Что такое ASME SA387 GR.22?
ASME SA387 класса 22 — это стальная пластина для сосудов высокого давления из сплава 2,25Cr-1Mo, разработанная специально для оборудования, работающего при повышенных-температурах и в средах с водородом. По сравнению с обычными пластинами сосудов под давлением из углеродистой стали более высокое содержание хрома повышает-стойкость к окислению и коррозии при повышенных температурах, а добавление молибдена повышает прочность при повышенных температурах и сопротивление ползучести.
Что такое ASME SA387 Gr.91?
ASME SA387 класса 91 — это модифицированная легированная сталь 9Cr-1Mo, разработанная для удовлетворения растущего спроса на более высокий тепловой КПД на ископаемом-топливе и электростанциях с комбинированным циклом. По сравнению с маркой 22, марка 91 обеспечивает отпущенную мартенситную микроструктуру за счет точных микролегирующих добавок ванадия (V), ниобия (Nb) и азота (N) в сочетании с индивидуальной термообработкой.
Спецификация стальной пластины SA387 Gr.91 и Gr.22
| Элемент | Спецификация |
|---|---|
| Тип стали | Хром-сплав молибдена для сосудов под давлением |
| Производственный процесс | Полностью раскисленная сталь, горячекатаная |
| Стандартный | АСМЭ СА387/АСТМ А387 |
| Толщина пластины* | 6–120 мм (типовой комплект поставки) |
| Ширина пластины* | 1500–3500 мм |
| Длина пластины* | 3000–18 000 мм |
| Поверхностная обработка | После прокатки, дробеструйной обработки и окраски |
| Краевое состояние | Фрезерованная кромка (ME) / Обрезанная кромка (TE) |
| Дополнительная обработка | Резка с ЧПУ, фаска, сверление, гибка, подготовка к сварке |
| Инспекционные документы | RU 10204 3.1 / 3.2 |
| Дополнительное тестирование | UT (ASTM A578), PMI, испытание на растяжение при высоких-температурах, испытание на твердость, испытание на удар, проверка сторонней-стороны |
Стальная пластина SA387 Gr.91 и Gr.22: химический состав
| Оценка | C | Мин. | P | S | Си | Кр | Мо | Ни |
| 22 класс | 0.04-0.15 | 0.25-0.66 | 0.025 | 0.025 | Меньше или равно 0,50 | 1.88-2.62 | 0.85-1.15 | |
| 91 класс Тип1 | 0.06-0.15 | 0.25-0.66 | 0.025 | 0.012 | 0.18-0.56 | 7.90-9.60 | 0.80-1.10 | 0.40 |
| 91 класс Тип2 | 0.06-0.15 | 0.30-0.50 | 0.020 | 0.005 | 0.20-0.40 | 8.0-9.5 | 0.80-1.05 | 0.20 |
Стальная пластина SA387 Gr.91 и Gr.22: механические свойства
| Оценка | Сорт | Предел прочности (МПа) мин. | Предел текучести (МПа) мин. | Удлинение в 2 дюйма (%) макс. |
| SA 387 Класс 22 | Класс 1 | 415-585 | 205 | 18 |
| SA 387 Класс 22 | Класс 2 | 515-690 | 310 | 18 |
| SA 387 Класс 91 | Класс 2 | 585-760 | 415 | 18 |
Выбор правильного материала на этапе проектирования может значительно снизить затраты в течение жизненного цикла. Команда инженеров GNEE может оказать поддержку в выборе материалов с учетом вашей рабочей температуры, давления, норм проектирования и производственного процесса, помогая вам избежать ненужных завышенных-спецификаций и обеспечивая при этом соответствие требованиям ASME.
Почему SA387 класса 91 лучше работает при повышенных температурах?
Хотя и SA387 Grade 22, и Grade 91 представляют собой хром-молибденовые стали для сосудов под давлением, принципы проектирования их сплавов фундаментально различаются. SA387 Gr. 22 — это обычная сталь 2,25Cr-1Mo, разработанная для обеспечения баланса между прочностью при повышенных-температурах, свариваемостью и технологичностью. И наоборот, SA387 Gr. 91 представляет собой модифицированную сталь 9Cr-1Mo, в которой используются точно контролируемые добавки ванадия (V), ниобия (Nb) и азота (N), разработанную специально для оптимизации долговременного сопротивления ползучести при повышенных температурах.
Зачем добавлять V, Nb и N в 91 класс?
