لوله های فولادی ضد زنگ ASTM A312 TP{1}H برای استفاده در حرارت بالا

TP347 / TP347Hفولادهای زنگ نزن آستنیتی کروم{0} نیکل هستند که با نیوبیم (Nb، سابقاً کلمبیوم) و مقدار کمی تانتالوم (Ta) تثبیت شده اند. آنها برای محدوده حساسیت 427-815 درجه سانتیگراد و برای خدمات طولانی مدت بالای 500 درجه سانتیگراد طراحی شده اند. گریدهای آستنیتی معمولی مانند 304/304L مستعد خوردگی بین دانه ای (IGC) در آن باند دمایی هستند، زیرا کاربیدهای کروم در طول جوشکاری یا قرار گرفتن در معرض طولانی مدت در مرز دانه ها رسوب می کنند و کروم اطراف را تخلیه می کنند. TP347H از Nb برای قفل کردن کربن در فاز NbC پایدار استفاده می‌کند، که دانه‌های مضر-مرز Cr23C6 را مسدود می‌کند و به‌طور همزمان محلول{15} را تقویت می‌کند. این ماده آن را به ماده ترجیحی برای خطوط خدماتی-سوپرهیترهای دیگ بخار فوق بحرانی، سربرگ‌های خروجی اصلاح‌کننده کاتالیزوری-و هیدروژن هیدروکرکر--که در آن دما، فشار و هیدروژن بالا وجود دارد، تبدیل می‌کند.

ویژگی های کلیدی

◆ Intergranular corrosion resistance: Nb+Ta stabilization (Nb+Ta >= ~10xC) از تشکیل دانه-مرز Cr23C6 در حین جوشکاری و قرار گرفتن در معرض{5} دمای بالا جلوگیری می‌کند، بنابراین مقاومت در برابر خوردگی در حالت-جوشکاری-بدون نیاز به آنیل کامل محلول حفظ می‌شود.

◆ قدرت خزش در دمای بالا-: کربن بالاتر 347H (0.04{3}}0.10%) باعث تقویت- محلول جامد می‌شود. تنش مجاز ASME آن بالاتر از 538 درجه سانتیگراد به وضوح از 304 لیتر فراتر می رود و در مقابل 321 ساعت برای حمل بار قابل اعتماد در درازمدت در دمای بالا مطلوب است.

◆ هیدروژن-خدمات پسند: در محیط‌های هیدروژن با فشار بالا مانند هیدروتریکاتورها و اصلاح‌کننده‌ها، ساختار تثبیت‌شده در برابر حمله هیدروژنی و-تنش اسیدی{3}}ترک خوردگی پلی‌تییونی{3}}ترک خوردگی (SCC)، مناسب محیط‌های فرآیند تهاجمی، مقاومت می‌کند.

◆ محدوده اندازه کامل، ترجیح داده شده بدون درز: پوشش های استاندارد NPS 1/8"-48", Sch 5S-XXS; برای خطوط هیدروژنی با درجه حرارت بالا و فشار بالا- بدون درز (SMLS)-بدون درز جوش طولی، بازرسی قطعه آسان‌تر-بر اساس قطعه و قابلیت ردیابی کامل مواد توصیه می‌کنیم.

مشخصات فنی

ترکیب شیمیایی (ASTM A312 معمولی، %)

خواص مکانیکی در دمای اتاق (حداقل تضمین شده TP347H)

ابعاد و محدوده تولید

کاربردهای صنعتی معمولی

این لوله ها در واحدهای هیدروکراکر و سیستم های کراکینگ کاتالیزوری سیال در کارخانه های پتروشیمی کاربرد فراوانی دارند.لوله های فولادی ضد زنگ ASTM A312 TP{1}Hگریدهای تثبیت شده برای مقاومت در برابر خوردگی بین دانه‌ای در محیط‌های هیدروژن با فشار بالا{{0}در دمای بالای 500 درجه ضروری هستند، با 347H که استحکام گسیختگی مورد نیاز برای لوله‌های سوپرهیتر و گرم کننده در دیگ‌های-بسیار بحرانی و برای تولیدات جوش داده شده در کارخانه‌های فرآوری با اسید نیتریک با حرارت بالا{4} را فراهم می‌کند. فرآیندهای شیمیایی آنها دائماً در معرض{6}هیدروژن با فشار بالا و دمای بالای 500 درجه هستند. نیروگاه‌های حرارتی از 347H برای سوپرهیتر و لوله‌های گرم‌کننده در دیگ‌های{10}بسیار بحرانی استفاده می‌کنند، زیرا دارای قدرت پارگی خزشی بالایی است که برای استفاده طولانی‌مدت در چرخه‌های حرارتی شدید مورد نیاز است. کارخانه‌های فرآوری شیمیایی که از اسید نیتریک داغ و فرآیندهای تولید در دمای بالا برای ساخت کودها و مواد شیمیایی آلی استفاده می‌کنند تا از شکستن جوش‌ها جلوگیری کنند.

