P11이란?
P11은 고온용 이음매 없는 페라이트 합금-강관 사양인 ASTM A335/A335M에 정의된 페라이트 합금-강관 등급입니다.- 등급 지정 P11은 명목상 크롬 1.25%와 몰리브덴 0.5%의 크롬{8}}몰리브덴 구성에 해당합니다. 이는 탄소강이 고온에서 강도를 잃고 완전한 스테인레스 재질로 전환하지 않고도 약간의 내산화성이 필요한 발전소, 석유화학 플랜트 및 정유 배관에 사용됩니다.
제조 경로: 원활한 전용
ASTM A335에서는 P11이 원활한 공정으로 제조되도록 요구합니다. 파이프는 단단한 원형 빌렛으로 시작하여 구멍을 뚫어 속이 빈 쉘을 형성한 다음 열간 압연, 냉간 인발 또는 압출을 통해 최종 크기로 축소됩니다. 이 규격에는 전기 저항 용접이나 서브머지드 아크 용접과 같은 용접 공정이 허용되지 않습니다. 그 이유는 서비스- 중심입니다. 세로 웰드라인은 고온 및 고압 하에서 특히 시스템이 열 순환을 겪는 곳에서 전형적인 약점입니다. 용접을 제거하면 관련된 파손 모드가 제거되므로 이음매 없는 구조는 더 균일한 벽 특성, 더 나은 압력{7}}유지 기능 및 전체 파이프 길이에 걸쳐 크리프 하중에 대한 일관된 반응을 제공합니다.
화학 성분
P11의 구성 한계는 A335 표에 의해 고정되어 있으며 공장 인증서에서 확인됩니다.
| 요소 | 한도(중량%) |
|---|---|
| 탄소 | 0.05 - 0.15 |
| 망간 | 0.30 - 0.60 |
| 인 | 최대 0.025 |
| 황 | 최대 0.025 |
| 규소 | 0.50 - 1.00 |
| 크롬 | 1.00 - 1.50 |
| 몰리브덴 | 0.44 - 0.65 |
기계적 요구사항에서는 전체 크기 시험편에 대해 최소 인장 강도 415MPa(60ksi), 최소 항복 강도 205MPa(30ksi), 2인치당 최소 연신율 30%를 요구합니다.{6}}
필수 열처리
성형 후 모든 P11 파이프는 표준에 정의된 세 가지 열처리 중 하나를 받아야 합니다. 완전 어닐링, 노멀라이징 후 템퍼링, 담금질 후 템퍼링입니다. 노멀라이징과 템퍼링이 가장 일반적인 생산 경로입니다.
정규화는 파이프를 상위 변태 온도(일반적으로 900°C 이상) 이상으로 재가열하고 공기가 없는 상태에서 냉각시킵니다. 목적은 입자 크기를 미세화하고 미세 구조를 균질화하며 일관된 기계적 특성을 확립하는 것입니다. 그런 다음 템퍼링을 통해 파이프를 더 낮은 변태점 아래의 온도(일반적으로 650°C 이상)로 재가열하고 제어된 시간 동안 유지한 후 냉각합니다. 템퍼링은 정규화로 인해 생성된 내부 응력을 완화하고, 인성과 연성을 향상시키며, 탄화물을 구형화하여 재료가 장기간-고온-노출에 안정적이도록 합니다.
공정 매개변수가 최종 특성을 제어하는 방법
열처리 창은 좁고 고의적입니다. 정규화 온도가 너무 낮으면 오스테나이트가 균질화되지 않고 최종 구조가 고르지 않게 됩니다. 너무 높으면 입자가 거칠어지고 인성이 떨어집니다. 냉각 속도에 따라 미세 구조가 선택됩니다. 정규화 후 공기 냉각을 통해 베이나이트 구조가 형성되어 이 등급에 가장 적합한 강도와 인성의 조합을 제공합니다. 템퍼링 온도는 합금 탄화물의 크기와 분포를 고정합니다. 과소-템퍼링은 잔류 응력과 불충분한 인성을 남기고, 과-템퍼링은 탄화물을 거칠게 만들고 강도를 떨어뜨립니다. 이러한 이유로 각 열의 온도-에서-실제 시간을 보여주는 용광로 기록은 필수 제조 문서의 일부입니다.
