Sa kojim standardom je usklađena čelična ploča A387Gr22CL1? Analiza hemijskog sastava jezgra i mehaničkih svojstava

A387Gr22CL1je čelična ploča od legure hroma-molibdena u standardu ASTM A387 sa višom ocjenom od Gr11, koju karakteriziraju značajno poboljšani legirajući elementi. "Gr22" označava da je njegov sadržaj hroma (Cr) povećan na približno 2,00%-2,50%, dok se sadržaj molibdena (Mo) održava na oko 0,90%-1,10%. Udvostručeni sadržaj hroma donosi kvalitativni skok, čineći njegovu otpornost na oksidaciju i koroziju - posebno otpornost navisoko{0}}korozija vodonik sulfida-daleko superiorniji od Gr11. Značajno povećanje sadržaja molibdena uvelike povećava otpornost na visoke-temperature čelika, otpornost na puzanje i mikrostrukturnu stabilnost. Stoga je Gr22CL1 pozicioniran da se nosi sa težim okruženjima srednje -temperature i visokog{7}}pritiska. Njegova gornja granica radne temperature je obično 25-50 stepeni viša od one kod Gr11, što omogućava dugotrajan-stabilan rad u temperaturnom opsegu od 454 stepena do 566 stepeni. To je ključni materijal za proizvodnju posuda pod pritiskom za teške uslove rada.

Osnovna prednost Gr22CL1 leži u njegovoj izvrsnoj otpornosti na lomljenje pri puzanju pri visokim-temperaturama. Puzanje se odnosi na sporu plastičnu deformaciju materijala pod kontinuiranom visokom temperaturom i naprezanjem, što je glavno ograničenje u dizajnu visoko{4}opreme opreme. Veći sadržaj molibdena i stabilniji karbidi legure (kao što su M7C3, M2C) formirani kombinovanim djelovanjem hroma i molibdena mogu efikasno pričvrstiti granice zrna i ometati kretanje dislokacija, čime značajno poboljšavaju granicu puzanja materijala i granicu čvrstoće kidanja puzanja. To znači da pod istom projektovanom temperaturom i pritiskom, korištenjem Gr22CL1 može se dizajnirati lakša i tanja oprema u poređenju sa materijalima nižeg{12}}klase (kao što je Gr11), postižući smanjenje težine i uštedu materijala. Alternativno, sa istom debljinom zida, Gr22CL1 oprema može izdržati veći radni pritisak i temperaturu, ispunjavajući naprednije procesne zahtjeve-na primjer, primjene u tečnjavanju uglja i modernim postrojenjima za hidrokreking.

Nakon termičke obrade (obično normalizacija + kaljenje), čelična ploča Gr22CL1 dobiva stabilnu kaljenu strukturu bainita. Međutim, za razliku od nisko{4}}legiranih čelika, čelici s visokim sadržajem hroma-molibdena (kao što je 2,25Cr-1Mo čelik) imaju karakteristike koje zahtijevaju posebnu pažnju-temper embrittlement. Ovo se odnosi na pojavu u kojoj se udarna žilavost čelika značajno smanjuje kada se dugo služi u temperaturnom opsegu od 375 stepeni do 575 stepeni ili kada se polako hladi kroz ovaj opseg. To nije problem korozije, već je uzrokovan segregacijom elemenata nečistoća (kao što su fosfor, kalaj, antimon) na granicama zrna.

Stoga, za materijal Gr22CL1, pored striktne kontrole sadržaja nečistoća u čeliku (proizvodnja čeličnih ploča visoke čistoće korištenjem tehnologija rafiniranja kao što je vakuumsko otplinjavanje),Termička obrada nakon{0} zavarivanja (PWHT)tokom proizvodnje mora strogo kontrolisati brzinu grijanja/hlađenja kako bi se izbjegao duži boravak u temperaturnom rasponu krtosti. Istovremeno, procjena njegove žilavosti mora biti zasnovana na ispitnim pločama koje su podvrgnute simuliranoj toplinskoj obradi nakon-zavarivanja kako bi se osiguralo da materijal i dalje ima dovoljnu žilavost u konačnom stanju nakon proizvodnje opreme.

Zbog svojih sveobuhvatnih performansi, čelična ploča Gr22CL1 je postala "standardni" materijal za mnoge moderne-energetske i hemijske procesne opreme.

