Безшовна труба з нержавіючої сталі ASTM A312 TP321H: властивості та застосування

вступ

ASTM A312 — це стандартна специфікація для безшовних, зварних і холоднооброблених труб із аустенітної нержавіючої сталі. TP321H — високо{4}}вуглецевий, -стабілізований титан у складі A312, позначений UNS S32109. Його вибирають, коли труби повинні працювати в діапазоні повзучості, як правило, 538-870 градусів, де стандартний TP321 не забезпечує достатньої тривалої -міцності та де не-стабілізовані марки, такі як TP304, можуть бути чутливими до сенсибілізації та міжкристалічної корозії. Нафтохімічна промисловість використовує TP321H для роботи з воднем, високо-температурних технологічних ліній, трубопроводів для передачі печі та систем рекуперації тепла.

Хімічний склад (мас.%)

елемент	TP321H (UNS S32109) згідно ASTM A312
Карбон	0.04 - 0.10
Марганець, макс	2.00
Фосфор, макс	0.045
Сірка, макс	0.030
Кремній, макс	1.00
Хром	17.0 - 19.0
Нікель	9.0 - 12.0
Азот, макс	0.10
Титан	4 x C мінімум

Механічні вимоги

Власність	Мінімальне значення (ASTM A312)
Міцність на розрив	515 МПа (75 ksi)
Межа текучості (зсув 0,2%)	205 МПа (30 ksi)
Подовження	35%

Термічна обробка

Відповідно до ASTM A312, труба TP321H постачається в розчині-відпаленому стані: нагріта до температури щонайменше 1040 градусів (1900 градусів F), а потім швидко охолоджена у воді. Відпал розчину розчиняє осаджені карбіди та відновлює повністю аустенітну мікроструктуру. Підвищений вміст вуглецю в TP321H зберігається в контрольованому діапазоні 0,04-0,10%, що забезпечує міцність на повзучість під час подальшої експлуатації при високій температурі.

Висока-температурна продуктивність

TP321H розроблений для безперервної роботи в діапазоні приблизно 538-870 градусів. Поєднання стабілізації титану та контрольованого вуглецю дає йому дві переваги перед нестабілізованими сортами: стійкість до сенсибілізації та міжкристалічної корозії в умовах зварювання та нагрівання, а також значно вищу міцність-на розрив, ніж у низько-вуглецевих і стандартних варіантів. У -нафтохімічних службах із високим вмістом водню вище приблизно 400 градусів стабілізовані марки, такі як 321H, є кращими, оскільки не-стабілізовані аустенітні сталі чутливі до високотемпературного впливу водню та розкладання карбіду.

Виготовлення та перевірка

Труба TP321H зварюється з відповідним або-легованим наповнювачем, як правило, ER321 або ER347, і після-термічної обробки-не потрібно для корозійних показників у більшості випадків. Оскільки клас використовується в безпечних-критично високих{7}}температурних трубопроводах, зазвичай вказуються додаткові випробування, включаючи гідростатичні випробування, вихрові струми або ультразвукове дослідження, позитивну ідентифікацію матеріалу (PMI) і маркування відповідно до ASTM A1016/A1016M, що вимагає ідентифікації стандарту, класу, розміру, теплового числа та методу виробництва.

Типові програми

Теплообмінники та конденсатори, котли та пароперегрівачі, компоненти печей та лінії передачі, трубопроводи водню та синтез-газу, хімічне технологічне обладнання, нагрівальні труби нафтопереробного заводу та паропроводи електростанцій, що працюють у діапазоні повзучості.

Порівняння з відповідними оцінками

TP304: нижча вартість, нестабілізований, схильний до сенсибілізації; підходить для низькотемпературної-корозійної роботи. TP316: додавання молібдену для стійкості до точкової корекції; кращий у хлоридних середовищах, але не призначений для високо-температурної повзучості. TP321: стандартна вуглецева версія 321; достатній для помірного обслуговування, де повзучість не є-обмежувальною. TP321H: контрольований високий вміст вуглецю для покращеної -міцності при високих температурах; вказується, коли конструкція залежить від повзучості та розриву під напругою.

FAQ

Q1: Що означає H у TP321H?Суфікс H позначає контрольований діапазон вмісту вуглецю 0,04-0,10%, що дає вищу міцність на розрив повзучості для експлуатації вище приблизно 500 градусів.

Q2: Чому до TP321H додають титан?Титан стабілізує вуглець, запобігаючи випаданню карбіду хрому на межі зерен під час зварювання та впливу високих-температур, що зберігає стійкість до міжкристалічної корозії.

Q3: Для якого діапазону температур підходить TP321H?Безперервна робота від приблизно 538 градусів до 870 градусів, де міцність на повзучість є визначальною властивістю конструкції.

Питання 4. Чи потрібна термічна обробка після-зварювання для TP321H?Загалом ні; стабілізація дозволяє уникнути сенсибілізації, тому зварні труби можна вводити в експлуатацію без відпалу розчину, за умови використання правильного наповнювача та процедур зварювання.

Q5: Яка різниця між TP321 і TP321H?TP321 має максимальний вміст вуглецю 0,08% і нижчу межу повзучості; TP321H має контрольований діапазон вуглецю 0,04-0,10% і вказується, коли потрібна стійкість до повзучості при високій температурі.

Q6: Який стандарт тестування регулює додаткову перевірку труби TP321H?Загальні вимоги до труб A312 охоплюються ASTM A1016/A1016M, включаючи маркування, гідростатичні або електричні випробування та перевірку розмірів.