ASTM A335 P91, auch bekannt alsASME SA335 P91, ist ein nahtloses ferritisches legiertes Stahlrohr für Hochtemperaturanwendungen, UNS Nr. K91560.
Es hat ein MinimumZugfestigkeit von 585 MPa(85 ksi) und ein MinimumStreckgrenze von 415 MPa(60 ksi).
P91Es enthält hauptsächlich Legierungselemente wie Chrom und Molybdän, und es werden verschiedene andere Legierungselemente hinzugefügt, die zu den gehörenhochlegierter StahlEs besitzt daher eine überragende Festigkeit und eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit.
Darüber hinaus ist P91 in zwei Ausführungen erhältlich.Typ 1UndTyp 2und wird häufig in Kraftwerken, Raffinerien, Chemieanlagen, kritischen Anlagen und Rohrleitungen in Hochtemperatur- und Hochdruckumgebungen eingesetzt.
P91-Stahlrohre werden in zwei Typen unterteilt, Typ 1 und Typ 2.
Beide Typen sind hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften und anderer Anforderungen wie z. B. der Wärmebehandlung identisch.mit geringfügigen Unterschieden in der chemischen Zusammensetzung und dem spezifischen Anwendungsschwerpunkt.
Chemische ZusammensetzungIm Vergleich zu Typ 1 ist die chemische Zusammensetzung von Typ 2 strenger und enthält mehr Legierungselemente, um eine bessere Hitze- und Korrosionsbeständigkeit zu gewährleisten.
AnwendungenAufgrund der optimierten chemischen Zusammensetzung eignet sich Typ 2 besser für extrem hohe Temperaturen oder korrosivere Umgebungen bzw. für Anwendungen, bei denen höhere Festigkeit und Haltbarkeit erforderlich sind.
ASTM A335 Stahlrohre müssennahtlosDie
Der nahtlose Fertigungsprozess wird kategorisiert inheißes FinaleUndkalt gezogen.
Nachfolgend ein Diagramm des Heißveredelungsverfahrens.
Insbesondere P91, ein hochlegiertes Stahlrohr, das häufig in rauen Umgebungen mit hohen Temperaturen und Drücken eingesetzt wird, ist ein nahtloses Stahlrohr, das gleichmäßig beansprucht wird und dickwandig gefertigt werden kann, was eine höhere Sicherheit und bessere Kosteneffizienz gewährleistet.
P91 Alle Rohre müssen wärmebehandelt werden, um die Mikrostruktur des Rohres zu optimieren, seine mechanischen Eigenschaften zu verbessern und die Beständigkeit gegen hohe Temperaturen und Drücke zu erhöhen.
| Grad | Wärmebehandlungsart | Normalisierungstemperatur | Anlasstemperatur |
| P91 Typ 1 und Typ 2 | normalisieren und dämpfen oder | 1900 - 1975 ℉ [1040 - 1080 ℃] | 1350 ~ 1470 ℉ [730 - 800 ℃] |
| abschrecken und anlassen | 1900 - 1975 ℉ [1040 - 1080 ℃] | 1350 - 1470 ℉ [730 - 800 ℃] |
Chemische Komponenten vom Typ P91 1
| Grad | Zusammensetzung, % | ||||||
| P91 Typ 1 | C | Mn | P | S | Si | Cr | Mo |
| 0,08 - 0,12 | 0,30 - 0,60 | 0,020 max | 0,010 max | 0,20 - 0,50 | 8.00 - 9.50 | 0,85 - 1,05 | |
| V | N | Ni | Al | Nb | Ti | Zr | |
| 0,18 - 0,25 | 0,030 - 0,070 | 0,40 max | 0,02 max | 0,06 - 0,10 | 0,01 max | 0,01 max | |
Chemische Komponenten vom Typ P91 2
| Grad | Zusammensetzung, % | ||||||
| Chemische Komponenten des Produkts P91 Typ 2 | C | Mn | P | S | Si | Cr | Mo |
| 0,07 - 0,13 | 0,30 - 0,50 | 0,020 max | 0,005 max | 0,20 - 0,40 | 8.00 - 9.50 | 0,80 - 1,05 | |
| V | Ni | Al | N | N/Al-Verhältnis | Nb | Ti | |
| 0,16 - 0,27 | 0,20 max | 0,02 max | 0,035 - 0,070 | ≥ 4,0 | 0,05 - 0,11 | 0,01 max | |
| Zr | Sn | Sb | As | B | W | Cu | |
| 0,01 max | 0,01 max | 0,003 max | 0,01 max | 0,001 max | 0,05 max | 0,10 max | |
Anhand der beiden obigen Bilder lässt sich der Unterschied zwischen chemischen Elementen des Typs 1 und des Typs 2 sowie den damit verbundenen Einschränkungen leicht erkennen.