Široko se koristi u:

1. Veliki-kapacitet, visoka-ozbiljnostreaktori za hidroprocesiranje: posebno reaktori za hidrokreking teške nafte i reaktori za hidrotretiranje ostataka, koji rade na višem pritisku, podnose teže medije i imaju jaču koroziju.

2. Osnovna hemijska oprema za ugalj: kao što su reaktori za ukapljivanje uglja, visoko-kotlovi na otpadnu toplotu pod visokim pritiskom i promjenjivi konvertori velikih-visokoefikasnih-jedinica za gasifikaciju uglja, koje se suočavaju s visokom temperaturom, visokim pritiskom, visokim parcijalnim pritiskom vodonika i korozijom sin-gasa.

3. Velike-debljine-posude pod visokim pritiskom: Zbog veće čvrstoće Gr22, prilikom proizvodnje posuda ultra-debelih-sudova (kao što je određena oprema u nuklearnoj energiji i hemijskim poljima), može efikasno smanjiti debljinu stijenke i riješiti poteškoće u topljenju, kovanju, toplinskoj obradi i zavarivanju velikih debljina.

U ovim poljima, performanse Gr11 više ne mogu zadovoljiti zahtjeve, a Gr22CL1 je postao temelj za osiguranje sigurnog, stabilnog, dugotrajnog-, punog-opterećenja i efikasnog rada opreme.

Odabir Gr22CL1 znači prihvatanje složenijih izazova proizvodnog procesa. Njegova zavarljivost je osjetljivija od one kod Gr11. Moraju se koristiti materijali za zavarivanje višeg{4}}klasa, kao što je AWS A5.5 E9018-B3L („B3“ odgovara Gr22, „L“ označava žilavost pri niskim temperaturama).

Temperatura predgrijavanja i kontrola međuprolazne temperature moraju biti strožije (obično zahtijevaju najmanje 200 stepeni).

Najkritičnija veza jeTermička obrada nakon{0} zavarivanja (PWHT), čije su specifikacije izuzetno stroge: temperatura termičke obrade mora biti viša od maksimalne radne temperature materijala, obično u rasponu od 690 stepeni ± 14 stepeni; vrijeme držanja mora biti precizno izračunato kako bi se osiguralo dovoljno oslobađanje od naprezanja bez izazivanja pretjeranog omekšavanja; brzine grijanja i hlađenja moraju se kontrolirati kako bi se izbjegla zona krhkosti i spriječilo stvaranje novih naprezanja. Svako odstupanje od procesa može dovesti do nekvalifikovanog rada zgloba, pa čak i do ranog otkaza tokom servisa.

Gr22CL1 je klasična klasa koja povezuje prošlost i budućnost u porodici hrom-molibden čelika. Sa tehnološkim napretkom, u cilju postizanja veće efikasnosti, pojavili su se poboljšani tipovi (kao što su Gr22Cl.2, Gr24) koji dodaju elemente u tragovima poput vanadijuma (V) i niobija (Nb) na bazi Gr22, koji imaju bolju čvrstoću na visokim{8}}temperaturama.

Osim toga, da bi se potpuno riješio problem temperamentne krtosti, razvijen je Gr22 visoke -čistoće sa niskim sadržajem nečistoća (kao što je SA-542 tip D). Gr22CL1 i ovi novi materijali zajedno čine tehnički niz.

Prilikom odabira potrebna je sveobuhvatna tehnička i ekonomska procjena: za većinu tradicionalnih velikih-reaktora za hidroobradu, Gr22CL1-sa zrelom tehnologijom i bogatim iskustvom u primjeni-i dalje je jedan od najisplativijih-najekonomičnijih izbora. Za opremu sa ultra-visokom temperaturom, ultra dugim životnim vijekom dizajna ili zahtjevima za ekstremnom čvrstoćom, mogu se razmotriti napredniji poboljšani modeli. Razumijevanje granica performansi Gr22CL1 je preduslov za odabir naučnog materijala i dizajn napredne opreme.

Zatražite ponudu

Ako želite saznati više o GNEE proizvodima, možete poslati e-mail naalloy@gneesteelgroup.com. Rado ćemo vam pomoći.