Kas yra P11
P11 yra feritinio lydinio{1}}plieno vamzdis, apibrėžtas ASTM A335/A335M, besiūlių feritinio lydinio -plieno vamzdžių, skirtų naudoti aukštoje temperatūroje, specifikacijose. Klasės žymėjimas P11 atitinka chromo-molibdeno sudėtį, kurioje nominaliai yra 1,25 % chromo ir 0,5 % molibdeno. Jis naudojamas elektrinėse, naftos chemijos gamyklose ir naftos perdirbimo gamyklų vamzdynuose, kur anglinis plienas praranda stiprumą aukštesnėje temperatūroje ir kai reikalingas tam tikras atsparumas oksidacijai neperėjus prie visiškai nerūdijančios medžiagos.
Gamybos būdas: tik besiūlis
ASTM A335 reikalauja, kad P11 būtų pagamintas vientisu būdu. Vamzdis prasideda kaip vientisas apvalus ruošinys, kuris praduriamas, kad susidarytų tuščiaviduris apvalkalas, o vėliau karšto valcavimo, šalto tempimo arba ekstruzijos būdu sumažinamas iki galutinio dydžio. Suvirinimo procesai, tokie kaip elektrinis varžinis suvirinimas arba suvirinimas povandeniniu lanku, pagal šią specifikaciją neleidžiami. Priežastis priklauso nuo paslaugų{5}}: išilginė suvirinimo linija yra klasikinė silpnoji vieta esant aukštai temperatūrai ir slėgiui, ypač kai sistemoje vyksta terminis ciklas. Pašalinus suvirinimo siūlę, pašalinami susiję gedimo režimai, todėl besiūlė konstrukcija suteikia vienodesnes sienos savybes, geresnę slėgio-laikymo galimybę ir nuoseklų atsaką į šliaužiančią apkrovą per visą vamzdžio ilgį.
Cheminė sudėtis
P11 sudėties ribos yra nustatytos A335 lentelėje ir patikrintos malūno sertifikate.
| Elementas | Riba (svoris %) |
|---|---|
| Anglies | 0.05 - 0.15 |
| Manganas | 0.30 - 0.60 |
| Fosforas | 0,025 maks |
| Siera | 0,025 maks |
| Silicis | 0.50 - 1.00 |
| Chromas | 1.00 - 1.50 |
| Molibdenas | 0.44 - 0.65 |
Mechaniniai reikalavimai reikalauja, kad viso -dydžio bandinio minimalus tempiamasis stipris būtų 415 MPa (60 ksi), takumo riba – 205 MPa (30 ksi) ir minimalus 30 % pailgėjimas per 2 colius.
Privalomas terminis apdorojimas
Po formavimo kiekvienas P11 vamzdis turi būti apdorotas vienu iš trijų standarte nustatytų terminių procedūrų: visiškas atkaitinimas, normalizavimas, po kurio atliekamas grūdinimas, arba grūdinimas, po kurio eina grūdinimas. Normalizavimas ir grūdinimas yra labiausiai paplitęs gamybos būdas.
Normalizuojant vamzdis vėl pašildomas virš viršutinės transformacijos temperatūros, paprastai virš 900 °C, ir atvėsinamas ramiame ore. Tikslas yra patobulinti grūdelių dydį, homogenizuoti mikrostruktūrą ir nustatyti nuoseklias mechanines savybes. Grūdinant vamzdis vėl pašildomas iki žemesnės nei apatinio transformacijos taško temperatūros, paprastai virš 650 °C, palaikomas kontroliuojamą laiką ir atšaldomas. Grūdinimas sumažina vidinius įtempius, atsirandančius normalizuojant, pagerina kietumą ir lankstumą, taip pat sferoidizuoja karbidus, kad medžiaga būtų stabili ilgalaikiam veikimui aukštoje{6}}temperatūroje.
Kaip proceso parametrai valdo galutines savybes
Terminio apdorojimo langas yra siauras ir apgalvotas. Jei normalizuojanti temperatūra per žema, austenitas nehomogenizuojasi ir galutinė struktūra būna netolygi; jei jis per aukštas, grūdai stambėja, o kietumas krenta. Aušinimo greitis parenka mikrostruktūrą: oro aušinimas po normalizavimo sukuria baininę struktūrą, kuri suteikia geriausią stiprumo ir kietumo derinį šiai rūšiai. Grūdinimo temperatūra nustato lydinio karbidų dydį ir pasiskirstymą. Nepakankamas grūdinimas palieka liekamąjį įtempimą ir nepakankamą kietumą, o per didelis{5}}grūdinimas grūdina karbidus ir sumažina stiprumą. Dėl šios priežasties krosnies įrašai, rodantys tikrąjį kiekvieno karščio laiką-prie-temperatūros, yra būtinų gamybos dokumentų dalis.
