Ekvivalentní materiály potrubí SA-213 T91: 10Cr9Mo1VNbN, 1.4903 a připojení P91

Co SA-213 T91 skutečně je

SA-213 T91 je modifikovaná 9Cr-1Mo feritická-martenzitická žáruvzdorná- ocel vyvinutá pro provoz vysokoteplotních kotlů a stala se tahounem pro superkritické a ultrasuperkritické parní generátory. T v označovacích značkách atrubiceforma produktu dodávaná podle ASME SA-213 / ASTM A213. Stejná chemie dodávaná jako potrubí pro sběrače a hlavní parní potrubí je označena SA-335 P91 nebo ASTM A335 P91. Forma výrobku spolu se souvisejícími požadavky na rozměry, zkoušení a značení je to, co odděluje tato dvě označení; metalurgie za nimi je identická.

Rozpoznané křížové{0}}standardní ekvivalenty

Když výkres nebo specifikace projektu požaduje ekvivalent SA-213 T91, praktickým požadavkem je odpovídající označení v jiném systému norem. Níže uvedená označení jsou kompozičně zarovnaná a jsou proto akceptována pro křížovou standardní náhradu.

Standardní systém	Označení	UNS
ASME / ASTM (USA)	trubice SA-213 T91; Trubka SA-335 P91	K90901
Čína, GB/T 5310	10Cr9Mo1VNbN	A31108
Evropa, EN 10216-2	X10CrMoVNb9-1	1.4903
ISO, ISO 9329-2	X10CrMoVNb9-1	nezařazeno

K čínskému označení: aktuální název GB/T 5310 je 10Cr9Mo1VNbN, kde koncové N znamená dusík, záměrný legující prvek. Ve starší verzi GB 5310-1995 se stejná ocel objevila jako 10Cr9Mo1VNb, takže starší výkresy mohou stále zobrazovat kratší pravopis. Materiál samotný nebyl změněn; název byl aktualizován, aby odrážel roli dusíku v chemii.

Chemické složení: Proč je to modifikovaný 9Cr-1Mo

Třída vychází ze starší chemie 9Cr-1Mo a je zpevněna vanadem, niobem a dusíkem. Vanad a niob tvoří jemné, stabilní sraženiny karbidů a karbonitridů, především VN a NbC, a dusík je to, co dělá disperzi VN efektivní. Tato disperze je zdrojem pevnosti při tečení. Síra a fosfor jsou udržovány velmi nízko, aby byla chráněna houževnatost a svařitelnost.

Prvek, %	A213 T91	10Cr9Mo1VNbN	X10CrMoVNb9-1
C	0.07-0.14	0.08-0.12	0.08-0.12
Si	0.20-0.50	0.20-0.50	0.20-0.50
Mn	0.30-0.60	0.30-0.60	0.30-0.60
P, max	0.020	0.020	0.020
S, max	0.010	0.010	0.005
Cr	8.00-9.50	8.00-9.50	8.00-9.50
Mo	0.85-1.05	0.85-1.05	0.85-1.05
V	0.18-0.25	0.18-0.25	0.18-0.25
Nb	0.06-0.10	0.06-0.10	0.06-0.10
N	0.030-0.070	0.030-0.070	0.030-0.070
Ni, max	0.40	0.40	0.40

Jediným viditelným rozdílem mezi evropskými a americkými tabulkami je limit síry, držený na 0,005 % v EN 1.4903 oproti 0,010 % v tabulkách ASME a GB/T 5310. Tento rozdíl nemění logiku substituce, ale znamená to, že evropské teplo bude také normálně sedět v americkém limitu.

