ASTM A335 P91, המכונה גםASME SA335 P91, הוא צינור פלדה סגסוגת פריטית חלקה לשירות בטמפרטורה גבוהה, מס' UNS K91560.
יש לו מינימוםחוזק מתיחה של 585 מגה פסקל(85 ksi) ומינימוםחוזק כניעה של 415 מגה פסקל(60 קילו-סי).
P91מכיל בעיקר יסודות סגסוגת כגון כרום ומוליבדן, ומוסיפים מגוון יסודות סגסוגת אחרים, השייכים ל-פלדה מסגסוגת גבוהה, כך שיש לו חוזק סופר ועמידות מעולה בפני קורוזיה.
בנוסף, P91 זמין בשני סוגים,סוג 1וסוג 2, והוא משמש בדרך כלל בתחנות כוח, בתי זיקוק, ציוד קריטי של מתקנים כימיים וצנרת בסביבות של טמפרטורה ולחץ גבוה.
צינור פלדה P91 מסווג לשני סוגים, סוג 1 וסוג 2.
שני הסוגים זהים מבחינת תכונות מכניות ודרישות אחרות כגון טיפול בחום,עם הבדלים קלים בהרכב הכימי ובמיקוד היישום הספציפי.
הרכב כימיבהשוואה לסוג 1, ההרכב הכימי של סוג 2 מחמיר יותר ומכיל יותר יסודות סגסוגת כדי לספק עמידות טובה יותר בפני חום וקורוזיה.
יישומיםבשל ההרכב הכימי האופטימלי, סוג 2 מתאים יותר לטמפרטורות גבוהות במיוחד או לסביבות קורוזיביות יותר, או ביישומים בהם נדרשים חוזק ועמידות גבוהים יותר.
צינור פלדה ASTM A335 חייב להיותחלק.
תהליך הייצור החלק מסווג ל-גימור חםוקר נמשך.
להלן תרשים של תהליך הגימור החם.
בפרט, P91, צינור פלדה מסגסוגת גבוהה, המשמש לעתים קרובות בסביבות קשות הנתונות לטמפרטורות ולחצים גבוהים, צינור פלדה חלק הוא בעל לחץ אחיד וניתן לייצר אותו בעל דופן עבה, ובכך מבטיח בטיחות גבוהה יותר וחסכון טוב יותר.
P91 כל הצינורות חייבים לעבור טיפול בחום כדי לייעל את המיקרו-מבנה של הצינור, לשפר את התכונות המכניות שלו ולשפר את העמידות בפני טמפרטורה ולחץ גבוהים.
| צִיוּן | סוג טיפול בחום | נרמול טמפרטורה | טמפרטורת הרפיה |
| P91 סוג 1 וסוג 2 | לנרמל ולהתמתן או | 1040 - 1080 מעלות צלזיוס [1900 - 1975 מעלות צלזיוס] | 730 - 800 מעלות צלזיוס [1350 ~ 1470 מעלות צלזיוס] |
| לכבות ולחשל | 1040 - 1080 מעלות צלזיוס [1900 - 1975 מעלות צלזיוס] | 730 - 800 מעלות צלזיוס [1350 - 1470 מעלות צלזיוס] |
רכיבים כימיים מסוג P91 1
| צִיוּן | הרכב, % | ||||||
| P91 סוג 1 | C | Mn | P | S | Si | Cr | Mo |
| 0.08 - 0.12 | 0.30 - 0.60 | 0.020 מקסימום | 0.010 מקסימום | 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 מקסימום | 0.02 מקסימום | 0.06 - 0.10 | 0.01 מקסימום | 0.01 מקסימום | |
רכיבים כימיים מסוג P91 2
| צִיוּן | הרכב, % | ||||||
| רכיבים כימיים של מוצר P91 סוג 2 | C | Mn | P | S | Si | Cr | Mo |
| 0.07 - 0.13 | 0.30 - 0.50 | 0.020 מקסימום | 0.005 מקסימום | 0.20 - 0.40 | 8.00 - 9.50 | 0.80 - 1.05 | |
| V | Ni | Al | N | יחס N/Al | Nb | Ti | |
| 0.16 - 0.27 | 0.20 מקסימום | 0.02 מקסימום | 0.035 - 0.070 | ≥ 4.0 | 0.05 - 0.11 | 0.01 מקסימום | |
| Zr | Sn | Sb | As | B | W | Cu | |
| 0.01 מקסימום | 0.01 מקסימום | 0.003 מקסימום | 0.01 מקסימום | 0.001 מקסימום | 0.05 מקסימום | 0.10 מקסימום | |
בעזרת שתי התמונות למעלה, קל לראות את ההבדל בין יסודות כימיים מסוג 1 וסוג 2 ומגבלות.
