SA691 91등급(9CR-1Mo-V) 고강도 페라이트강 보일러 파이프
제품개요
SA691 91학년은고-강도, 크리프-강도-강화 페라이트계(CSEF) 강철전기-융착-용접(EFW) 배관에 대한 ASTM/ASME SA691 사양을 준수합니다. 이 고급 합금은 단순한 9% Cr강이 아닌 정교한 합금입니다.바나듐, 니오븀(콜럼븀) 및 질소(9Cr-1Mo-V-Nb-N)가 첨가된 변형 9크롬-1몰리브덴 합금. 이는 9CR 등급과 같은 전통적인 Cr-Mo 강에 비해 상당한 기술 발전을 의미하며, 매우 뛰어난 고온 강도를 제공하여 초-초임계 발전소 및 기타 극한 서비스 응용 분야에서 더 얇은 벽, 더 높은 효율성 및 무게 감소를 가능하게 합니다.
주요 애플리케이션
초-초임계(USC) 및 고급 초임계 발전소:주 증기 라인, 고온 재가열 라인, 과열기 및 재가열기 헤더/튜빙(작동 온도:~593-650도 / 1100-1200도 F)
고효율-복합화력 발전소:배열 회수 증기 발생기(HRSG)의 임계 고압-압력/고온{1}}배관
석유화학:극도의 강도가 요구되는 가혹한 서비스용 히터 튜브 및 이송 라인
원자력:특정 고온-보조 시스템
고급 열 시스템페라이트강 중에서 가장 높은 강도를 요구하는
SA691 Grade 91 화학 성분 및 기계적 특성 표
| 범주 | 속성/요소 | 사양 / 가치 |
|---|---|---|
| 표준 및 등급 | 표준 명칭 | ASTM/ASME SA691 |
| 등급 | 91(ASTM A335 P91 / A213 T91에 상당하는 용접) | |
| 화학 성분 | 탄소(C) | 0.08 - 0.12% |
| 망간(Mn) | 0.30 - 0.60% | |
| 인(P) | 최대 0.020% | |
| 유황(S) | 최대 0.010% | |
| 실리콘(Si) | 0.20 - 0.50% | |
| 크롬(Cr) | 8.00 - 9.50% | |
| 몰리브덴(Mo) | 0.85 - 1.05% | |
| 바나듐(V) | 0.18 - 0.25% | |
| 니오븀(Nb) | 0.06 - 0.10% | |
| 질소(N) | 0.030 - 0.070% | |
| 니켈(Ni) | 최대 0.40% | |
| 알루미늄(Al) | 최대 0.02%(한계) | |
| 기계적 성질 | 인장 강도, 최소 | 585MPa(85,000psi) |
| 항복 강도(0.2% 오프셋), 최소 | 415MPa(60,000psi) | |
| 신장, 최소 | 20% 이상(2인치/50mm) | |
| 경도 | 최대 250HBW(일반적으로 190-230HBW) | |
| 열처리 | 필수조건 | 정규화:1040-1080도(1905-1975도 F) 템퍼링:730~800도(1345~1470F), 최소 1시간. |
| 제조공정 | 유형 | 전기 융합 용접(EFW)전체 열처리로. |
높은 온도 성능 및 설계 데이터
| 재산 | 값/범위 | 중요성 |
|---|---|---|
| 최대 설계 온도 | 650도 (1202도 F) | 섹션 I에 대한 ASME 보일러 코드 상한. |
| 허용 응력(600도/1112도 F에서) | ~78MPa(~11,300psi) | 이상더블동일한 온도에서 Grade 22(2.25CR)의 것입니다. |
| 허용 응력(650도/1202도 F에서) | ~40MPa(~5,800psi) | 뛰어난 강도 유지력을 보여줍니다. |
| 크리프파단강도(100,000시간) | ~140MPa600도에서 | 기존 강철에 비해 주요 설계 이점이 있습니다. |
| 최소 설계 금속 온도(MDMT) | 용접 및 PWHT:종종 -29도(화씨 -20도) 미만의 서비스에 대한 충격 테스트가 필요합니다. | 인성은 열처리에 민감합니다.- |
| 산화 저항 | 까지 좋아요~650도; 다른 9% Cr강과 유사합니다. |
중요한 기술 기능 및 제조 경고
강도 메커니즘:높은 강도는 다음에서 비롯됩니다.마르텐사이트 미세조직노멀라이징에 이어 V/Nb 탄화물과 질화물(MX 침전물)의 미세 분산을 생성하는 정밀한 템퍼링 공정을 통해 생성됩니다.알루미늄은 엄격히 제한됩니다.거친 AlN을 형성하여 질소를 고갈시키고 이 강화 메커니즘을 파괴하기 때문입니다.
