ภาพรวม
ASTM A335 (ข้อกำหนดมาตรฐานสำหรับโลหะผสมเฟอร์ริติกไร้ตะเข็บ-ท่อเหล็กสำหรับบริการที่อุณหภูมิสูง-) ครอบคลุมถึงท่อเหล็กไร้ตะเข็บที่ออกแบบมาเพื่อใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง- เช่น หม้อไอน้ำที่ใช้ผลิตไฟฟ้า เครื่องทำความร้อนยิ่งยวด และโรงงานปิโตรเคมี
การกำหนด "P5" หมายถึงเกรดเฉพาะภายในมาตรฐานนี้ ซึ่งก็คือ aโครเมียม-เหล็กผสมโมลิบดีนัมเป็นที่ทราบกันดีว่ามีความแข็งแรงในการคืบคลานที่ดีและทนต่อการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูง
ลักษณะสำคัญของ ASTM A335 P5
| คุณสมบัติ | คำอธิบาย |
|---|---|
| ประเภทวัสดุ | เหล็กโลหะผสมเฟอริติกไร้รอยต่อ |
| ชื่อสามัญ | โครเมียม 5%, เหล็กโมลิบดีนัม ½% |
| องค์ประกอบการผสมหลัก | โครเมียม (Cr) ~4.00-6.00%, โมลิบดีนัม (Mo) ~0.45-0.65% |
| คุณสมบัติที่สำคัญ | ต้านทานการเกิดออกซิเดชันและการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยมที่อุณหภูมิสูง (โดยทั่วไปคือ 540 องศา / 1,000 องศา F ขึ้นไป) ความแข็งแรงของการคืบคลานที่ดี |
| กระบวนการผลิต | ผลิตโดยใช้กระบวนการที่ไร้รอยต่อ (เช่น การอัดขึ้นรูปร้อนหรือการเจาะเหล็กแท่ง) ซึ่งจะสร้างท่อที่เป็นเนื้อเดียวกันโดยไม่มีตะเข็บเชื่อม นี่เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการใช้งานที่มีแรงดันสูง- |
องค์ประกอบทางเคมี (%)
องค์ประกอบทางเคมีเป็นปัจจัยหลักที่กำหนดเกรด ข้อกำหนดสำหรับ P5 มีดังนี้ ตามมาตรฐาน ASTM A335:
| องค์ประกอบ | องค์ประกอบ (%) |
|---|---|
| คาร์บอน (ซี) | สูงสุด 0.15 |
| แมงกานีส (Mn) | 0.30 - 0.60 |
| ฟอสฟอรัส (P) | สูงสุด 0.025 |
| ซัลเฟอร์ (S) | สูงสุด 0.025 |
| ซิลิคอน (ศรี) | สูงสุด 0.50 |
| โครเมียม (Cr) | 4.00 - 6.00 |
| โมลิบดีนัม (Mo) | 0.45 - 0.65 |
หมายเหตุ: ท่อจะต้องทำในกระบวนการเตาไฟฟ้าขั้นพื้นฐาน (พร้อมตัวเลือกการกลั่นขั้นที่สอง) เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น
คุณสมบัติทางกล
ท่อได้รับการบำบัดความร้อน- (ทำให้เป็นมาตรฐานและปรับอุณหภูมิ) เพื่อให้ได้คุณสมบัติทางกลดังต่อไปนี้:
| คุณสมบัติ | ความต้องการ |
|---|---|
| ความต้านแรงดึง | ขั้นต่ำ 415 MPa (60 ksi) |
| ความแข็งแรงของผลผลิต | ขั้นต่ำ 205 MPa (30 ksi) |
| การยืดตัว | ขั้นต่ำ 30% (ใน 2 นิ้ว) |
การใช้งานทั่วไป
ท่อ ASTM A335 P5 ใช้ในการบริการที่มีอุณหภูมิสูงเกินอุณหภูมิที่เหมาะสมสำหรับเหล็กกล้าคาร์บอน แต่อาจไม่ต้องการปริมาณโลหะผสมที่สูงกว่าของเกรดเช่น P9, P11 หรือ P91 การใช้งานทั่วไป ได้แก่:
โรงไฟฟ้า:ท่อบอยเลอร์ ท่อซุปเปอร์ฮีตเตอร์ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน และท่อไอน้ำอุณหภูมิสูง-
