На какъв стандарт отговаря стоманената плоча A387Gr22CL1? Анализ на основния химичен състав и механични свойства

A387Gr22CL1е стоманена плоча от хром-молибденова сплав по стандарт ASTM A387 с по-висок клас от Gr11, характеризираща се със значително подобрени легиращи елементи. „Gr22“ показва, че съдържанието на хром (Cr) е увеличено до приблизително 2,00%-2,50%, докато съдържанието на молибден (Mo) се поддържа на около 0,90%-1,10%. Удвоеното съдържание на хром носи качествен скок, което прави неговата устойчивост на окисляване и устойчивост на корозия - особено устойчивост нависоко{0}}температурна сероводородна корозия-далеч превъзхожда Gr11. Значителното увеличение на съдържанието на молибден значително повишава якостта на стоманата при високи -температури, устойчивостта на пълзене и микроструктурната стабилност. Следователно Gr22CL1 е позициониран да се справи с по-тежки среди със средна-температура и високо-налягане. Неговата горна граница на работна температура обикновено е с 25-50 градуса по-висока от тази на Gr11, което позволява дългосрочна-стабилна работа в температурния диапазон от 454 градуса до 566 градуса. Това е ключов материал за производството на тежкотоварни съдове под налягане.

Основното предимство на Gr22CL1 се крие в неговата отлична устойчивост на разрушаване при пълзене при висока{2}}температура. Пълзенето се отнася до бавната пластична деформация на материали при продължителна висока температура и напрежение, което е основно ограничение при проектирането на високо-температурно оборудване. По-високото съдържание на молибден и по-стабилните легирани карбиди (като M7C3, M2C), образувани от комбинираното действие на хром и молибден, могат ефективно да закрепят границите на зърната и да възпрепятстват движението на дислокациите, като по този начин значително подобряват границата на пълзене на материала и границата на якост на разкъсване при пълзене. Това означава, че при същата проектна температура и налягане, използването на Gr22CL1 може да проектира по-леко и по-тънко оборудване в сравнение с материали от по-нисък -клас (като Gr11), като се постига намаляване на теглото и спестяване на материали. Като алтернатива, със същата дебелина на стената, оборудването Gr22CL1 може да издържи на по-високо работно налягане и температура, отговаряйки на по-напредналите изисквания на процеса-например приложения при втечняване на въглища и модерни хидрокрекинг съоръжения.

След термична обработка (обикновено нормализиране + темпериране), стоманената плоча Gr22CL1 получава стабилна темперирана бейнитна структура. Въпреки това, за разлика от ниско-легираните стомани, стоманите с високо съдържание на хром-молибден (като 2.25Cr-1Mo стомана) имат характеристика, която изисква специално внимание-закалена крехкост. Това се отнася до явлението, при което якостта на удар на стоманата намалява значително, когато служи дълго време в температурния диапазон от 375 градуса до 575 градуса или бавно охлажда през този диапазон. Това не е проблем с корозията, а се причинява от отделянето на примесни елементи (като фосфор, калай, антимон) по границите на зърната.

Следователно, за материала Gr22CL1, в допълнение към стриктното контролиране на съдържанието на примесни елементи в стоманата (производство на стоманени плочи с висока-чистота с помощта на технологии за рафиниране като вакуумна дегазация),Термична обработка след -заваряване (PWHT)по време на производството трябва стриктно да контролира скоростта на нагряване/охлаждане, за да се избегне продължителен престой в температурния диапазон на крехкост. В същото време оценката на неговата якост трябва да се основава на тестови пластини, подложени на симулирана термична обработка след-заваряване, за да се гарантира, че материалът все още има достатъчна якост в крайното състояние след производството на оборудването.

Благодарение на всеобхватната си производителност, стоманената плоча Gr22CL1 се превърна в „стандартен“ материал за много съвременно-енергийно и химическо оборудване от висок клас.

Той се използва широко в:

1. Голям-капацитет, висока-сериозностреактори за хидрообработка: особено реактори за хидрокрекинг на тежки масла и хидротретиране на остатъци, които работят при по-високо налягане, обработват по-тежки среди и имат по-силна корозия.

2. Основно химическо оборудване за въглища: като реактори за втечняване на въглища, котли за отпадна топлина под високо-налягане и преобразуватели на смяна на широкомащабни високо-ефективни агрегати за газификация на въглища, които са изправени пред висока температура, високо налягане, високо парциално налягане на водорода и корозия на синтетичен газ.

3. Големи{1}}дебели-съдове под високо{2}}налягане: Благодарение на по-високата якост на Gr22, при производството на свръх-дебели-стенни съдове (като определено оборудване в ядрената енергетика и химичните области), той може ефективно да намали дебелината на стените и да реши трудностите при топене, коване, топлинна обработка и заваряване, причинени от голямата дебелина.

В тези области производителността на Gr11 вече не отговаря на изискванията и Gr22CL1 се превърна в основата за осигуряване на безопасна, стабилна, дългосрочна-срочна, пълно-натоварване и ефективна работа на оборудването.

Избирането на Gr22CL1 означава приемане на по-сложни предизвикателства на производствения процес. Неговата заваряемост е по-чувствителна от тази на Gr11. Трябва да се използват материали за заваряване от по-висок-клас, като AWS A5.5 E9018-B3L („B3“ съответства на Gr22, „L“ показва издръжливост при ниски температури).

Температурата на предварително загряване и контролът на температурата между проходите трябва да бъдат по-строги (обикновено изискващи не по-малко от 200 градуса).

Най-критичната връзка еТермична обработка след -заваряване (PWHT), чиито спецификации са изключително строги: температурата на термична обработка трябва да бъде по-висока от максималната работна температура на материала, обикновено в диапазона от 690 градуса ± 14 градуса; времето на задържане трябва да бъде точно изчислено, за да се осигури достатъчно облекчаване на напрежението, без да се причинява прекомерно омекване; скоростите на нагряване и охлаждане трябва да се контролират, за да се избегне зоната на крехкост при отпускане и да се предотврати генерирането на нови напрежения. Всяко отклонение от процеса може да доведе до неквалифицирана съвместна работа и дори ранен отказ по време на обслужване.

Gr22CL1 е класическа марка, която свързва миналото и бъдещето в семейството на хром-молибденовата стомана. С технологичния напредък, за да се преследва по-висока ефективност, се появиха подобрени типове (като Gr22Cl.2, Gr24), добавящи микроелементи като ванадий (V) и ниобий (Nb) на базата на Gr22, отличаващи се с по-добра устойчивост при висока -температура.

В допълнение, за пълно решаване на проблема с крехкостта при отпускане, беше разработен Gr22 с висока-чистота с ниско съдържание на примеси (като SA-542 тип D). Gr22CL1 и тези нови материали заедно образуват техническа последователност.

При избора е необходима цялостна техническа и икономическа оценка: за повечето традиционни широкомащабни-реактори за хидрообработка Gr22CL1-със зряла технология и богат опит в приложението-все още е един от най-рентабилните-избори. За оборудване с ултра-висока температура, ултра-дълъг проектен живот или изключителни изисквания за издръжливост, могат да се обмислят по-усъвършенствани подобрени модели. Разбирането на границите на ефективността на Gr22CL1 е предпоставка за научен подбор на материали и усъвършенстван дизайн на оборудването.

Поискайте оферта

Ако искате да научите повече за продуктите на GNEE, можете да изпратите имейл доalloy@gneesteelgroup.com. Ние сме повече от щастливи да ви помогнем.