1. תכונת מתיחה
מבחן מתיחה משמש בדרך כלל למדידתחוזק כניעה, חוזק מתיחה, והתארכותn של תוכנית הניסוי של צינור פלדה, והוא נמצא בשימוש נרחב בתכונות החומר של הבדיקה.
| P91 סוג 1 וסוג 2 | |||
| חוזק מתיחה | 85 ksi [585 MPa] דקות | ||
| חוזק ניצול | 60 ksi [415 MPa] דקות | ||
| הַאֲרָכָה | דרישות התארכות | אֹרכִּי | רוחבי |
| התארכות ב-2 אינץ' או 50 מ"מ (או 4D), מינימום, %; התארכות מינימלית בסיסית עבור קיר בעובי 8 מ"מ ומעלה, בדיקות רצועה, ועבור כל הגדלים הקטנים שנבדקו בחתך מלא | 20 | — | |
| כאשר משתמשים בדגימה עגולה סטנדרטית באורך מדידה של 2 אינץ' או 50 מ"מ או בגודל קטן יותר באופן יחסי עם אורך מדידה שווה ל-4D (פי 4 מהקוטר) | 20 | 13 | |
| עבור בדיקות רצועות, יש לבצע ניכוי עבור כל ירידה של 0.8 מ"מ [1/32 אינץ'] בעובי הדופן מתחת ל-8 מ"מ [5/16 אינץ'] מההארכה המינימלית הבסיסית של נקודות האחוז הבאות | 1 | — | |
2. קשיות
ניתן להשתמש במגוון שיטות לבדיקת קשיות, כולל ויקרס, ברינל ורוקוול.
| צִיוּן | ברינל | ויקרס | רוקוול |
| P91 סוג 1 וסוג 2 | 190 - 250 רגל אורך | 196 - 265 HV | 91 שעות עבודה - 25 שעות פעילות |
עובי דופן <0.065 אינץ' [1.7 מ"מ]: אין צורך בבדיקת קשיות;
1.7 מ"מ [0.065 אינץ'] ≤ עובי דופן <5.1 מ"מ [0.200 אינץ']: יש להשתמש במבחן קשיות רוקוול;
עובי דופן ≥ 0.200 אינץ' [5.1 מ"מ]: שימוש אופציונלי בבדיקת קשיות ברינל או בבדיקת קשיות רוקוול.
מבחן הקשיות של ויקרס ישים לכל עובי הדופן של הצינורות. שיטת הבדיקה מבוצעת בהתאם לדרישות E92.
3. מבחן שיטוח
יש לבצע ניסויים בהתאם לסעיף 20 של תקן ASTM A999.
4. מבחן כיפוף
יש לכופף 180 מעלות בטמפרטורת החדר, לא יופיעו סדקים בחלק החיצוני של החלק המכופף.
גודל > NPS25 או D/t ≥ 7.0: יש לבצע בדיקת כיפוף ללא בדיקת שיטוח.
5. תוכניות ניסוי אופציונליות P91
הפריטים הניסיוניים הבאים אינם פריטי בדיקה נדרשים, במידת הצורך ניתן לקבוע זאת באמצעות משא ומתן.
S1: ניתוח מוצר
S3: מבחן שיטוח
S4: בדיקות מבנה מתכת וחריטה
S5: פוטומיקרוסקופים
S6: פוטומיקרוסקופים של חלקים בודדים
S7: טיפול בחום חלופי - דרגה P91 סוג 1 וסוג 2
בדיקת ההידרו P91 צריכה לעמוד בדרישות הבאות.
קוטר חיצוני > 250 מ"מ [10 אינץ'] ועובי דופן ≤ 19 מ"מ [0.75 אינץ']: זוהי צריכה להיות בדיקה הידרוסטטית.
גדלים אחרים לבדיקות חשמליות לא הרסניות.
עבור צינורות פלדת סגסוגת פריטית ונירוסטה, הדופן נתונה ללחץ של לא פחות מ60% מחוזק הכניעה המינימלי שצוין.
יש לשמור על לחץ הבדיקה ההידרואלקטרית למשך לפחות 5sללא דליפות או פגמים אחרים.
לחץ הידראוליניתן לחשב באמצעות הנוסחה:
P = 2St/D
P= לחץ בדיקה הידרוסטטי ב-psi [MPa];
S = מאמץ דופן הצינור ב-psi או [MPa];
t = עובי דופן מוגדר, עובי דופן נומינלי לפי מספר ANSI שצוין או פי 1.143 עובי דופן המינימלי שצוין, במ"מ;
D = קוטר חיצוני שצוין, קוטר חיצוני המתאים לגודל הצינור ANSI שצוין, או קוטר חיצוני המחושב על ידי הוספת 2t (כהגדרתו לעיל) לקוטר הפנימי שצוין, אינץ' [מ"מ].
צינור P91 נבדק באמצעות שיטת הבדיקה E213. תקן E213 עוסק בעיקר בבדיקות אולטרסאונד (UT).
אם צוין במפורש בהזמנה, ניתן לבדוק אותו גם לפי שיטת הבדיקה E309 או E570.