Наша сталь ASME SA387 Gr.91 сохраняет номинальный базовый состав: 9% хрома и 1% молибдена, но включает контролируемые микролегирующие добавки ванадия, ниобия и азота. Эти элементы способствуют формированию стабильных, тонкихМХкарбонитрид выпадает в осадок (гдеMпреимущественно представляет собой V и Nb), в то время как термическая обработка при нормализации и отпуске приводит к образованию отпущенной мартенситной матрицы.
По сравнению с типичной ферритной-бейнитной или отпущенной бейнитной микроструктурой стали марки 22 эта усовершенствованная микроструктура демонстрирует следующие характеристики:
- Повышенная устойчивость к деформации ползучести при длительной-службе.
- Повышенная микроструктурная стабильность при температурах эксплуатации, приближающихся к 600–650°С.
- Более высокие допустимые значения напряжения в соответствии с правилами проектирования при повышенных-температурах ASME.
- Превосходная устойчивость к размягчению при длительном термическом воздействии.
Сравнение характеристик при высоких-температурах: SA387 класса 91 и класса 22
И SA387, класс 22, и класс 91 разработаны для сосудов под давлением с повышенными-температурами, но они предназначены для принципиально разных условий эксплуатации. Класс 22 обеспечивает надежную работу обычного нефтеперерабатывающего и нефтехимического оборудования, тогда как класс 91 специально разработан для суровых условий с повышенными-температурами, где сопротивление ползучести является основным фактором проектирования.
Сопротивление ползучести
Наиболее определяющее различие в производительности заключается в сопротивлении ползучести:
- ASME SA387 класс 22обеспечивает стабильную, долгосрочную-работу сосудов под давлением при рабочих температурах примерно до 540 градусов, что делает его основой реакторов гидроочистки, теплообменников и оборудования для обслуживания водорода.
- ASME SA387 класс 91содержит микролегирующие добавки ванадия (V), ниобия (Nb) и азота (N). После нормализации и отпуска эти элементы образуют стабильную отпущенную мартенситную матрицу, которая значительно повышает -прочность на разрыв и долговременную-стабильность микроструктуры. Следовательно, марка 91 широко используется в оборудовании, работающем непрерывно в диапазоне температур 550–650 градусов.
Повышенные-возможности расчета температуры
По мере увеличения рабочих температур максимально допустимые значения напряжений для всех сталей, работающих под давлением, уменьшаются. Однако благодаря превосходному пределу ползучести класс 91 сохраняет значительно более высокие значения допустимых напряжений при повышенных температурах по сравнению с классом 22. Для оборудования с расчетной температурой около 600 градусов такое более высокое допустимое напряжение позволяет проектировщикам уменьшить толщину стенок и общий вес оборудования, сохраняя при этом полное соответствие нормам.
Сравнение характеристик при высоких-температурах
| Свойство | SA387 Класс 22 | SA387 Класс 91 |
|---|---|---|
| Номинальный сплав | 2,25Cr-1Mo | 9Cr-1Mo-V-Nb |
| Типичная рабочая температура* | 420–540 градусов | 540–650 градусов |
| Сопротивление ползучести | Подходит для долгосрочной-срочной службы ниже.≈540 градусов | Рассчитан на длительную-долгосрочную эксплуатацию до≈650 градусов |
| Устойчивость к окислению | 2,25% Cr обеспечивает хорошую стойкость к окислению. | 9% Cr обеспечивает значительно улучшенную стойкость к окислению. |
| Сохранение прочности при высоких-температурах | Стабилен при работе при средних-высоких температурах. | Сохраняет более высокую прочность при длительном воздействии выше540 градусов |
| Допустимое напряжение ASME при повышенной температуре | Более низкое допустимое напряжение при температурах выше540 градусов | Более высокое допустимое напряжение, позволяющее во многих случаях создавать конструкции с более тонкими стенками. |
| Типичные применения | Реакторы, теплообменники, сосуды для обслуживания водорода | Сверхкритические котлы, главные паровые трубопроводы, пароперегреватели |
Помимо поставок пластин SA387, GNEE предлагает прецизионную резку, снятие фасок, формовку, координацию термообработки и полную документацию EN 10204 3.1/3.2, помогая клиентам сократить сроки изготовления и снизить затраты на обработку.
Руководство по выбору стальной пластины SA387 Gr.91 и Gr.22
Выберите ASME SA387 Gr.22, если:
Сталь ASME SA387 Gr.22 рекомендуется для сосудов под давлением, работающих при рабочих температурах примерно до 540 градусов. Это идеальный выбор для реакторов нефтеперерабатывающих заводов, теплообменников, сосудов под давлением и оборудования для обслуживания водорода. Для большинства традиционных нефтехимических применений Gr.22 обеспечивает оптимальный баланс между производительностью и экономической-эффективностью.