제작은 매우 중요하며 절차가 구체적입니다.-구체적:
예열: 200-250도(400-480도 F)최소값은 필수입니다.
층간 온도:일반적으로 엄격하게 통제됩니다.최대 250-300도(480-570도 F).
사후-용접 열처리(PWHT): 절대적으로 필수적입니다.다음에서 수행해야 합니다.760±14도(1400±25도 F)두께에 따라 최소 2~4시간 동안. 잘못된 PWHT(잘못된 온도 또는 시간)는 조기 고장으로 이어질 수 있습니다.
필러 금속:일치/호환 가능한 91등급 필러(예: E9015-B9, ER90S-B9)를 사용해야 합니다.사용하지 마십시오표준 9CR-1Mo(9등급) 필러.
잠재적인 실패 메커니즘:
유형 IV 균열:용접의 미세한-열 영향-영향부(FGHAZ)에서의 크리프 고장,아킬레스 건91등급. 용접 매개변수 및 PWHT의 엄격한 제어로 완화됩니다.
조기 연화/산화:장기간 동안 서비스 온도가 ~600도를 초과하는 경우.
낮은 인성:부적절한 열처리로 인해 재료가 부서지기 쉽습니다.
품질 및 검사(엄격한 요구 사항):
경도 테스트:모재, HAZ 및 용접 캡에 필요합니다. 허용 범위는 일반적으로200-250HBWPWHT 이후.
비-파괴 검사(NDE):모든 용접부에 대한 100% 방사선 사진(RT) 또는 초음파(UT) 테스트가 표준입니다.
파괴적인 테스트:중요한 응용 분야에 대한 교차 용접 크리프 테스트가 필요한 경우가 많습니다.-
화학 검증:밀 보고서에서는 V, Nb, N 및 Al에 대한 엄격한 제어를 확인해야 합니다.
사양 및 조달 지침:
명확하게 진술하십시오:지정하다"ASTM/ASME SA691 등급 91".
추가 요구 사항 호출:일반적으로 S5(방사선 촬영), S6(초음파), 종종 S8(경도 테스트)입니다.
WPS/PQR 필요:제작을 위해서는 WPS(용접 절차 사양) 및 PQR(절차 자격 기록)이 91등급으로 승인되었는지 확인하세요.
완전한 추적성을 요구합니다:인증 공장 테스트 보고서에는 열처리 차트, 전체 화학 및 모든 기계적 테스트 결과가 포함되어야 합니다.
전문 지식이 필요합니다:91등급 부품의 설계, 용접 및 검사는 이 고급 소재에 대한 특정 경험이 있는 직원이 감독해야 합니다.
면책조항: 극도의 주의가 필요합니다.
91학년은고성능이지만{0}}성능이 좋지 않은 소재. 부적절한 제조나 열처리로 인해 그 장점이 무효화되어 -재앙적인 서비스 실패로 이어집니다. 이 정보는 일반적인 지침입니다.꼭 필요한 참고자료모든 프로젝트에는 다음이 포함됩니다.
최신ASTM/ASME SA691사양.
ASME 보일러 및 압력 용기 코드, 섹션 I 및 섹션 II, 파트 D.
ASME B31.1전원 배관 코드.
Grade 91에 대한 업계 모범 사례 가이드(예: EPRI 지침, VdTÜV/WB 데이터 시트).