1. Zugeigenschaften
Der Zugversuch wird üblicherweise zur Messung derStreckgrenze, Zugfestigkeit, UndVerlängerungn des Stahlrohr-Versuchsprogramms und wird häufig bei der Prüfung der Materialeigenschaften eingesetzt.
| P91 Typ 1 und Typ 2 | |||
| Zugfestigkeit | 85 ksi [585 MPa] min | ||
| Streckgrenze | 60 ksi [415 MPa] min | ||
| Verlängerung | Dehnungsanforderungen | Längs | Quer |
| Dehnung in 2 Zoll oder 50 mm (oder 4D), min, %; Grundlegende Mindestdehnung für Wände ab 8 mm Dicke, Streifenprüfungen und für alle kleinen Abmessungen, die im Vollquerschnitt geprüft wurden | 20 | — | |
| Bei Verwendung einer standardmäßigen runden 2-Zoll- oder 50-mm-Messlänge oder einer proportional kleineren Probe mit einer Messlänge von 4D (dem Vierfachen des Durchmessers) | 20 | 13 | |
| Bei Streifenprüfungen ist für jede Verringerung der Wandstärke um 1/32 Zoll [0,8 mm] unter 5/16 Zoll [8 mm] ein Abzug von den folgenden Prozentpunkten von der Mindestdehnung vorzunehmen. | 1 | — | |
2. Härte
Zur Bestimmung der Härte können verschiedene Prüfverfahren eingesetzt werden, darunter Vickers, Brinell und Rockwell.
| Grad | Brinell | Vickers | Rockwell |
| P91 Typ 1 und Typ 2 | 190 - 250 HBW | 196 - 265 HV | 91 HRBW - 25HRC |
Wandstärke <0,065 Zoll [1,7 mm]: Keine Härteprüfung erforderlich;
0,065 Zoll [1,7 mm] ≤ Wandstärke < 0,200 Zoll [5,1 mm]: Es ist ein Rockwell-Härtetest durchzuführen;
Wandstärke ≥ 0,200 Zoll [5,1 mm]: optionale Anwendung des Brinell-Härtetests oder des Rockwell-Härtetests.
Die Vickers-Härteprüfung ist für alle Wandstärken von Rohren anwendbar. Das Prüfverfahren wird gemäß den Anforderungen der Norm E92 durchgeführt.
3. Abflachungstest
Die Experimente sind gemäß Abschnitt 20 der Norm ASTM A999 durchzuführen.
4. Biegeprüfung
Bei Raumtemperatur um 180° biegen, dürfen an der Außenseite des gebogenen Teils keine Risse auftreten.
Größe > NPS25 oder D/t ≥ 7,0: Biegeversuch ohne Abflachungsversuch durchführen.
5. P91 Optionale experimentelle Programme
Die folgenden Versuchsgegenstände sind keine obligatorischen Testgegenstände; falls erforderlich, können sie durch Absprache festgelegt werden.
S1: Produktanalyse
S3: Abflachungstest
S4: Metallstruktur- und Ätztests
S5: Mikrofotografien
S6: Fotomikrografien einzelner Stücke
S7: Alternative Wärmebehandlung – Güteklasse P91 Typ 1 und Typ 2
Die P91-Hydroprüfung muss folgende Anforderungen erfüllen.
Außendurchmesser > 10 Zoll [250 mm] und Wandstärke ≤ 0,75 Zoll [19 mm]: Dies sollte eine hydrostatische Prüfung sein.
Andere Größen für zerstörungsfreie elektrische Prüfungen.
Bei Rohren aus ferritischem legiertem Stahl und Edelstahl wird die Wand einem Druck von mindestens60 % der angegebenen Mindeststreckgrenze.
Der Druck der Wasserdruckprüfung muss mindestens für folgende Zeit aufrechterhalten werden: 5sohne Leckagen oder sonstige Mängel.
Hydraulischer Druckkann mit folgender Formel berechnet werden:
P = 2St/D
P = hydrostatischer Prüfdruck in psi [MPa];
S = Rohrwandspannung in psi oder [MPa];
t = angegebene Wandstärke, Nennwandstärke gemäß der angegebenen ANSI-Schedule-Nummer oder 1,143-fache der angegebenen Mindestwandstärke, Zoll [mm];
D = angegebener Außendurchmesser, Außendurchmesser entsprechend der angegebenen ANSI-Rohrgröße oder Außendurchmesser, berechnet durch Addition von 2t (wie oben definiert) zum angegebenen Innendurchmesser, Zoll [mm].
Die Prüfung von P91-Rohren erfolgt nach dem Prüfverfahren E213. Die Norm E213 befasst sich hauptsächlich mit der Ultraschallprüfung (UT).
Sofern in der Bestellung ausdrücklich angegeben, kann die Prüfung auch nach dem Prüfverfahren E309 oder E570 erfolgen.
Der E309-Standard befasst sich üblicherweise mit der elektromagnetischen (Wirbelstrom-)Prüfung, während es sich bei E570 um ein Prüfverfahren handelt, bei dem Wirbelstromprüfgeräte zum Einsatz kommen.