Выберите ASME SA387 Gr 91, если:
Сталь ASME SA387 Gr.91 является предпочтительным выбором для оборудования, работающего в диапазоне температур 540–650 градусов. Он широко используется в сверхкритических котлах, главных паровых трубопроводах и другом энергетическом оборудовании, работающем при повышенных-температурах.
Стоимость против производительности
Хотя Gr.91 требует более высоких затрат на первоначальный материал и изготовление, он обеспечивает превосходные долгосрочные-работы в условиях суровых повышенных-температур. Для применений с температурой ниже 540 градусов Gr.22 остается более экономичным решением, тогда как для применений с диапазоном ползучести выше 540 градусов Gr.91 представляет собой гораздо лучшую долгосрочную-инвестицию.
Почему стоит выбрать сталь GNEE?
Строгий контроль качества
Анализ химического состава
Испытания на растяжение и предел текучести
Испытание на удлинение
Испытание на удар по Шарпи с V--надрезом (если указано)
Ультразвуковой контроль (УЗК) в соответствии с ASTM A578
Положительная идентификация материала (PMI)
Проверка третьей стороной-(TPI) со стороны SGS, TÜV, BV, DNV или других уполномоченных агентств.
Индивидуальные услуги по изготовлению
Газовая и плазменная резка с ЧПУ
Сварка фаски
Обработка кромок пластин
Сверление и профилирование
Индивидуальные размеры по чертежам производителя.
Завершение-до-завершения технической поддержки
Наша команда инженеров помогает клиентам на протяжении всего процесса закупок,-включающего выбор материалов, проверку спецификаций, рекомендации по изготовлению и координацию логистики. Независимо от того, требуются ли для вашего проекта стальные пластины SA387 класса 22 для сосудов под давлением нефтеперерабатывающих заводов или пластины класса 91 для оборудования для производства электроэнергии при повышенных-температурах, мы полностью готовы порекомендовать наиболее подходящий материал, соответствующий вашим условиям эксплуатации и применимым нормам проектирования.
Хотя как SA387 Grade 22, так и Grade 91 являются проверенными хром-молибденовыми сталями для сосудов под давлением, оптимальный выбор зависит от рабочей температуры, расчетных напряжений, производственных возможностей и стоимости жизненного цикла, а не только от цены материала. Ранняя оценка этих факторов помогает обеспечить безопасную, надежную и экономичную работу оборудования на протяжении всего срока его службы.
Часто задаваемые вопросы
Вопрос: В чем основная разница между SA387 Grade 91 и Grade 22?
О: Основное различие между SA387 Grade 91 и Grade 22 заключается в их химическом составе и температурных пределах. Марка 91 представляет собой модифицированную сталь с содержанием 9% Cr-1% Mo, предназначенную для более высоких температур, а марка 22 представляет собой сталь с содержанием 2,25% Cr-1% Mo.
Вопрос: SA387 22-й класс и 12-й класс: как они сравниваются?
A: SA387 Grade 22 и Grade 12 представляют собой корпусные стали из хром-молибденового сплава. Марка 22 (2,25 % Cr - 1 % Mo) рассчитана на работу в средах с гораздо более высокими температурами и-давлениями по сравнению с маркой 12 (1 % Cr - 0.5 % Mo), что делает ее более устойчивой к работе с водородом и требует на 15–20 % более высокой стоимости.
Вопрос: SA387 класса 22 и класса 5: какой из них обеспечивает лучшую коррозионную и термостойкость?
Ответ: ASTM SA387 Grade 5 обеспечивает лучшую стойкость к коррозии и окислению благодаря более высокому содержанию хрома (4,0–6,0%). Однако SA387 класса 22 обеспечивает превосходную термостойкость, прочность при длительных высоких температурах (сопротивление ползучести) и стабильность в условиях высокого-давления благодаря более высокому содержанию молибдена (0,9–1,1%).
Вопрос: SA387 Grade 91 и Grade 9: Каковы основные различия в производительности?
Ответ: Ключевое отличие состоит в том, что марка 91 представляет собой ферритную сталь с повышенной прочностью при ползучести (CSEF), содержащую ванадий и ниобий. Это дополнение значительно повышает жаропрочность-, позволяя марке 91 работать при более высоких температурах и давлениях.