열처리 및 고온-성능
장기간-고온-서비스는 크리프 강도와 파단 강도에 의해 결정되며 둘 다 미세 구조에 따라 달라집니다. 올바르게 표준화되고 강화된 파이프에는 안정적인 강화된 베이나이트 또는 트루스타이트 매트릭스에 미세하고 고르게 분포된 크롬 및 몰리브덴 탄화물이 포함되어 있습니다. 이러한 탄화물은 조대화에 저항하고 결정립 경계를 고정하여 수십 년 동안 사용하면서 크리프 변형을 느리게 합니다. 열처리가 잘못되면 파이프는 온도에서 탄화물 응집을 가속화하는 불안정한 상과 잔류 응력을 전달합니다. 크리프율이 상승하고 조기 파단으로 인해 설계 수명이 단축됩니다. 따라서 열처리 상태는 외관상의 단계가 아니라 파이프가 설계 코드에서 계산된 대로 작동하는지 여부를 결정하는 가장 큰 단일 요소입니다.
테스트 및 비파괴 검사-
모든 P11 파이프는 A335 승인 테스트를 거칩니다. 구매자가 대체 비파괴 테스트에 동의하지 않는 한 수압 테스트는 필수이며 테스트 압력은 파이프 치수에서 계산됩니다. 또한, 표준에서는 파이프에 유해한 결함이 없어야 한다고 요구하며, 보충 요구사항에는 세로 및 가로 불연속성에 대한 전체 몸체의 초음파 또는 와전류 테스트, 표면의 자분 또는 액체 침투 검사와 같은 추가 검사가 포함됩니다. 중요한 서비스를 위한 P11 구매자는 일반적으로 EN 10204에 따른 3.1 검사 인증서 또는 이에 상응하는 문서와 함께 구매 주문서에서 이러한 보충 옵션을 호출합니다.
FAQ
1. A335 P11은 이음새가 없거나 용접되어 있습니까?
이음새가 없습니다. ASTM A335에서는 이음매 없는 공정이 명시적으로 요구되며 용접 파이프는 이 사양에 따라 인증될 수 없습니다.
2. P11은 어떤 열처리를 받아야 하나요?
세 가지 중 하나: 완전 어닐링, 정규화 + 템퍼링, 담금질 + 템퍼링. 정규화와 템퍼링이 가장 널리 사용되는 경로입니다.
3. P11의 정규화 및 템퍼링 온도는 얼마입니까?
정규화는 일반적으로 900°C 이상에서 수행되고 템퍼링은 650°C 이상에서 수행되며 정확한 값은 파이프 크기 및 벽 두께에 대해 제조업체의 적격 절차에 따라 설정됩니다.
4. P11과 P22의 차이점은 무엇인가요?
둘 다 크롬{0}}몰리브덴강이지만 P11에는 크롬 약 1.25%와 몰리브덴 0.5%가 포함되어 있고, P22에는 크롬 약 2.25%와 몰리브덴 1%가 포함되어 있습니다. P22는 더 높은-온도 서비스를 위해 더 높은 크리프 강도를 제공합니다.
5. A335 P11 파이프와 A213 T11 튜브의 차이점은 무엇입니까?
화학적, 기계적 가치는 본질적으로 동일합니다. T11은 보일러 및 열교환기 서비스용으로 ASTM A213이 적용되는 튜브이며, 튜브-별 치수 및 테스트가 포함되어 있으며, P11은 ASTM A335에 따른 외부 배관 시스템용 파이프입니다.
6. P11은 보통 몇도까지 사용되나요?
P11은 일반적으로 압력 배관의 금속 온도가 최대 약 550°C인 경우 선택됩니다. 이 범위 이상에서는 일반적으로 P22 또는 P91과 같은 더 높은-크롬 등급이 필요합니다.
