvykti net tada, kai įtempis yra mažesnis už derlingumo stiprumą. P11 plienas pirmiausia priešinasi šliaužiančiam per savo lydinius, chromą ir molibdenumą. Stabilūs karbidai, kuriuos jie susidaro (pvz., M₂₃C₆ ir M₆C), yra išsklaidyti grūduose ir grūdų ribose, veiksmingai pritvirtindami dislokacijas ir trukdydami grūdų ribiniams slenkančioms stumiamoms, žymiai sumažinant šliaužimo greitį. Be to, stabili, smulki mikrostruktūra, pasiekta normalizuojant ir grūdinant, suteikia puikų atsparumą šliaužimui, leidžiančiai saugiai atlaikyti įtempius per visą jo projektavimo laiką (paprastai 100 000 ar 200 000 valandų).
Kokia yra maksimali rekomenduojama P11 plieno vamzdžio veikimo temperatūra? Kokios yra šios temperatūros viršijimo pasekmės?
Maksimali rekomenduojama P11 plieno vamzdžio darbo temperatūra paprastai yra apie 595 laipsnius. Šią viršutinę temperatūros ribą pirmiausia lemia medžiagos atsparumas oksidacijai. Nors jo šliaužimo stiprumas smarkiai mažėja aukštesnėje temperatūroje, apsauginis chromo oksido (CR₂O₃) skalė, suformuota chromo, pradeda suskaidyti virš maždaug 595 laipsnių, virsta mažiau apsauginiais geležies oksidais. Tai lemia dramatišką oksidacijos greičio padidėjimą - reiškinį, žinomą kaip „katastrofiška oksidacija“. Jei „P11“ plieno vamzdis ilgą laiką bus naudojamas per didelėje temperatūroje, ne tik oksido skalės sustorėjimas sumažins srauto plotą, todėl vamzdžio sienos perkaitimas bus perkaitimas, bet ir žymiai sumažins medžiagos šliaužimą, todėl vamzdis gali išsipūsti arba plyšti gerokai žemiau jos projektavimo.
Kokioje pramonės šakose ir konkrečioje įrangoje dažniausiai naudojami P11 plieno vamzdžiai?
Dėl puikaus aukšto - temperatūros stiprumo ir atsparumo oksidacijai, P11 plieno vamzdis yra plačiai naudojamas pramonės šakose, kurioms reikalinga aukšta - temperatūra ir aukšta - atsparumas slėgiui. Pagrindinis jo pritaikymas yra katilų sistemose šiluminėse elektrinėse, tokiose kaip aukštas - temperatūros garų vamzdynai, antraštės, perkaitintuvai vamzdžiai ir pakartotinis vamzdis. Naftos chemijos pramonėje jis dažniausiai naudojamas naftos perdirbimo gamyklos hidrotavimo įrenginiuose, reakcijos produkto vamzdynuose krekinguose įrenginiuose ir įvairiuose aukštuose - temperatūros proceso vamzdynuose. Jis taip pat naudojamas tam tikrose konkrečiose trąšų pramonės ir naftos ir dujų sektoriuje. Trumpai tariant, bet kokia programa, kuriai reikalingas garinis ar proceso terpės pervežimas nuo 540 iki 595 laipsnių, gali būti geras kandidatas į P11 plieno vamzdį.
Kaip likusį P11 plieno vamzdžio tarnavimo laiką galima įvertinti po ilgo - termino paslaugos aukštoje temperatūroje? Likusio P11 plieno vamzdžių gyvenimo po ilgo aptarnavimo įvertinimas yra sudėtingas procesas, žinomas kaip liekamasis gyvenimo įvertinimas. Įprasti metodai apima: metalografinio replikacijos metodai, naudojami medžiagos struktūriniam senėjimui ištirti, pavyzdžiui, karbido sferoidizacijos ir grūdų ribų įtrūkimų laipsnį; Kietumo tyrimai, kai reikšmingas kietumo sumažėjimas paprastai rodo stiprumo skaidymą; ir šliaužimo žalos įvertinimas, naudojant ne - naikinančius arba mėginių ėmimo metodus, kad ištirtų šliaužimo tuštumų ar mikrotraumų buvimą. Tikslesni metodai apima vamzdžių pavyzdžių pjovimą aukštam - temperatūros ištvermės bandymui, naudojant Larson - Miller parametrų metodą, kad būtų galima įvertinti likusį tarnavimo laiką. Šie vertinimai yra labai svarbūs užtikrinant nuolatinį saugų senesnių elektrinių ar cheminių gamyklų veikimą.