อุตสาหกรรมปิโตรเคมี:ท่อส่งน้ำมันในโรงกลั่นและโรงงานเคมีที่ขนส่งน้ำมันร้อน ก๊าซ และของเหลวในกระบวนการอื่นๆ
น้ำมันและก๊าซ:สำหรับส่วนประกอบที่สัมผัสกับอุณหภูมิสูงและสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน เช่น ในเตาเผาของโรงกลั่น
การผลิตภาชนะรับความดัน:สำหรับส่วนหัวและท่อร่วม
ข้อดีของการใช้ ASTM A335 P5
ความแรงของอุณหภูมิสูง-สูง:รักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างและต้านทานการเสียรูป (คืบคลาน) ภายใต้-การสัมผัสกับความเครียดและอุณหภูมิสูงในระยะยาว
ความต้านทานการเกิดออกซิเดชัน:ปริมาณโครเมียมจะสร้างชั้นออกไซด์ป้องกัน (Cr₂O₃) บนพื้นผิว ป้องกันการปรับขนาดและการกัดกร่อนอย่างรวดเร็ว
การก่อสร้างที่ไร้รอยต่อ:การไม่มีตะเข็บเชื่อมช่วยขจัดจุดที่อาจเกิดความเสียหาย ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่มีแรงดันสูง-
ต้นทุน-ประสิทธิผล:สำหรับช่วงอุณหภูมิบางช่วง P5 อาจเป็นตัวเลือกที่ประหยัดกว่าเกรดโลหะผสมที่สูงกว่า-เช่น P11 หรือ P91 ในขณะที่ให้ประสิทธิภาพที่ดีกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนอย่างมาก
มาตรฐานและการเปรียบเทียบที่เกี่ยวข้อง
มาตรฐาน ASTM A213 T5:นี่คือสิ่งที่เทียบเท่าหลอดข้อกำหนด แม้ว่าโดยทั่วไป "ท่อ" จะถูกกำหนดโดยขนาดท่อที่ระบุ (NPS) แต่ "ท่อ" จะถูกกำหนดโดยเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกที่แน่นอน A213 T5 มีคุณสมบัติทางเคมีและทางกลเหมือนกับ A335 P5 แต่ใช้สำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่า โดยทั่วไปในการใช้งานหม้อไอน้ำและฮีทเตอร์ซุปเปอร์
ASME SA335 P5:นี่คือเวอร์ชันรหัส ASME ของมาตรฐาน ASTM ซึ่งนำไปใช้สำหรับใช้ในรหัส ASME Boiler และ Pressure Vessel เพื่อวัตถุประสงค์ในทางปฏิบัติทั้งหมด SA335 P5 จะเหมือนกับ ASTM A335 P5
เปรียบเทียบกับเกรดอื่นๆ:
P5 กับ P11 (1.25% Cr, 0.5% Mo):P11 มีโครเมียมที่สูงกว่า ซึ่งต้านทานการเกิดออกซิเดชันและความแข็งแรงได้ดีกว่าที่อุณหภูมิสูงขึ้นเล็กน้อย
P5 กับ P9 (9% Cr, 1% Mo):P9 มีความแข็งแกร่งที่อุณหภูมิสูง-ที่เหนือกว่าและทนต่อการเกิดออกซิเดชัน
P5 กับ P91 (9% Cr, 1% Mo, V, Nb):P91 เป็นโลหะผสมขั้นสูงที่ทันสมัยซึ่งมีความแข็งแรงสูงกว่ามาก ทำให้ผนังท่อบางลงและมีแรงกดดันในการทำงานสูงขึ้น
สรุป
โดยพื้นฐานแล้วASTM A335 P5 ท่อเหล็กไร้รอยต่อเป็นท่อเหล็กอัลลอยด์ที่ออกแบบมาเพื่องานบริการที่มีอุณหภูมิสูง-และแรงดันสูง- องค์ประกอบที่สมดุลของโครเมียมและโมลิบดีนัมทำให้เป็นตัวเลือกที่เชื่อถือได้และคุ้มค่า-สำหรับการใช้งานที่เหล็กกล้าคาร์บอนไม่เพียงพอ แต่ไม่จำเป็นต้องใช้ความสามารถขั้นสูงสุดของโลหะผสมขั้นสูงกว่านั้น