תקן E309 עוסק בדרך כלל בבדיקה אלקטרומגנטית (זרמי מערבולת), בעוד ש-E570 היא שיטת בדיקה הכוללת מערכי זרמי מערבולת.
שינויים מותרים בקוטר
עבור צינור שהוזמן לקוטר פנימי, הקוטר הפנימי לא יכל להשתנות ביותר מ-±1% מהקוטר הפנימי שצוין.
צינורות הוזמנו בNPS [DN] או קוטר חיצוניאסור לשנות את הקטרים החיצוניים יותר מהמצוין בטבלאות להלן.
שינויים מותרים בעובי דופן
מדידות עובי דופן יבוצעו באמצעות קליברים מכניים או מכשירי בדיקה לא הורסים מכוילים כראוי ובעלי דיוק מתאים. במקרה של מחלוקת, המדידה שנקבעה באמצעות קליברים מכניים תגבר.
עובי הדופן המינימלי והקוטר החיצוני לבדיקה לצורך עמידה בדרישה זו עבור הצינור שהוזמן על ידי NPS [DN] ומספר הלוח מוצגים בASME B36.10M.
פגמים
פגמים במשטח נחשבים לפגמים אם הם עולים על 12.5% מעובי הדופן הנומינלי או עולים על עובי הדופן המינימלי.
פגמים
סימנים מכניים, שפשופים ובורות, שכל הפגמים בהם עמוקים מ-1.6 מ"מ [1/16 אינץ'].
סימנים ושפשופים מוגדרים כסימני כבל, שקעים, סימני מדריך, סימני גלגול, שריטות כדור, חריצים, סימני קובייה וכדומה.
לְתַקֵן
ניתן להסיר פגמים באמצעות שיוף, ובלבד שעובי הדופן הנותר אינו פחות מעובי הדופן המינימלי.
ניתן לבצע תיקונים גם באמצעות ריתוך, אך עליהם לעמוד בדרישות הרלוונטיות של A999.
כל ריתוכים לתיקון ב-P91 יבוצעו באחד מתהליכי הריתוך והחומרים המתכלים הבאים: SMAW, A5.5/A5.5M E90XX-B9:SAW, A5.23/A5.23M EB9 + שטף ניטרלי; GTAW, A5.28/A5.28M ER90S-B9; ו-FCAW A5.29/A5.29M E91TI-B9. בנוסף, סכום תכולת ה-Ni+Mn של כל חומרי הריתוך המתכלים המשמשים לתיקון ריתוכים מסוג P91 סוג 1 וסוג 2 לא יעלה על 1.0%.
יש לטפל בצינור P91 בחום בטמפרטורה של 730-800 מעלות צלזיוס לאחר תיקון הריתוך.
המשטח החיצוני של צינור הפלדה הנבדק יכיל את המרכיבים הבאים:
שם היצרן או סימן מסחרי; מספר תקן; דרגה; אורך וסמל נוסף "S".
יש לכלול גם את הסימונים עבור לחץ הידרוסטטי ובדיקות לא הרסניות בטבלה שלהלן.
אם הצינור תוקן באמצעות ריתוך, עליו להיות מסומן "WR".
יש לציין את הסוג (סוג 1 או סוג 2) p91.
| ASME | ASTM | EN | GB |
| ASME SA335 P91 | ASTM A213 T91 | EN 10216-2 X10CrMoVNb9-1 | GB/T 5310 10Cr9Mo1VNbN |
מאטריהl: צינור פלדה חלק ASTM A335 P91;
OD: 1/8 אינץ' - 24 אינץ';
WTבהתאם לASME B36.10דרישות;
לוּחַ זְמַנִיםSCH10, SCH20, SCH30SCH40, SCH60,SCH80, SCH100, SCH120, SCH140 ו- SCH160;
הִזדַהוּת:STD (סטנדרטי), XS (חזק במיוחד), או XXS (חזק במיוחד כפול);
התאמה אישיתגדלי צינורות לא סטנדרטיים זמינים גם כן, גדלים מותאמים אישית זמינים לפי בקשה;
מֶשֶׁךאורכים ספציפיים ואקראיים;
הסמכת IBRאנו יכולים ליצור קשר עם ארגון פיקוח חיצוני כדי לקבל אישור IBR בהתאם לצרכים שלך, ארגוני הפיקוח שלנו משתפים פעולה הם BV, SGS, TUV וכו'.
סוֹףקצה שטוח, משופע או קצה צינור מרוכב;
מִשׁטָחצינורות תאורה, צבע והגנה זמנית אחרת, הסרת חלודה וליטוש, ציפוי מגולוון ופלסטיק והגנה ארוכת טווח אחרת;
אֲרִיזָהמארז עץ, אריזת חגורת פלדה או חוט פלדה, מגן קצה צינור פלסטיק או ברזל וכו'.
