Akú normu spĺňa oceľový plech A387Gr22CL1? Analýza základného chemického zloženia a mechanických vlastností

A387Gr22CL1je chróm-molybdénová legovaná oceľová doska podľa normy ASTM A387 s vyššou triedou ako Gr11, vyznačujúca sa výrazne lepšími legovacími prvkami. "Gr22" znamená, že jeho obsah chrómu (Cr) sa zvýšil na približne 2,00 %-2,50 %, zatiaľ čo obsah molybdénu (Mo) sa udržiava na úrovni približne 0,90 % až 1,10 %. Zdvojnásobený obsah chrómu prináša kvalitatívny skok, čím sa zvyšuje jeho odolnosť voči oxidácii a korózii, najmä odolnosť vočivysokoteplotná-korózia sírovodíkom-oveľa lepšie ako Gr11. Podstatné zvýšenie obsahu molybdénu výrazne zvyšuje pevnosť ocele pri vysokých-teplotách, odolnosť proti tečeniu a mikroštrukturálnu stabilitu. Preto je Gr22CL1 postavený tak, aby si poradil s náročnejšími strednými-teplotami a vysokým-tlakom. Jeho horná hranica prevádzkovej teploty je zvyčajne o 25-50 stupňov vyššia ako u Gr11, čo umožňuje-dlhodobú stabilnú prevádzku v rozsahu teplôt od 454 stupňov do 566 stupňov . Je to kľúčový materiál pre výrobu vysokovýkonných tlakových nádob.

Hlavná výhoda Gr22CL1 spočíva v jeho vynikajúcej-pevnosti pri tečení pri vysokých teplotách. Creep označuje pomalú plastickú deformáciu materiálov pri nepretržitej vysokej teplote a namáhaní, čo je hlavnou prekážkou pri konštrukcii vysokoteplotných-zariadení. Vyšší obsah molybdénu a stabilnejšie zliatinové karbidy (ako sú M7C3, M2C) vytvorené kombinovaným pôsobením chrómu a molybdénu môžu účinne pripevňovať hranice zŕn a brániť pohybu dislokácií, čím výrazne zlepšujú medzu tečenia materiálu a medzu pevnosti pri tečení. To znamená, že pri rovnakej konštrukčnej teplote a tlaku možno pomocou Gr22CL1 navrhnúť ľahšie a tenšie vybavenie v porovnaní s materiálmi nižšej{12}}triedy (ako je Gr11), čím sa dosiahne zníženie hmotnosti a úspora materiálu. Alternatívne môže zariadenie Gr22CL1 s rovnakou hrúbkou steny odolať vyššiemu prevádzkovému tlaku a teplote, čím spĺňa pokročilejšie procesné požiadavky-napríklad aplikácie pri skvapalňovaní uhlia a moderných hydrokrakovacích jednotkách.

Oceľový plech Gr22CL1 po tepelnom spracovaní (zvyčajne normalizácia + temperovanie) získa stabilnú temperovanú bainitovú štruktúru. Na rozdiel od nízkolegovaných ocelí však majú ocele s vysokým obsahom chrómu-molybdénu (napríklad 2,25Cr-1Mo oceľ) charakteristiku, ktorá si vyžaduje osobitnú pozornosť –povahová krehkosť. Týka sa to javu, pri ktorom rázová húževnatosť ocele výrazne klesá, keď slúži dlhý čas v rozsahu teplôt 375 stupňov až 575 stupňov alebo pomaly chladne v tomto rozsahu. Nie je to problém korózie, ale je spôsobený segregáciou prvkov nečistôt (ako je fosfor, cín, antimón) na hraniciach zŕn.

Preto v prípade materiálu Gr22CL1 okrem prísnej kontroly obsahu prvkov nečistôt v oceli (výroba vysoko-oceľových plechov s použitím rafinačných technológií, ako je vákuové odplyňovanie),Po{0}}tepelnom spracovaní zvaru (PWHT)počas výroby musí prísne kontrolovať rýchlosť ohrevu/chladenia, aby sa zabránilo dlhodobému pobytu v teplotnom rozsahu krehnutia. Zároveň musí byť hodnotenie jeho húževnatosti založené na skúšobných platniach podrobených simulovanému tepelnému spracovaniu po-zvarení, aby sa zabezpečilo, že materiál bude mať v konečnom stave po výrobe zariadenia stále dostatočnú húževnatosť.

Vďaka svojmu komplexnému výkonu sa oceľový plech Gr22CL1 stal „štandardným“ materiálom pre mnoho moderných špičkových- zariadení pre energetické a chemické procesy.

