1. การใช้งานและการใช้งานหลัก
10Cr9Mo1VNb หรือที่รู้จักกันทั่วไปตามการกำหนด ASTMT/P91(ท่อ/ท่อ) เป็นเหล็กกล้าโลหะผสม-ความแข็งแรงสูงและ-ต้านทานการคืบ การใช้งานหลักคือในส่วน-อุณหภูมิสูงและแรงดันสูง-ของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนและการใช้งานในอุตสาหกรรมหนักอื่นๆ:
หม้อไอน้ำผลิตไฟฟ้า:
ท่อไอน้ำหลักและส่วนหัว:การส่งไอน้ำร้อนยวดยิ่งจากหม้อต้มไปยังกังหัน
ท่อ Superheater และ Reheater:ส่วนของหม้อต้มน้ำที่ไอน้ำถูกให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิสุดท้าย
ท่อและส่วนหัวอุณหภูมิสูง-:แรงดันวิกฤติอื่นๆ-ที่มีส่วนประกอบในเครื่องกำเนิดไอน้ำนำความร้อนกลับคืน (HRSG) ของ-โรงงานผลิตวงจรรวม
อุตสาหกรรมปิโตรเคมี:ในหน่วยแปรรูปไฮโดรคาร์บอนที่อุณหภูมิและความดันสูง เช่น ไฮโดรแครกเกอร์และตัวปฏิกริยาตัวเร่งปฏิกิริยา
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์:สำหรับระบบท่ออุณหภูมิสูง-โดยเฉพาะ
2. ข้อดีและคุณประโยชน์ที่สำคัญ
การพัฒนา 10Cr9Mo1VNb แสดงให้เห็นถึงความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่สำคัญเหนือเหล็กกล้ารุ่นก่อนๆ เช่น P22 (2.25Cr-1Mo) โดยให้ประโยชน์มากมาย:
สูงเป็นพิเศษ-ความแข็งแกร่งของอุณหภูมิ:นำเสนอได้ดีเยี่ยมความแรงของการคืบคลาน-ความต้านทานต่อการเสียรูปภายใต้ความเค้นสูงที่อุณหภูมิสูง (โดยทั่วไปจะสูงถึง 625 องศา ) ซึ่งช่วยให้สามารถทนทานต่อสภาวะที่รุนแรงของโรงไฟฟ้าที่วิกฤตยิ่งยวดและวิกฤตยิ่งยวด-ได้
ความต้านทานต่อออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูง-:ปริมาณโครเมียมประมาณ 9% ให้ความต้านทานที่ดีต่อตะกรันและออกซิเดชันในสภาพแวดล้อมของไอน้ำ ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความสมบูรณ์ของส่วนประกอบ-ในระยะยาว
การลดน้ำหนักและต้นทุนอย่างมีนัยสำคัญ:ความแข็งแรงสูงหมายความว่าสำหรับระดับแรงดันที่เท่ากัน ความหนาของผนังจะลดลงอย่างมากเมื่อเทียบกับโลหะผสมเกรดต่ำกว่า- สิ่งนี้นำไปสู่:
โครงสร้างและส่วนรองรับน้ำหนักที่เบากว่า
ลดต้นทุนวัสดุ
ค่าใช้จ่ายในการเชื่อมลดลงและการก่อสร้างเร็วขึ้นเนื่องจากใช้วัสดุการเชื่อมและเวลาที่น้อยลง
ปรับปรุงความต้านทานความล้าจากความร้อน:ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนที่ต่ำกว่าและค่าการนำความร้อนที่สูงขึ้นเมื่อเทียบกับสเตนเลสออสเทนนิติก ส่งผลให้ทนทานต่อความเสียหายจากการหมุนเวียนของความร้อนได้ดีขึ้น (การสตาร์ทและการปิดเครื่อง)