شواهد مطالعه موردی

در منیفولدهای خروجی اصلاح کننده خود، یک مجتمع صنعتی بزرگ در غرب میانه از لوله استاندارد 304H به لوله TP347H تغییر یافت. پس از پنج سال کار در 650 درجه و بارگذاری چرخه ای، بازرسی اولتراسونیک هیچ حمله بین دانه ای یا تغییر شکل خزشی را نشان نداد. این افزایش 30 درصدی در طول عمر قطعه مورد انتظار را تایید کرد. به همین ترتیب، یک نیروگاه در جنوب شرقی به دلیل خرابی لوله در بخش سوپرهیتر 347H خود طی هشت سال ردیابی، هیچ قطعی غیرمنتظره ای نداشت. این برخلاف عملکرد قبلی آنها در درجه 321 بود که به این معنی بود که لوله ها باید هر چهار تا پنج سال یکبار تعویض می شدند.

 

 

مقایسه نمره: چه زمانی 347H برنده می شود؟

 TP347 در مقابلTP304 و TP304L

اگرچه ساخت TP304 ارزانتر است و به طور کلی مقاومت خوبی در برابر زنگ زدگی دارد، اما تثبیت نمی شود و در حین جوشکاری یا سرویس در دماهای بین 427 تا 815 درجه می تواند حساس شود. درصد کربن در TP304L کاهش می یابد تا احتمال حساسیت کاهش یابد، اما قدرت دمایی بالا از بین می رود. تثبیت کلمبیوم TP347 را کاملاً در برابر مسائل حساسیت ایمن می کند. این باعث می شود که بهترین انتخاب برای سازه های جوش داده شده در دماهای بالا باشد، حتی اگر 15 تا 20 درصد هزینه بیشتری داشته باشد.

 TP347 در مقابلTP316 و TP316L

انواع TP316 دارای 2 تا 3 درصد مولیبدن هستند تا در شرایط کلرید در برابر خوردگی حفره ای و شکافی مقاومت بیشتری داشته باشند. از طرف دیگر، مولیبدن به تشکیل فاز سیگما در زمانی که برای مدت طولانی در دمای بالای 600 درجه قرار می گیرد، کمک می کند. این باعث می شود فلز سختی کمتری داشته باشد و در برابر خوردگی مقاوم باشد. این اتفاق در مورد TP347 نمی‌افتد، زیرا مقاومت بهتری در برابر اکسیداسیون و جوش‌پذیری در موقعیت‌های{8}}گرمای بالا دارد. این بدان معناست که در محیط‌های خشک{10}درمحیط اکسیدکننده با دمای بالا بهتر از سرویس کلرید مرطوب کار می‌کند.

 TP347 در مقابلTP321

TP347 و TP321 هر دو درجه های تثبیت شده ای هستند که به منظور جلوگیری از حساس شدن افراد هستند. تثبیت تیتانیوم در TP321 استفاده می شود که می تواند باعث تشکیل نیترید تیتانیوم در حین جوشکاری شود. این می‌تواند با ایجاد سوراخ‌ها، اتصال را کمتر جامد کند. کلمبیوم موجود در TP347 پایدارتر می ماند و در حین جوشکاری به راحتی گازها را خارج نمی کند. این باعث می شود جوش ها تمیزتر و قوی تر شوند. خروجی جوش میدانی افزایش می‌یابد زیرا به اندازه TP321 به عملیات حرارتی قبل و بعد از جوشکاری{10}نیاز نیست.

TP347 در مقابل TP309 وTP310

انواع TP309 و TP310 کروم و نیکل بیشتری دارند که باعث می شود در دمای بالای 870 درجه در برابر زنگ زدگی و کربوریزه شدن مقاوم باشند. با این حال، محتوای فلز بالاتر باعث می شود که مواد 40 تا 60 درصد بیشتر از TP347 هزینه داشته باشد. برای استفاده‌هایی که همیشه زیر 870 درجه باقی می‌مانند، TP347 و TP347H محافظت کافی در برابر اکسیداسیون را با هزینه بسیار پایین‌تر ارائه می‌کنند و کارایی هزینه{10}در طول عمر را بدون کاهش حاشیه‌های ایمنی بهینه می‌کنند.