Je široko používaný v:

1. Veľká-kapacita, vysoká-závažnosťhydrospracujúce reaktory: najmä reaktory na hydrokrakovanie ťažkého oleja a hydrorafináciu zvyškov, ktoré pracujú pri vyššom tlaku, manipulujú s ťažšími médiami a majú silnejšiu koróziu.

2. Chemické zariadenia na skvapalňovanie uhlia: ako sú reaktory na skvapalňovanie uhlia, vysokotlakové kotly na odpadové teplo a konverzné konvertory veľkých-vysokoúčinných jednotiek na splyňovanie uhlia-, ktoré čelia vysokej teplote, vysokému tlaku, vysokému parciálnemu tlaku vodíka a korózii syntézneho plynu.

3. Veľké-vysokotlakové{2}}nádoby: Vďaka vyššej pevnosti Gr22 môže pri výrobe ultra-hrubých{5}}nádob (ako sú niektoré zariadenia v jadrovej energetike a chemických poliach) účinne znížiť hrúbku steny a vyriešiť ťažkosti pri tavení, kovaní, tepelnom spracovaní a zváraní spôsobené veľkou hrúbkou.

V týchto oblastiach už výkon Gr11 nemôže spĺňať požiadavky a Gr22CL1 sa stal základom pre zaistenie bezpečnej, stabilnej, dlhodobej-úplnej{4}}zaťaženia a efektívnej prevádzky zariadenia.

Výber Gr22CL1 znamená prijatie komplexnejších výziev výrobného procesu. Jeho zvárateľnosť je citlivejšia ako u Gr11. Musia sa použiť-zváracie materiály vyššej kvality, ako napríklad AWS A5.5 E9018-B3L ("B3" zodpovedá Gr22, "L" označuje húževnatosť pri nízkych teplotách).

Teplota predohrevu a medziprechodová regulácia teploty musia byť prísnejšie (zvyčajne vyžadujúce nie menej ako 200 stupňov).

Najkritickejší odkaz jePo{0}}tepelnom spracovaní zvaru (PWHT), ktorého špecifikácie sú mimoriadne prísne: teplota tepelného spracovania musí byť vyššia ako maximálna prevádzková teplota materiálu, zvyčajne v rozsahu 690 stupňov ± 14 stupňov; čas zdržania sa musí presne vypočítať, aby sa zabezpečilo dostatočné uvoľnenie napätia bez toho, aby došlo k nadmernému mäknutiu; rýchlosť ohrevu a ochladzovania sa musí regulovať, aby sa predišlo zóne popúšťania krehnutia a zabránilo sa vytváraniu nových napätí. Akákoľvek odchýlka procesu môže viesť k nekvalifikovanému výkonu spoja a dokonca k skorému zlyhaniu počas prevádzky.

Gr22CL1 je klasická trieda, ktorá spája minulosť a budúcnosť v rodine chróm-molybdénovej ocele. S technologickým pokrokom na dosiahnutie vyššej účinnosti sa objavili vylepšené typy (napríklad Gr22Cl.2, Gr24) s pridaním stopových prvkov ako vanád (V) a niób (Nb) na báze Gr22, ktoré sa vyznačujú lepšou pevnosťou pri vysokých-teplotách.

Okrem toho na úplné vyriešenie problému krehnutia pri popúšťaní bol vyvinutý vysoko-čistý Gr22 s nízkym obsahom nečistôt (ako je SA-542 typ D). Gr22CL1 a tieto nové materiály spolu tvoria technickú sekvenciu.

Pri výbere je potrebné komplexné technické a ekonomické posúdenie: pre väčšinu tradičných veľkých{0}}hydroprocesných reaktorov je Gr22CL1-s vyspelou technológiou a bohatými aplikačnými skúsenosťami-stále jednou z najefektívnejších volieb-. Pre zariadenia s extrémne-vysokou teplotou, mimoriadne dlhou životnosťou alebo extrémnymi požiadavkami na húževnatosť možno zvážiť pokročilejšie vylepšené modely. Pochopenie výkonnostných hraníc Gr22CL1 je predpokladom vedeckého výberu materiálu a pokročilého dizajnu zariadenia.

Vyžiadajte si cenovú ponuku

Ak sa chcete dozvedieť viac o produktoch GNEE, môžete poslať e-mail na adresualloy@gneesteelgroup.com. Sme viac než radi, že vám môžeme pomôcť.