Tubo de caldeira de aço de liga de molibdênio 2 1/4CR grau SA691 2 1/4CR{3}}
Visão geral do produto
SA691 Grau 2 1/4CR (comumente escrito como2,25 CR) é um tubo de aço com liga de cromo-molibdênio intermediário fabricado de acordo comASTM/ASME SA691especificação para tubulação de-fusão-soldada elétrica (EFW) de alta-temperatura e alta-pressão. Essa classe, com sua composição nominal de 2,25% de cromo e 1% de molibdênio, é um dos aços ferríticos reforçados com-resistência-à fluência mais amplamente utilizados e versáteis nas indústrias de energia e de processo. Ele oferece um equilíbrio ideal entre resistência a altas{10}}temperaturas, soldabilidade e resistência à oxidação e ao ataque de hidrogênio.
Aplicativos primários
Tubulação de vapor de alta-pressão:Principais linhas de vapor, linhas de reaquecimento a quente e saídas do superaquecedor emusinas supercríticas e subcríticas.
Petroquímica e Refino:Linhas-de transferência de reatores de alta temperatura, tubos de aquecimento e tubulaçõesunidades de hidroprocessamento(excelente resistência ao ataque de hidrogênio).
Geradores de vapor de recuperação de calor (HRSG):Seções de evaporador e superaquecedor de alta-pressão.
Trocadores de calor-de alta temperatura:Tubos e carcaças em serviço severo.
Caldeiras Industriais:Coletores críticos de alta-pressão e tubulações de interconexão.
Tabela de composição química e propriedades mecânicas SA691 2.25CR
| Categoria | Propriedade/Elemento | Especificação/Valor |
|---|---|---|
| Padrão e Grau | Designação Padrão | ASTM/ASME SA691 |
| Nota | 2 1/4CR(Composição equivalente a ASTM A335 P22/P22 Tipo 2) | |
| Composição Química | Carbono (C) | 0.05 - 0.15% |
| Manganês (Mn) | 0.30 - 0.60% | |
| Fósforo (P) | 0,025% no máximo | |
| Enxofre (S) | 0,025% no máximo | |
| Silício (Si) | 0,50% no máximo | |
| Cromo (Cr) | 2.00 - 2.50% | |
| Molibdênio (Mo) | 0.87 - 1.13% | |
| Propriedades Mecânicas | Resistência à tração, mín. | 415 MPa (60.000 psi) |
| Resistência ao rendimento (compensação de 0,2%), mín. | 205 MPa (30.000 psi) | |
| Alongamento, mín. | Maior ou igual a 20% (em 2 polegadas/50 mm) para parede padrão | |
| Tratamento térmico | Doença | Normalização e moderaçãoé padrão. Normalização: 900-1000 graus (1650-1830 graus F); Têmpera: Maior ou igual a 675 graus (maior ou igual a 1250 graus F). |
| Processo de Fabricação | Tipo | Soldado por fusão elétrica (EFW)seguido de tratamento térmico completo. |
Dados de desempenho em temperatura elevada
| Propriedade | Valor/Intervalo | Observações/Fonte (Típica) |
|---|---|---|
| Temperatura máxima recomendada do metal contínuo | 593 graus (1100 graus F) | Limite padrão para serviço-de longo prazo; ASME B31.1 |
| Tensão admissível (a 538 graus / 1000 graus F) | ~103 MPa (~15.000 psi) | Valor de referência ASME Seção II, Parte D |
| Tensão admissível (a 593 graus / 1100 graus F) | ~55 MPa (~8.000 psi) | Demonstra retenção de força |
| Limite de resistência à oxidação | Excelente até600 graus (1110 graus F) | Forma uma camada de óxido-rica em Cr estável |
| Força de ruptura por fluência (100.000 horas) | ~100MPaem 538 graus | Razão principal para o uso generalizado |
| Excelente resistência a | Ataque de Hidrogênio (HTHA), Sulfatação, Fadiga Térmica |
Principais características técnicas e considerações
Resistência superior a altas-temperaturas:A composição 2,25Cr-1Mo proporciona excepcionalresistência à fluência e à rupturana faixa crítica de 450-600 graus (840-1110 graus F), tornando-o o material preferido para linhas principais de vapor em usinas de energia tradicionais.
Resistência ao Ataque de Hidrogênio (HTHA):Esta nota éaltamente resistente ao ataque-de hidrogênio em altas temperaturasem pressões parciais e temperaturas definidas peloCurvas de Nelson(API RP 941). Esta propriedade é fundamental para sua utilização em unidades de hidroprocessamento de refinarias.
Soldabilidade e Fabricação:
Pré-aquecer:Obrigatório, normalmente175-250 graus (350-480 graus F).
Tratamento térmico pós--soldagem (PWHT): Essencial. Realizado em690-750 graus (1275-1380 graus F)por no mínimo 1 hora por polegada de espessura para restaurar a resistência e aliviar tensões.
Metais de enchimento:E9018-B3 (SMAW), ER90S-B3 (GTAW/GMAW) para composição correspondente.
Requer controle cuidadoso da temperatura entre passes e da entrada de calor.
Estabilidade Microestrutural:Fornecido na condição normalizada e revenida, resultando em uma microestrutura de bainita temperada, que garante estabilidade-de longo prazo e resistência à fluência. Exposição prolongada noFaixa de 375-575 graus (700-1070 graus F)pode levar afragilização do temperamento; o controle químico (limitando Si, Mn, P, Sn) é frequentemente especificado para mitigar isso (por exemplo, requisitos "P22 Tipo 2").
Requisitos de qualidade e inspeção:
Teste obrigatório:Hidrostática/NDE, análise química, testes de tensão.
Testes Suplementares Comuns:Exame ultrassônico (SA791 S6), Exame radiográfico (S5), Dureza transversal através das soldas.
Requisitos avançados:Para aplicações críticas,Charpy V-Teste de impacto de entalheeteste de fluênciapode ser especificado.
Vantagem econômica e de design:Como um tubo EFW, o SA{0}}CR oferece economias de custo significativas em relação ao A335 P22 contínuo para grandes diâmetros e paredes pesadas, ao mesmo tempo em que atende aos mesmos critérios de desempenho para a maioria das aplicações.
Notas de projeto, especificação e aquisição:
Especificação clara:Usar"SA691 Grau 2 1/4CR"ou"SA691 Gr. 2.25CR". Para maior resistência à fragilização por revenido, especifique"Grau 2 1/4CR com limites químicos P22 Tipo 2"(Si inferior, P).
Conformidade com o Código:O material é aceito pela ASME B31.1 (Power Piping) e B31.3 (Process Piping). Sempre verifique os valores de tensão admissíveis mais recentes da ASME Seção II, Parte D.
Avaliação de vida:Para plantas existentes, a avaliação da vida restante geralmente se concentra no acúmulo de danos por fluência e no desperdício por oxidação.
Documentação:Certifique-se de queRelatório de teste de moinho certificado (CMTR)inclui registros completos de tratamento térmico, análises químicas reais (especialmente para elementos residuais) e resultados de todos os testes especificados.
Isenção de responsabilidade:Este resumo fornece dados gerais de engenharia. Para todas as atividades de projeto, fabricação e aquisição, é imperativo consultar oespecificação oficial mais recente ASTM/ASME SA691, as seções relevantes do código de caldeiras e vasos de pressão ASME, códigos de tubulação aplicáveis (B31.1/B31.3) e requisitos técnicos específicos-do projeto. As propriedades dos materiais podem variar entre fabricantes e temperaturas.
