Tubo sin costuras de acero de aleación ASTM A335 P91 para servicio a altas temperaturas
Resumen del producto
La tubería sin costuras de acero aleado ASTM A335 P91 es una tubería de acero aleado 9Cr-1Mo-V-Nb modificada diseñada para el servicio a altas temperaturas.con elementos de aleación adicionales, como el vanadio, niobio y nitrógeno para mejorar sus propiedades mecánicas a alta temperatura.
En comparación con los aceros convencionales de cromo-molibdeno como P11, P22 y P9, el P91 ofrece una mayor resistencia al arrastramiento y una mejor resistencia a la deformación en condiciones de temperatura elevada.Su rendimiento depende de un control preciso de la composición química y un tratamiento térmico adecuado.
La norma ASTM A335/A335M cubre tubos de acero de aleación ferrítica sin soldadura destinados a un servicio a altas temperaturas.plantas petroquímicas, y otros sistemas de alta presión.
Especificaciones técnicas
| Punto de trabajo |
Descripción |
| Nombre del producto |
Tubo sin costuras de acero aleado |
| Calidad del material |
P91 |
| Clasificación de los grados |
P91 Tipo 1 / Tipo 2, según lo especificado |
| El SNU |
K90901 en ediciones más recientes; K91560 en ediciones anteriores |
| Nombramiento común |
9Cr-1Mo-V-Nb modificado |
| Tipo de material |
Acero de aleación ferrítica |
| Estándar |
Las especificaciones de la norma ASTM A335/A335M |
| Estándar ASME |
La norma ASME SA335/SA335M, cuando se especifique |
| Proceso de fabricación |
Sin costura |
| Método de fabricación |
Fabricación a caldo o a frío, según proceda |
| Tamaño |
Según las necesidades del cliente |
| Diámetro exterior |
Según las dimensiones aplicables de las tuberías |
| espesor de la pared |
Según el horario o los requisitos del cliente |
| Duración |
Duración aleatoria o especificada |
| Tratamiento térmico |
Normalización y templado, o apagado y templado, según lo permita la especificación |
| Condición de la superficie |
Como se acordó. |
| Inspección |
Pruebas mecánicas, dimensionales y no destructivas aplicables |
| Documentación |
Certificado de ensayo de materiales (MTC) |
Composición química de la norma ASTM A335 P91
El P91 contiene una combinación controlada de cromo, molibdeno, vanadio, niobio y nitrógeno, elementos que contribuyen a su resistencia a altas temperaturas y estabilidad microstrutural.
A continuación se enumeran los requisitos típicos de composición química para el P91 Tipo 1.
| El elemento |
Composición (%) |
| El carbono (C) |
0.08 ¢0.12 |
| Manganeso (Mn) |
0.30 ¢ 0.60 |
| El silicio (Si) |
0.20 ̊0.50 |
| Fósforo (P) |
≤ 0020 |
| El sulfuro (S) |
≤ 0010 |
| El cromo (Cr) |
8.00 ¢9.50 |
| El molybdeno (Mo) |
0.85 ¢1.05 |
| El vanadio (V) |
0.18 ̊0.25 |
| El niobio (Nb) |
0.06 ¢0.10 |
| El contenido de nitrógeno (N) |
0.030 ¢ 0.070 |
| El níquel (Ni) |
≤ 040 |
| Aluminio (Al) |
≤ 002 |
| Titanio (Ti) |
≤ 001 |
| Zirconio (Zr) |
≤ 001 |
Nota: La tabla representa los requisitos típicos del tipo 1 del P91. El tipo 2 del P91 tiene controles adicionales de composición química y requisitos de análisis térmico/producto separados.Verifique siempre la edición ASTM aplicable y las especificaciones de compra..
