ASTM A312 TP321H nerūsējošā tērauda bezšuvju caurule: īpašības un pielietojums

Ievads

ASTM A312 ir standarta specifikācija bezšuvju, metinātām un stipri auksti apstrādātām-austenīta nerūsējošā tērauda caurulēm. TP321H ir augstas -oglekļa, titāna- stabilizēta A312 marka, apzīmēta ar UNS S32109. Tas tiek izvēlēts, ja cauruļvadiem ir jādarbojas šļūdes diapazonā, parasti 538-870 grādi, kur standarta TP321 nenodrošina pietiekamu{11}}ilgtermiņa izturību un ja ne-stabilizētas kategorijas, piemēram, TP304, varētu būt jutīgas pret sensibilizāciju un starpkristālu koroziju. Naftas ķīmijas rūpniecība izmanto TP321H ūdeņraža pakalpojumiem, augstas temperatūras procesa līnijām, krāsns pārvades cauruļvadiem un siltuma reģenerācijas sistēmām.

Ķīmiskais sastāvs (masas%)

Elements	TP321H (UNS S32109) atbilstoši ASTM A312
Ogleklis	0.04 - 0.10
Mangāns, maks	2.00
Fosfors, maks	0.045
Sērs, maks	0.030
Silīcijs, maks	1.00
Chromium	17.0 - 19.0
Niķelis	9.0 - 12.0
Slāpeklis, maks	0.10
Titāns	4 x C minimums

Mehāniskās prasības

Īpašums	Minimālā vērtība (ASTM A312)
Stiepes izturība	515 MPa (75 ksi)
Ražīgums (nobīde 0,2 %)	205 MPa (30 ksi)
Pagarinājums	35%

Termiskā apstrāde

Saskaņā ar ASTM A312, TP321H caurule tiek nodrošināta šķīduma atkvēlinātā stāvoklī: tiek uzkarsēta līdz vismaz 1040 grādu (1900 °F) temperatūrai un pēc tam ātri atdzesēta ūdenī. Šķīduma atkvēlināšana izšķīdina nogulsnētos karbīdus un atjauno pilnībā austenīta mikrostruktūru. TP321H paaugstinātais oglekļa saturs tiek saglabāts kontrolētajā diapazonā 0,04-0,10%, kas nodrošina šļūdes izturību turpmākās augstas temperatūras apkalpošanas laikā.

Augsta{0}}temperatūras veiktspēja

TP321H ir paredzēts nepārtrauktai darbībai aptuveni 538-870 grādu diapazonā. Titāna stabilizācijas un kontrolētas oglekļa kombinācija sniedz tai divas priekšrocības salīdzinājumā ar nestabilizētām pakāpēm: izturību pret sensibilizāciju un starpkristālu koroziju metinātos un karsētos apstākļos, kā arī ievērojami lielāku šļūdes-pārraušanas izturību nekā zema-oglekļa un standarta variantiem. Ar ūdeņradi{9}}bagātajā naftas ķīmijā, kas pārsniedz aptuveni 400 grādus, priekšroka tiek dota stabilizētām markām, piemēram, 321H, jo ne-stabilizēti austenīta tēraudi ir jutīgi pret augstas temperatūras ūdeņraža iedarbību un karbīda noārdīšanos.

Izgatavošana un pārbaude

TP321H caurule ir metināta ar atbilstošu vai pār{1}}leģētu pildvielu, parasti ER321 vai ER347, un vairumā pakalpojumu nav nepieciešama pēc-metināšanas termiskā apstrāde, lai nodrošinātu izturību pret koroziju. Tā kā šķirne tiek izmantota drošības{6}}kritiski augstas-temperatūras cauruļvados, parasti tiek noteikta papildu pārbaude, tostarp hidrostatiskā pārbaude, virpuļstrāvas vai ultraskaņas pārbaude, pozitīva materiāla identifikācija (PMI) un marķējums atbilstoši ASTM A1016/A1016M, kam nepieciešams noteikt standartu, pakāpi, izmēru, siltuma numuru un ražošanas metodi.

Tipiski pielietojumi

Siltummaiņi un kondensatori, katli un pārkarsētāji, krāšņu sastāvdaļas un pārvades līnijas, ūdeņraža un sintēzes gāzes cauruļvadi, ķīmiskās apstrādes iekārtas, rafinēšanas sildītāju caurules un spēkstaciju tvaika cauruļvadi, kas darbojas šļūdes diapazonā.

Salīdzinājums ar saistītajām atzīmēm

TP304: zemākas izmaksas, nestabilizēts, pakļauts sensibilizācijai; piemērots zemas-temperatūras korozijai. TP316: molibdēna pievienošana, lai nodrošinātu izturību pret iedobēm; priekšroka tiek dota hlorīdu vidē, bet nav paredzēts augstas -temperatūras šļūdei. TP321: standarta oglekļa versija 321; piemērots mērenam pakalpojumam, kur šļūde nav dizains-ierobežojoša. TP321H: kontrolēts augstāks ogleklis, lai uzlabotu izturību augstā temperatūrā; norādīts, ja konstrukciju nosaka šļūde un sprieguma pārrāvums.

FAQ

Q1: Ko nozīmē H TP321H?H sufikss apzīmē kontrolētu oglekļa diapazonu 0,04-0,10%, nodrošinot lielāku šļūdes pārrāvuma izturību ekspluatācijai virs aptuveni 500 grādiem.

Q2: Kāpēc TP321H ir pievienots titāns?Titāns stabilizē oglekli, novēršot hroma karbīda nogulsnēšanos uz graudu robežām metināšanas laikā un augstas -temperatūras iedarbības laikā, tādējādi saglabājot izturību pret starpkristālu koroziju.

Q3: kādam temperatūras diapazonam ir piemērots TP321H?Nepārtraukta apkalpošana no aptuveni 538 grādiem līdz 870 grādiem, kur šļūdes izturība ir vadošā dizaina īpašība.

4. jautājums: vai TP321H ir nepieciešama pēc-metināšanas termiskā apstrāde?Parasti nē; stabilizācija novērš sensibilizāciju, tāpēc metinātos cauruļvadus var nodot ekspluatācijā bez šķīduma atkausēšanas, ja tiek izmantotas pareizas pildmetāla un metināšanas procedūras.

Q5: Kāda ir atšķirība starp TP321 un TP321H?TP321 maksimālais oglekļa saturs ir 0,08% un zemāka šļūdes izturība; TP321H kontrolētais oglekļa diapazons ir 0,04-0,10%, un tas ir norādīts gadījumos, kad ir nepieciešama šļūdes pārrāvuma izturība augstā temperatūrā.

Q6: Kurš testēšanas standarts regulē TP321H caurules papildu pārbaudi?Vispārīgās prasības A312 caurulei ir ietvertas ASTM A1016/A1016M, tostarp marķēšana, hidrostatiskā vai elektriskā pārbaude un izmēru pārbaude.