تولید و عملیات حرارتی

عملیات حرارتی: Solution anneal at >= 1040 درجه سانتی گراد و به دنبال آن خاموش کردن آب (سرد شدن سریع آستنیت را قفل می کند و از بارش کاربید در حین خنک شدن آهسته جلوگیری می کند)-این پیش نیاز برای ویژگی های 347H است. همیشه دمای محلول را در MTC بررسی کنید.

انتخاب فرم:برای خطوط بحرانی-درجه حرارت بالا و فشار بالا-هیدروژن، لوله بدون درز ترجیح داده می شود. بدون درز طولی به عنوان یک پیوند ضعیف بالقوه، قابلیت اطمینان کلی بالاتر است و -قطعه-بازرسی هیدرواستاتیک و UT آسانتر است.

Welding: If welding is involved, 347H normally needs no preheat; for heavy walls (>Sch 80) یا مفاصل بسیار مهار شده، PWHT را برای کاهش تنش پسماند در نظر بگیرید.

 

کنترل کیفیت و صدور گواهینامه

سیستم‌ها: سیستم‌های سازنده: مدیریت کیفیت ISO 9001 و مطابقت با PED (دستورالعمل تجهیزات فشار). ترجیحاً با ISO 17025 معتبر در آزمایشگاه خانگی-.

اسناد: گواهی مواد به EN 10204 3.1 (گواهی سازنده) یا 3.2 (شخص ثالث-شاهد). باید دمای محلول، محدوده کربن و نسبت Nb+Ta را بیان کند.

بازرسی: آزمایش‌های ویژه: تست خوردگی بین دانه‌ای (مانند ASTM A262)،-کشش در دمای بالا، اندازه دانه- (ASTM E112). NDT شامل هیدرواستاتیک / گردابی-جریان / اولتراسونیک.

اصالت: تأیید ورودی: XRF قابل حمل برای PMI برای تأیید نسبت Nb+Ta در محل. برای جلوگیری از جایگزینی با نمرات غیر ثابت-MTR را با علائم فیزیکی بررسی کنید.

چرا ما را انتخاب کنید

اندازه ها: پوشش اندازه کامل: NPS 1/8"-48", Sch 5S-XXS، فرم های بدون درز/جوش داده شده موجود است.

صلاحیت: گواهینامه ها: ISO 9001 / PED / TUV، با ISO 17025 در-آزمایشگاه خانه و گواهینامه EN 10204 3.1/3.2.

کیفیت: QC قابل ردیابی: قطعه-به-قطعه هیدرواستاتیک + UT/ECT، سوابق کامل MTC و UT، تأیید PMI در صورت درخواست.

تحویل: تحویل انعطاف پذیر: MOQ کم برای نمونه ها، کشتی های انبار در 7 روز، سفارشی در 4-6 هفته، FOB/CIF/DDP انعطاف پذیر.

خدمات: پشتیبانی فنی: انتخاب درجه، جوشکاری و حرارت{0}}مشاوره درمان، و کمک بررسی BOM.

سوالات متداول

Q1: TP347 در مقابل 347H؟

پاسخ: تفاوت اصلی این است که کربن 347 دارای C است<=0.08%, 347H is high carbon 0.04-0.10% with solution anneal >=1040 degC; 347H's creep rupture strength at >سرویس طولانی مدت 500 درجه سانتی گراد-از 347 بیشتر است.

Q2: آیا می توان از آن در دمای پایین استفاده کرد؟

ج: بله. ساختار آستنیتی در دمای پایین ترد نمی شود. 347H تا حدود -196 درجه سانتیگراد قابل استفاده است، مناسب برای سرویس‌های برودتی-تا-چرخه‌ای با دمای بالا.

Q3: چگونه صحت را تأیید کنیم؟

A: دمای محلول و نسبت C/Nb+Ta را در MTR بررسی کنید. از XRF قابل حمل برای PMI در محل برای تأیید تثبیت کننده استفاده کنید. گزارش خوردگی بین دانه ای ASTM A262 را از تامین کننده درخواست کنید.

Q4: پیش گرمایش قبل از جوشکاری مورد نیاز است؟

A: Usually no preheat is needed; only heavy walls (>Sch 80) یا مفاصل بسیار مهار شده نیاز به PWHT برای کاهش تنش باقی مانده دارند.

Q5: چرا 347H بیش از 321؟

پاسخ: 347H از تثبیت Nb-تخلخل TiN کمتر در جوش، بدون گاز محافظ ویژه، اساساً بدون پیش گرم کردن، و-دراز مدت{3}}پایداری دما{4}} بهتر استفاده می‌کند، به همین دلیل است که به تدریج جایگزین 321 می‌شود.