در صنایع با فشار بالا و دمای بالا مانند انرژی و پردازش شیمیایی، خط لوله ها به عنوان شریان های حیاتی برای حمل و نقل مواد عمل می کنند.خرابی این سیستم ها می تواند از کاهش بهره وری تا حوادث فاجعه بار ایمنی باشدجستجوی مواد لوله ای که قادر به مقاومت در برابر شرایط شدید باشند، همچنان یک چالش اصلی برای مهندسان و اپراتورها است.
فولاد آلیاژ ASTM A335 P91 یک نوع فولاد کرومیوم-مولیبدنوم است که به طور خاص برای شرایط سخت استفاده شده است.مقاومت فوق العاده ی آن در دمای بالا ناشی از ترکیب تخصصی و فرآیندهای درمان گرماستمواد در درجه 1050 درجه سانتیگراد به طور عادی و سپس خنک کننده هوا به 200 درجه سانتیگراد و سپس در درجه 760 درجه سانتیگراد - یک رژیم حرارتی که مقاومت و دوام برتر را ارائه می دهد.
نامگذاری "P91" منعکس کننده ترکیب عنصر آن است: 9٪ کروم و 1٪ مولیبدنوم، با مکمل واندیم. کروم هم مقاومت در دمای بالا و هم مقاومت در برابر اکسیداسیون را افزایش می دهد.در حالی که مولیبدن به انعطاف پذیری کمک می کند، مقاومت لباس و مقاومت خزیدن در دمای بالا.
- ثبات عملکرد بلند مدت:حفظ خواص مکانیکی در طول دوره های خدمات طولانی مدت
- ضخامت دیواره کاهش یافته:دستیابی به احتواء فشار معادل با پروفایل های نازک، کاهش هزینه های مواد و الزامات جوش
- مقاومت فوق العاده در برابر خزیدن:مقاومت در برابر تغییر شکل در شرایط دمای بالا و فشار بالا
ASTM A335 P91 استفاده گسترده ای را در چندین بخش صنعتی با استرس بالا پیدا می کند:
- تولید برق:ایده آل برای خطوط بخار با فشار بالا در نیروگاه های حرارتی
- پردازش گاز طبیعی:مقاومت در برابر مواد خوردنی در تاسیسات تصفیه
- خدمات نفتی:مقاومت در برابر شرایط خشن در سیستم های استخراج و حمل و نقل
- کارخانه های پتروشیمی:مناسب برای لوله کشی فرآیند با دمای بالا
- سیستم های مبادله گرما:عملکرد قابل اعتماد در برنامه های کاربردی گرمایش و خط گرمایش مجدد
- اجزای دیگ:طراحی شده برای خدمات بخار با فشار بالا
نام مواد شامل:
- نام تجاری:P91
- شماره UNS:K91560
- مشخصات لوله:A335/SA335
- لوله های جعل شده:A369/SA369
به عنوان یک فولاد آلیاژ فرریت، A335/SA335 P91 دارای ویژگی های قدرت بالا بدون تخریب وابسته به زمان است در حالی که مقاومت خروجی برتر را ارائه می دهد.در مقایسه با درجه های قبلی مانند T22/P22، P91 در برابر دمای تا 600 درجه سانتیگراد با محدودیت های اکسیداسیون بالاتر مقاومت می کند و طراحی قطعات نازک تر را امکان پذیر می کند.
- کربن:0.08٪ - 0.12٪
- منگنیز:0.30٪ - 0.60٪
- کرومیوم:8.00٪ - 9.50٪
- مولیبدن:0.85% - 1.05%
- وانادیوم:0.18% - 0.25%
- نیتروژن:0.030% - 0.070%
- مقاومت کششی (دقیقه):85،000 psi (585 MPa)
- قدرت کشش (دقیقه):60،000 psi (415 MPa)
روش های جوش مناسب برای کاربردهای P91 بسیار مهم است. الزامات اصلی عبارتند از:
- کنترل سختگیرانه دمای پیش گرم و میان مسیر
- درمان گرمایی پس از جوش اجباری
- استفاده از الکترودهای با ترکیب یکسان
- حفاظت در برابر ترکیدن ناشی از هیدروژن
سیستم های مدرن گرمایش اندوکسیون کنترل دمای بهینه را برای اجزای دارای دیواره ضخیم، به ویژه در هندسه های پیچیده مانند تی های جوشیده و اتصالات شاخه ای فراهم می کنند.