Mechanické vlastnosti, tepelné zpracování a chování při tečení

Vlastnictví	Požadavek
Pevnost v tahu min	585 MPa
Mez kluzu, min	415 MPa
Tažnost, min, podélná	20 %
Tvrdost	250 HBW max

Tepelné zpracování je stejné pro T91 a pro 10Cr9Mo1VNbN: normalizovat na 1040-1080 C s následným temperováním na 750-780 C. Tloušťku stěny nad 70 mm lze místo toho kalit a popouštět. Popouštěním se vytváří temperovaná martenzitická struktura, která zajišťuje tečení, takže na podmínce tepelného zpracování uvedeném v osvědčení o zkoušce mlýna záleží stejně jako na chemii samotné.

Servisní teplota, aplikace a svařování

Trubky přehřívače a přihřívače:teplota kovu až do asi 625 C podle GB/T 5310, zatímco praxe ASME běžně povoluje zhruba 650 C pro sekce přihřívače.

Vysokoteplotní sběrače a parní potrubí, dodávané jako P91:typicky omezeno na teplotu kovu asi 600 °C.

Další služba:jaderné výměníky tepla a trubky krakovacích pecí při rafinaci ropy.

Pod asi 620 C pevnost při tečení této třídy převyšuje pevnost běžných austenitických nerezových tříd, jako je TP304H, zatímco nižší tepelná roztažnost a vyšší tepelná vodivost poskytují lepší odolnost proti tepelné únavě. Tato kombinace je důvodem, proč vytlačila austenitické třídy v tomto teplotním okně.

Teplota předehřátí a interpass:obvykle 200-300 C, aby se zabránilo praskání za studena vyvolanému vodíkem.

Odpovídající spotřební materiál:Plnivo 9Cr-1Mo-V-Nb, jako je ER90S-B9 nebo E9018-B9, udržuje chemii svarového kovu konzistentní s obecným kovem.

Tepelné zpracování po-svaru:povinná, běžně 730-780 C. Bez ní zůstává nekalený martenzit ve svaru a v tepelně ovlivněné zóně a je křehký.

Praskání typu IV:oblast ovlivněná interkritickým teplem-je slabým článkem-dlouhodobého provozu, takže přívod tepla a tepelné zpracování po-svaření jsou řízeny, aby se omezilo změkčení.

Bez ohledu na to, zda je materiál dodáván jako trubka T91 nebo jako trubka 10Cr9Mo1VNbN, platí stejný postup svařování, protože metalurgie je stejná.

Často kladené otázky

Otázka: Je SA-213 T91 stejný materiál jako SA-335 P91?
Chemie je stejná 9Cr-1Mo-V-Nb ocel. T91 je forma trubkového produktu podle ASME SA-213 a P91 je forma trubkového produktu podle ASME SA-335 používaná pro sběrače a parní potrubí.

Otázka: Jaký je čínský ekvivalent SA-213 T91?
Ekvivalentem je 10Cr9Mo1VNbN podle GB/T 5310. Starší výkresy mohou ukazovat 10Cr9Mo1VNb z GB 5310-1995; ocel je stejná.

Otázka: Jaký je evropský ekvivalent T91?
X10CrMoVNb9-1 s číslem materiálu 1.4903, specifikovaným v EN 10216-2 pro bezešvé trubky a trubky pro tlakové účely.

Q: Lze T91 a 10Cr9Mo1VNbN vzájemně nahradit?
Ano. Složení, mechanické požadavky a tepelné zpracování jsou sladěny, takže pro oba platí stejný postup svařování a tepelné zpracování po-svaření.

Otázka: Jaká je maximální provozní teplota hadičky T91?
GB/T 5310 povoluje teploty kovu do asi 625 C pro potrubí přehříváku a mezipřehříváku, zatímco sběrače a parní potrubí ve formě P91 jsou typicky omezeny na asi 600 C.

Otázka: Vyžaduje T91 vždy tepelné zpracování po-svaření?
Ano. PWHT při přibližně 730-780 C je pro tuto martenzitickou třídu povinná, protože neošetřená oblast ovlivněná svarem a teplem zůstává křehká a náchylná k praskání.