Terminis apdorojimas ir aukšta{0}}temperatūros našumas
Ilgalaikė-aukšta{1}}temperatūra priklauso nuo valkšnumo ir plyšimo stiprumo, ir abu priklauso nuo mikrostruktūros. Teisingai normalizuotame ir grūdintame vamzdyje yra smulkių, tolygiai paskirstytų chromo ir molibdeno karbidų stabilioje grūdinto bainito arba troostito matricoje. Šie karbidai atsparūs šiurkštėjimui ir prispaudžia grūdelių ribas, o tai lėtina valkšnumo deformaciją per dešimtmečius. Jei terminis apdorojimas netinkamas, vamzdyje yra nestabilios fazės ir liekamasis įtempis, kuris pagreitina karbido aglomeraciją esant temperatūrai; šliaužimo greitis didėja, o priešlaikinis plyšimas sutrumpina projektinį tarnavimo laiką. Todėl terminio apdorojimo būsena nėra kosmetinis žingsnis, o vienintelis didžiausias veiksnys, lemiantis, ar vamzdis veikia taip, kaip apskaičiuota projektavimo kode.
Testavimas ir neardomasis patikrinimas{0}
Kiekvienam P11 vamzdžiui taikomas A335 priėmimo testas. Hidrostatinis bandymas yra privalomas, nebent pirkėjas sutinka su alternatyviu neardomuoju bandymu, o bandymo slėgis apskaičiuojamas pagal vamzdžio matmenis. Be to, standartas reikalauja, kad vamzdyje nebūtų žalingų defektų, o papildomi reikalavimai apima papildomą tyrimą, pvz., ultragarso arba sūkurinės srovės viso korpuso bandymą, siekiant nustatyti išilginius ir skersinius nelygumus, ir paviršiaus magnetinių dalelių ar skysčio skvarbumo tyrimą. P11 pirkėjai svarbioms paslaugoms paprastai nurodo šias papildomas parinktis pirkimo užsakyme kartu su 3.1 patikros sertifikatu pagal EN 10204 arba lygiaverčiais dokumentais.
DUK
1. Ar A335 P11 yra besiūlis ar suvirintas?
Tik besiūliai. ASTM A335 aiškiai reikalauja vientiso proceso, o suvirintas vamzdis negali būti sertifikuotas pagal šią specifikaciją.
2. Kokį terminį apdorojimą turi gauti P11?
Vienas iš trijų: pilnas atkaitinimas, normalizavimas ir grūdinimas arba grūdinimas ir grūdinimas. Normalizavimas ir grūdinimas yra plačiausiai naudojamas būdas.
3. Kokios yra P11 normalizavimo ir grūdinimo temperatūros?
Normalizavimas paprastai atliekamas aukštesnėje nei 900 °C temperatūroje, o grūdinimas aukštesnėje nei 650 °C temperatūroje. Tikslios vertės nustatomos pagal gamintojo kvalifikuotą vamzdžio dydžio ir sienelės storio procedūrą.
4. Kuo skiriasi P11 ir P22?
Abu yra chromo -molibdeno plienas, tačiau P11 yra apie 1,25 % chromo ir 0,5 % molibdeno, o P22 yra apie 2,25 % chromo ir 1 % molibdeno. P22 siūlo didesnį valkšnumo stiprumą, kad būtų galima dirbti aukštesnėje-temperatūroje.
5. Kuo skiriasi A335 P11 vamzdis ir A213 T11 vamzdis?
Cheminės ir mechaninės vertės iš esmės yra vienodos. T11 yra vamzdis, padengtas ASTM A213, skirtas katilų ir šilumokaičių paslaugoms, su specifiniais vamzdžių- matmenimis ir bandymais, o P11 yra vamzdis pagal ASTM A335, skirtas išorinėms vamzdynų sistemoms.
6. Iki kokios temperatūros paprastai naudojamas P11?
P11 dažniausiai pasirenkamas metalo temperatūrai iki maždaug 550 °C slėginiuose vamzdynuose; viršijant šį diapazoną, paprastai reikalingas aukštesnis-chromo laipsnis, pvz., P22 arba P91.