Zulässige Abweichungen im Durchmesser
Für bestellte RohreInnendurchmesserDer Innendurchmesser darf nicht mehr als ±1% vom angegebenen Innendurchmesser abweichen.
Rohre bestellt inNPS [DN] oder AußendurchmesserDie Außendurchmesser dürfen nicht stärker abweichen als in den nachstehenden Tabellen angegeben.
Zulässige Abweichungen bei der Wandstärke
Die Wanddickenmessung erfolgt mit einem mechanischen Messschieber oder einem ordnungsgemäß kalibrierten, zerstörungsfreien Prüfgerät mit ausreichender Genauigkeit. Im Streitfall ist der mit dem mechanischen Messschieber ermittelte Messwert maßgebend.
Die Mindestwandstärke und der Mindestaußendurchmesser für die Prüfung auf Einhaltung dieser Anforderung für das von NPS bestellte Rohr [DN] und die entsprechende Rohrnummer sind angegeben inASME B36.10M.
Mängel
Oberflächenfehler gelten als Mängel, wenn sie 12,5 % der nominellen Wandstärke überschreiten oder die Mindestwandstärke überschreiten.
Unvollkommenheiten
Mechanische Gebrauchsspuren, Abriebstellen und Vertiefungen, deren Tiefe jeweils mehr als 1/16 Zoll [1,6 mm] beträgt.
Als Markierungen und Abriebspuren gelten Kabelspuren, Dellen, Führungsspuren, Walzspuren, Kugelkratzer, Riefen, Stempelspuren und dergleichen.
Reparieren
Fehler können durch Schleifen beseitigt werden, vorausgesetzt, die verbleibende Wandstärke beträgt mindestens die Mindestwandstärke.
Reparaturen können auch durch Schweißen durchgeführt werden, müssen aber den entsprechenden Anforderungen der A999 entsprechen.
Alle Reparaturschweißungen nach P91 müssen mit einem der folgenden Schweißverfahren und -zusätze durchgeführt werden: Lichtbogenhandschweißen (SMAW), A5.5/A5.5M E90XX-B9; Unterpulverschweißen (SAW), A5.23/A5.23M EB9 + neutrales Flussmittel; WIG-Schweißen (GTAW), A5.28/A5.28M ER90S-B9; und Fülldrahtschweißen (FCAW), A5.29/A5.29M E91TI-B9. Darüber hinaus darf die Summe des Ni+Mn-Gehalts aller für Reparaturschweißungen nach P91 Typ 1 und Typ 2 verwendeten Schweißzusätze 1,0 % nicht überschreiten.
P91-Rohre sollten nach der Schweißreparatur bei 1350-1470 °F [730-800 °C] wärmebehandelt werden.
Die Außenfläche des geprüften Stahlrohrs muss folgende Elemente enthalten:
Name oder Warenzeichen des Herstellers; Normnummer; Güteklasse; Länge und zusätzliches Symbol "S".
Die Markierungen für hydrostatischen Druck und zerstörungsfreie Prüfung in der untenstehenden Tabelle sollten ebenfalls berücksichtigt werden.
Wird das Rohr durch Schweißen repariert, muss es entsprechend gekennzeichnet werden.WR".
S. 91 Der Typ (Typ 1 oder Typ 2) sollte angegeben werden.
| ASME | ASTM | EN | GB |
| ASME SA335 P91 | ASTM A213 T91 | EN 10216-2 X10CrMoVNb9-1 | GB/T 5310 10Cr9Mo1VNbN |
Material: Nahtloses Stahlrohr nach ASTM A335 P91;
OD: 1/8"- 24";
WT: in Übereinstimmung mitASME B36.10Anforderungen;
ZeitplanSCH10, SCH20, SCH30,SCH40SCH60,SCH80SCH100, SCH120, SCH140 und SCH160;
Identifikation:STD (Standard), XS (extra stark) oder XXS (doppelt extra stark);
Anpassung: Auch nicht standardmäßige Rohrgrößen sind erhältlich, kundenspezifische Größen sind auf Anfrage verfügbar;
Länge: Spezifische und zufällige Längen;
IBR-ZertifizierungWir können je nach Bedarf eine externe Prüforganisation mit der Erlangung der IBR-Zertifizierung beauftragen. Zu unseren Kooperationspartnern gehören unter anderem BV, SGS und TÜV.
Ende: Flaches, abgeschrägtes oder zusammengesetztes Rohrende;
OberflächeLichtleiter, Anstrich und andere temporäre Schutzmaßnahmen, Rostentfernung und Polieren, Verzinken und Kunststoffbeschichten sowie andere Langzeitschutzmaßnahmen;
Verpackung: Holzkiste, Stahlband- oder Stahldrahtverpackung, Rohrendschutz aus Kunststoff oder Eisen usw.