เสถียรภาพทางโครงสร้างจุลภาคที่ดี:องค์ประกอบซึ่งประกอบด้วยวานาเดียม (V) ไนโอเบียม (Nb) และไนโตรเจน (N) ได้รับการออกแบบมาเพื่อสร้างคาร์ไบด์และไนไตรด์ที่เสถียร ซึ่งต้านทานการเสื่อมสลายของโครงสร้างระดับจุลภาคตลอดระยะเวลาการใช้งานที่ยาวนาน
3. ประวัติการพัฒนาและแนวโน้มในอนาคต
บริบทการพัฒนา:10Cr9Mo1VNb ได้รับการพัฒนาในช่วงปลายศตวรรษที่ 20 เพื่อลดช่องว่างระหว่างเหล็กกล้าเฟอร์ริติกอัลลอยด์ต่ำ- (เช่น P22) และสเตนเลสออสเทนนิติกที่มีราคาแพง นับเป็นโลหะผสมหลักชัยที่ช่วยให้โรงไฟฟ้าที่มีอุณหภูมิสูงขึ้น-มีประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจ
สถานะปัจจุบัน:เป็นเวลาหลายทศวรรษแล้วที่วัสดุเทียมสำหรับชิ้นส่วนความดันอุณหภูมิสูง-ในโรงไฟฟ้าเชื้อเพลิงฟอสซิล ซึ่งเป็นแกนหลักของหน่วยวิกฤตยิ่งยวดหลายแห่งทั่วโลก คุณสมบัติ เทคนิคการแปรรูป และขั้นตอนการเชื่อมนั้นเป็นที่เข้าใจกันเป็นอย่างดี-
แนวโน้มในอนาคต:
ก่อตั้งนิช:แม้ว่าโลหะผสมขั้นสูงรุ่นใหม่อย่าง P92 และ P911 จะให้ความสามารถด้านอุณหภูมิที่สูงขึ้นไปอีกสำหรับโรงงานที่มีวิกฤตยิ่งยวด (USC) ขั้นสูงสุด (USC) ที่ทันสมัยที่สุด แต่ P91 ยังคงเป็นตัวเลือกที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้ที่คุ้มค่ามากสำหรับช่วงอุณหภูมิเฉพาะ (ประมาณ 565 องศาถึง 625 องศา )
บทบาทในการปรับปรุงและบำรุงรักษาโรงงาน:มีฐานโรงไฟฟ้าติดตั้งขนาดใหญ่ที่ใช้ P91 ความต้องการวัสดุนี้จะยังคงแข็งแกร่งต่อไปเป็นเวลาหลายทศวรรษสำหรับโครงการบำรุงรักษา ซ่อมแซม และยืดอายุ-
ความรู้ที่สำคัญสำหรับพลังงานใหม่:ประสบการณ์การดำเนินงานที่กว้างขวางกับ P91 ให้ข้อมูลอันล้ำค่าสำหรับการพัฒนา-ระบบพลังงานรุ่นถัดไป รวมถึงเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขั้นสูงและโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบเข้มข้น (CSP) ที่ทำงานที่อุณหภูมิใกล้เคียงกัน
ความท้าทายจากโลหะผสมใหม่:ส่วนแบ่งการตลาดสำหรับ-โรงงาน-สถานะการผลิต-ศิลปะ- USC ใหม่ที่ทันสมัย ค่อยๆ ถูกยึดครองโดยผู้สืบทอด (P92, P122) และเหล็กกล้าออสเทนนิติก (Super304H, HR3C) อย่างไรก็ตาม P91 ยังคงเป็นวัสดุที่สำคัญและขาดไม่ได้ในโครงสร้างพื้นฐานด้านการผลิตไฟฟ้าทั่วโลก
โดยสรุป10Cr9Mo1VNb (T/P91)เป็นโลหะผสมพื้นฐานประสิทธิภาพสูง-ที่ปฏิวัติการออกแบบโรงไฟฟ้าโดยทำให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้น ยังคงเป็นวัสดุที่สำคัญสำหรับทั้งโครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่และแอปพลิเคชันใหม่ที่เฉพาะเจาะจง เพื่อให้มั่นใจว่ามีความเกี่ยวข้องในอนาคตอันใกล้
