Ce este SA-691 nota 92
SA-691 (ASTM A691) acoperă țevile de oțel sudate prin fuziune electrică pentru serviciul de înaltă presiune la temperaturi moderate și ridicate, realizate prin formarea plăcii și sudarea cusăturii longitudinale prin sudare cu arc scufundat. Gradul 92 este 9Cr-2W feritic cu rezistență la fluaj sporit (CSEF), echivalentul sudat al A335 P92 și A213 T92. Oțelul este întărit prin întărirea în soluție solidă de wolfram și molibden, precipitarea carbonitrură de vanadiu-niobiu și granulele stabilizate cu bor, dând o rezistență la fluaj cu aproximativ 20 până la 30% mai mare decât gradul 91 la 600 până la 650 C. Este utilizat pentru secțiunile cele mai fierbinți ale cazanelor ultra-supercritice, unde ar fi nevoie de o grosime excesivă.
Compoziție chimică
Compoziția gradului 92 este strict controlată, deoarece fiecare element afectează performanța fluajului:
| Element | Interval sau maxim, % |
|---|---|
| Carbon | 0.07 – 0.13 |
| Mangan | 0.30 – 0.60 |
| Fosfor, max | 0.020 |
| Sulf, max | 0.010 |
| Siliciu, max | 0.50 |
| Crom | 8.50 – 9.50 |
| Molibden | 0.30 – 0.60 |
| Tungsten | 1.50 – 2.00 |
| Vanadiu | 0.15 – 0.25 |
| Niobiu | 0.04 – 0.09 |
| Azot | 0.030 – 0.070 |
| Bor | 0.001 – 0.006 |
| Aluminiu, max | 0.02 |
| Nichel, max | 0.40 |
Aluminiul este limitat la 0,02% deoarece chiar și cantități mici de aluminiu interferează cu întărirea controlată de azot. Nichelul este limitat pentru a evita o reducere a durității și o creștere a riscului de fisurare în timpul fabricării.
Proprietăți mecanice
Cerințele de temperatură camerei sunt o rezistență minimă la tracțiune de 620 MPa (90.000 psi), o limită de curgere minimă de 440 MPa (64.000 psi) și o alungire minimă de 20% în 50 mm, cu duritate de obicei 210 până la 250 HBW și un maxim de 250 HBW după tratamentul termic. Valoarea inginerească a gradului este la temperatură ridicată: la 600 C rezistența la rupere la fluaj după 100.000 de ore este de aproximativ 180 MPa față de aproximativ 140 MPa pentru gradul 91, iar tensiunea admisă este cu aproximativ 30% mai mare, permițând pereți mai subțiri pentru același serviciu.
Tratament termic
Conducta sudata trebuie normalizata si revenita dupa sudare. Normalizarea se efectuează la 1040 până la 1080 C, urmată de revenire la 750 până la 780 C timp de minim o oră. Ținta de revenire pentru duritate și rezistență optime este în jur de 760 C. Deoarece tratamentul termic restabilește microstructura atât a plăcii de bază, cât și a sudurii, este o parte obligatorie a traseului de fabricație, nu o opțiune. Înregistrările timp-temperatură ale tratamentului termic trebuie incluse în documentația morii.
Sudare și Fabricare
Gradul 92 este sudabil numai cu proceduri calificate și personal cu experiență. Este necesară preîncălzirea la 200 până la 250 C, temperatura interpass este strict limitată la 300 C maxim, iar tratamentul termic post-sudare la 760 C plus sau minus 10 C este nenegociabil pentru sudurile de serviciu. Metalul de adaos trebuie să se potrivească cu gradul 92; sudarea cu material de umplutură P91 produce o sudură nepotrivită care poate eșua prematur. După PWHT, duritatea sudurii trebuie verificată, cu valori în afara intervalului 200 până la 250 HBW indicând un tratament termic necorespunzător. Materialul este sensibil la fisurarea de tip IV în zona cu granulație fină afectată de căldură, astfel încât ciclurile termice trebuie controlate cu precizie.
Asigurarea calității
Dincolo de cerințele de bază, proiectele critice specifică radiografia 100% și testarea cu ultrasunete a tuturor sudurilor, cartografierea durității pe metalul de bază, zona afectată de căldură și sudarea și identificarea pozitivă a materialului metalelor de bază și de adaos. În mod obișnuit, sunt invocate cerințe suplimentare ale standardului, cum ar fi S5 (radiografie), S6 (testare cu ultrasunete), S8 (duritate) și S9 (testare la impact Charpy). Pentru prototipuri sau aplicații critice, testarea fluajului de sudare încrucișată este utilizată pentru a califica procedura de sudare. Raportul de testare la fabrică trebuie să includă înregistrările complete ale tratamentului termic, chimia reală, cu o atenție specială la wolfram, bor, aluminiu și azot și toate rezultatele testelor mecanice.
Întrebări frecvente
Î: Ce este SA-691 nota 92?
Este forma de țeavă sudată prin fuziune electrică a oțelului feritic 9Cr-2W cu rezistență la fluaj îmbunătățită, echivalent cu A335 P92 și A213 T92, utilizat pentru cele mai fierbinți secțiuni ale centralelor ultra-supercritice.
Î: Cum se compară nota 92 cu nota 91?
Gradul 92 adaugă aproximativ 1,8% tungsten și întărește controlul azotului și borului, oferind o rezistență la fluaj cu aproximativ 20 până la 30% mai mare la 600 până la 650 C și permițând pereți mai subțiri.
Î: Care este componența clasei 92?
Aproximativ 9% crom, 0,5% molibden, 1,5 până la 2,0% wolfram, 0,15 până la 0,25% vanadiu, 0,04 până la 0,09% niobiu, 0,030 până la 0,070% azot și 0,001 până la 0,006% bor limitat la 0,006% aluminiu.
Î: Este necesar un tratament termic după sudare?
Da, la 760 C plus sau minus 10 C. PWHT este obligatoriu pentru sudurile de gradul 92, împreună cu preîncălzirea de 200 până la 250 C și o temperatură maximă între treceri de 300 C.
Î: Se poate folosi metalul de umplutură P91 pentru gradul 92?
Nu. Umplutura trebuie să se potrivească cu gradul 92. Umplutura P91 produce o sudură nepotrivită cu o rezistență la fluaj mai mică și un risc de defectare prematură.
Î: Ce QA este necesar pentru țeava de gradul 92?
Examinarea 100% nedistructivă a sudurilor, cartografierea durității, identificarea pozitivă a materialului și, de obicei, cerințele suplimentare S5, S6, S8 și S9 ale standardului, cu înregistrări complete ale tratamentului termic pe certificatul de fabrică.