Propiedades mecánicas
Los requisitos mecánicos mínimos típicos para las tuberías ASTM A335 P91 incluyen:
| Propiedad |
Requisito |
| Resistencia a la tracción |
≥ 585 MPa |
| Fuerza de rendimiento (0,2% de compensación) |
≥ 415 MPa |
| Elongado (longitudinal) |
≥ 20% |
| Dureza (HBW) |
190 ¢ 250 |
| Dureza (HV) |
Las demás: |
| Dureza (HRBW / HRC) |
91 HRBW 25 HRC |
Los requisitos de ensayo mecánico y las dimensiones de la muestra deben confirmarse con la edición ASTM A335/A335M aplicable.
Características clave del tubo ASTM A335 P91
- Alta resistencia al arrastramiento
El P91 está diseñado para el servicio a temperaturas elevadas donde la resistencia a la deformación por arrastramiento es una consideración material importante.Su diseño de aleación y tratamiento térmico controlado ayudan a mantener el rendimiento mecánico durante una exposición prolongada a altas temperaturas.
- Composición de la aleación de cromo y molibdeno
El contenido de cromo contribuye a la resistencia a la oxidación, mientras que el molibdeno soporta la resistencia a altas temperaturas.Estos elementos hacen que el P91 sea adecuado para aplicaciones seleccionadas de tuberías de vapor y de proceso a altas temperaturas.
- Leguras de vanadio y niobio
El vanadio y el niobio contribuyen al fortalecimiento de la precipitación y a la estabilidad microstructural.Ayudan a desarrollar las propiedades mecánicas asociadas con el acero 9Cr-1Mo modificado.
- Tratamiento térmico controlado
El P91 requiere una normalización y un templado cuidadosamente controlados o una vía de apagado y templado aprobada.El tratamiento térmico es esencial para lograr las propiedades mecánicas y la microestructura especificadas.
Requisitos para el tratamiento térmico
El tratamiento térmico es una parte crítica de la fabricación de tuberías P91 y el control de calidad.
Las temperaturas típicas de normalización y de templado son:
| Proceso |
Temperatura |
| La normalización |
1040 ∼ 1080°C |
| Temperado |
730 ∼ 800 °C |
El calentamiento y el templado también podrán estar permitidos en virtud de la especificación aplicable.
La vía de tratamiento térmico real, el tiempo de retención, el método de enfriamiento y los requisitos de aceptación deberán cumplir la edición ASTM A335/A335M especificada.
Para los sistemas de tuberías P91, el tratamiento térmico posterior a la soldadura es también una consideración importante.y tratamiento térmico post-soldadura deben establecerse de acuerdo con el código de construcción aplicable y los procedimientos de soldadura cualificados.
Proceso de fabricación
La tubería ASTM A335 P91 se fabrica mediante un proceso de producción sin costuras.
Las etapas típicas de producción y control de calidad incluyen:
-
Selección de las fichas de acero de aleación y verificación de la composición química.
-
Calentamiento y perforación.
-
laminado en caliente u otros procesos de formación de tuberías sin costuras aplicables.
-
Normalización y templado u otro tratamiento térmico permitido.
-
Condicionamiento de la superficie y acabado dimensional.
-
Pruebas mecánicas e inspección de dureza.
-
Aplicable el examen no destructivo y el ensayo hidrostático.
-
Inspección final, marcado y documentación del material.
Los registros de tratamiento térmico y la trazabilidad del material son particularmente importantes para los productos P91.
Aplicaciones del tubo de acero de aleación ASTM A335 P91
-
Generación de energía:Tubos principales de vapor y calefacción en calefacción en centrales térmicas.
-
Sistemas de calderas:Sistemas de tuberías de alta presión a altas temperaturas seleccionados.
-
Procesamiento petroquímico:Tubo y equipo de procesos de alta temperatura.
-
Refinerías de petróleo:Líneas y sistemas de proceso que operan a temperaturas elevadas.
-
Sistemas de vapor industriales:Sistemas de distribución y presión de vapor a alta temperatura.
-
Infraestructura energética:Tubo de alta temperatura en instalaciones de energía convencionales y otras instalaciones industriales.
La selección final del material debe tener en cuenta la temperatura de funcionamiento, la presión, la tensión de diseño, los requisitos de flujo y los códigos de construcción aplicables.
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