ASTM A335 ASME SA335 P9 Bezszwowa rura ze stali stopowej odporna na pełzanie w wysokiej temperaturze dla dostawcy produktów petrochemicznych i energetycznych
ASTM A335/ASME SA335 P9 to bezszwowa rura ze stali ferrytycznej stopowej należąca do układu stopów chromowo-molibdenowych 9Cr-1Mo, specjalnie zaprojektowana do zastosowań w wysokich temperaturach i pod wysokim ciśnieniem. Liczba „9” w P9 wynika z nominalnej zawartości jego głównego pierwiastka stopowego, chromu (około 9%), podczas gdy molibden (około 1%) nadaje doskonałą wytrzymałość na pełzanie w wysokiej temperaturze.
Norma ta obejmuje rury o nominalnej i minimalnej grubości ścianki. Rury muszą nadawać się do gięcia, wyginania i podobnych operacji formowania oraz posiadać dobrą spawalność.
Rury bez szwu ze stali stopowej A335 P9 to dedykowane rozwiązanie rurowe do pieców do krakingu petrochemicznego, przegrzewaczy kotłów i rurociągów procesowych w wysokich temperaturach w zakresie temperatur metalu od 538°C do 650°C (1000°F–1200°F), niwelując gradient oporu cieplnego pomiędzy stopami o niskiej zawartości chromu (takimi jak P5/P11) i stopami wysokiej jakości (takimi jak P91).
| Skład chemiczny |
| Element |
Zakres treści (%) |
Opis funkcji |
| C (węgiel) |
≤ 0,15 |
Kontrola twardości i wytrzymałości na rozciąganie |
| Mn (mangan) |
0,30 – 0,60 |
Urabialność na gorąco i odtlenianie |
| P (fosfor) |
≤ 0,025 |
Utrzymanie ciągliwości i wytrzymałości |
| S (siarka) |
≤ 0,025 |
Utrzymanie ciągliwości i wytrzymałości |
| Si (krzem) |
0,25 – 1,00 |
Odporność na utlenianie |
| Cr (Chrom) |
8.00 – 10.00 |
Odporność na utlenianie i osadzanie się kamienia |
| Mo (molibden) |
0,90 – 1,10 |
Wytrzymałość na pełzanie i zrywanie |
| Właściwości mechaniczne (minimalna, temperatura pokojowa) |
| Parametr |
Wartość |
| Granica plastyczności (przesunięcie 0,2%) |
≥ 205 MPa (30 ksi) |
| Wytrzymałość na rozciąganie |
≥ 415 MPa (60 ksi) |
| Wydłużenie (długość pomiarowa 50 mm) |
≥ 30% |
| Twardość |
≤ 163 HBW |
| Porównanie typowych właściwości mechanicznych serii A335 |
| Stopień |
Cr (%) |
Miesiąc (%) |
Maks. Temperatura serwisowa Odniesienie (°C) |
Min. Granica plastyczności (MPa) |
Min. Wytrzymałość na rozciąganie (MPa) |
| P1 |
0,44–0,65 |
0,44–0,65 |
482 |
205 |
380 |
| P5 |
4,0–6,0 |
0,45–0,65 |
593 |
205 |
415 |
| P9 |
8,0–10,0 |
0,90–1,10 |
593 |
205 |
415 |
| P11 |
1,0–1,5 |
0,44–0,65 |
538 |
205 |
415 |
| P22 |
1,9–2,6 |
0,87–1,13 |
565 |
205 |
415 |
| P91 |
8,0–9,5 |
0,85–1,05 |
593 |
415 |
585 |
Normy ASTM A335/ASME SA335 obejmują różnorodne rury ze stali ferrytycznej bez szwu do zastosowań wysokotemperaturowych. Różne gatunki równoważą wytrzymałość, odporność na temperaturę, odporność na korozję i koszt, dostosowując zawartość kluczowych pierwiastków stopowych, takich jak chrom i molibden, w celu spełnienia różnych wymagań aplikacji.
Rafinerie ropy naftowej: Gatunki o wysokiej zawartości chromu (P5/P9) zapewniają lepszą odporność na takie środowiska i są typowym wyborem w tej dziedzinie.
Elektrownie: P11/P22 są powszechnym wyborem w przypadku konwencjonalnych kotłów i rurociągów. Dla elektrowni poszukujących wyższej sprawności i parametrów P91/P92 są niemalże niezbędne.
Odporność na korozję wodorową: W środowiskach bogatych w wodór o wysokiej temperaturze (takich jak reaktory uwodornienia) odporność stopu na korozję wodorową ma kluczowe znaczenie. P22, z wyższą zawartością chromu, przewyższa P11.
Wrażliwe na budżet i łagodne warunki pracy: preferowany jest P11. Zapewnia dobrą równowagę pomiędzy kosztem, wytrzymałością i spawalnością i jest jednym z najczęściej stosowanych gatunków.
Temperatura i ciśnienie to główne wyzwania: P22 jest głównym wyborem w konwencjonalnym wytwarzaniu energii i zastosowaniach petrochemicznych. W przypadku projektów wytwarzania energii o wysokiej wydajności należy bezpośrednio rozważyć P91 lub P92.
| Właściwości fizyczne |
| Parametr |
Wartość |
Jednostka |
| Gęstość |
~7,85 |
g/cm3 |
| Moduł sprężystości (20°C) |
~210 |
GPa |
| Przewodność cieplna |
~28 |
W/(m·K) |
| Ciepło właściwe (20°C) |
~460 |
J/(kg·K) |
| Współczynnik rozszerzalności liniowej (20–400°C) |
~12,5 |
×10⁻⁶/°C |
| Zakres wymiarowy |
| Parametr |
Zakres |
Standardowe odniesienie |
| Nominalny rozmiar rury (NPS) |
1/8″ – 24″ (DN6 – DN600) |
ASME B36.10M |
| Zakres średnicy zewnętrznej (OD). |
10 – 1000 mm |
Przemysł powszechny |
| Harmonogram grubości ścian |
SCH 20 do SCH XXS, w tym ściana ciężka |
ASME B36.10M |
| Zakres grubości ścianki |
1 – 100 mm |
Przemysł powszechny |
| Długość |
Pojedynczy losowy, podwójny losowy lub przycięty na długość |
ASME B36.10M |
Aplikacja
- Petrochemia i rafinacja: Rury piecowe w jednostkach rafineryjnych; rurociągi technologiczne wysokotemperaturowe; rurociągi ścieków z reaktorów w jednostkach hydrorafinacji. Gatunki P5 i P9 w ramach normy A335 są szeroko stosowane w przemyśle petrochemicznym i rafineryjnym.
- Wytwarzanie energii: Rury przegrzewacza, rury przegrzewacza wtórnego, główne linie pary i kolektory wysokotemperaturowe w elektrowniach cieplnych.
- Przemysłowe urządzenia grzewcze: Rury do pieców przemysłowych; linie transportowe pieca do pirolizy; wiązki rur wymienników ciepła w warunkach wysokiej temperatury; rurociągi procesowe wysokotemperaturowe w zakładach chemicznych.
- Cele specjalne i zastosowania modernizacyjne: Rurociągi wysokotemperaturowe w elektrowniach wykorzystujących biomasę i przetwarzających odpady na energię; wymiana istniejących rurociągów wykonanych z materiału P9 w elektrowniach lub rafineriach.
