Cyflwyniad i Pibell Dur Boeler Dur Carbon 16Mo3
Trosolwg
16Mo3(dynodir hefyd fel1.5415yn ôl EN 10027-2) yn amolybdenwm-dur aloi-gwrthsefyll gwresa ddatblygwyd yn benodol ar gyfer gwasanaeth tymheredd uchel mewn boeleri a llestri gwasgedd. Mae'r dur hwn yn perthyn i'r grŵp oduroedd gwrthsefyll ymgripiad isel-aloiac mae wedi'i safoni o dan normau Ewropeaidd EN 10216-2 (tiwbiau di-dor) ac EN 10217-2 (tiwbiau wedi'u weldio).
Mae'r dynodiad "16Mo3" yn nodi:
16: Cynnwys carbon tua 0.16%.
Mo: Elfen aloi molybdenwm
3: Tua 0.30% o gynnwys molybdenwm
Mae'r deunydd hwn wedi'i beiriannu'n benodol ar gyfergwasanaeth-tymor hir ar dymheredd uchellle mae gwrthiant ymgripiad yn ystyriaeth ddylunio hollbwysig.
Nodweddion a Chymwysiadau Allweddol
Nodweddion Unigryw:
Ymwrthedd Superior: Mae ychwanegu molybdenwm yn gwella cryfder creep yn sylweddol ar dymheredd uchel
Weldability Da: Mae cynnwys carbon is ynghyd ag aloi rheoledig yn galluogi nodweddion weldio da
Sefydlogrwydd Microstrwythurol: Yn cynnal microstrwythur sefydlog yn ystod amlygiad hirfaith i dymheredd uchel
Ymwrthedd Ocsidiad: Gwell ymwrthedd i ocsidiad stêm o'i gymharu â duroedd carbon plaen
Ceisiadau Cynradd:
Superheaters boeler ac ailgynheswyr
Pibellau stêm tymheredd uchel (prif linellau stêm, llinellau ailgynhesu poeth)
Tiwbiau cyfnewidydd gwres wrth gynhyrchu pŵer
Llestri gwasgedd yn gweithredu ar dymheredd uchel
Cydrannau mewn gweithfeydd llosgi gwastraff
Ffwrnais cracio petrocemegol
Systemau pibellau tyrbinau stêm
Amodau Gwasanaeth Arferol:
Amrediad tymheredd:400 ° C i 550 ° C
Pwysau: Hyd at200 barac yn uwch
Bywyd gwasanaeth:100,000+ awrar dymheredd dylunio
Manylebau Technegol
Tabl 1: Gofynion Cyfansoddiad Cemegol (EN 10216-2/EN 10217-2)
| Elfen | Ystod Safonol (%) | Dadansoddiad Nodweddiadol (%) | Swyddogaeth Swyddogaethol |
|---|---|---|---|
| carbon (C) | 0.12 - 0.20 | 0.14 - 0.18 | Cryfder sylfaen |
| silicon (Si) | 0.10 - 0.35 | 0.15 - 0.30 | Deoxidizer |
| Manganîs (Mn) | 0.40 - 1.00 | 0.60 - 0.90 | Cryfder, caledwch |
| Ffosfforws (P) | ≤ 0.025 | ≤ 0.020 | Rheoli amhuredd |
| sylffwr (S) | ≤ 0.015 | ≤ 0.010 | Rheoli amhuredd |
| molybdenwm (Mo) | 0.25 - 0.35 | 0.28 - 0.32 | Ymwrthedd creep |
| Cromiwm (Cr) | ≤ 0.30 | ≤ 0.25 | Gweddilliol |
| Nicel (Ni) | ≤ 0.30 | ≤ 0.25 | Gweddilliol |
| Copr (Cu) | ≤ 0.30 | ≤ 0.25 | Gweddilliol |
| Alwminiwm (Al) | ≤ 0.040 | ≤ 0.030 | Coethder grawn |
| Nitrogen (N) | ≤ 0.012 | ≤ 0.010 | Wedi'i reoli |
| Cyfwerth â charbon (CEV) | 0.35 - 0.45 | ~0.40 | Dangosydd weldadwyedd |
*CEV=C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15*
Tabl 2: Priodweddau Mecanyddol Tymheredd Ystafell
| Eiddo | Gofyniad Safonol | Cyflwr Prawf | Nodiadau |
|---|---|---|---|
| Cryfder Cnwd (Rp0.2) | ≥ 280 MPa | Wedi'i normaleiddio | Gwerth lleiaf |
| Cryfder Tynnol (Rm) | 450 - 600 MPa | Wedi'i normaleiddio | Amrediad llawn |
| elongation (A) | ≥ 22% | L₀=5.65√S₀ | Gwerth lleiaf |
| Effaith Egni (KV) | ≥ 27 J (munud) | +20°C | Charpy V-rhicyn |
| Caledwch | 140 - 180 HB | Brinell | Ystod nodweddiadol |
Tabl 3: Priodweddau Tymheredd Uchel
| Tymheredd (°C) | 400 | 450 | 475 | 500 | 525 | 550 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Isafswm Rp0.2 (MPa) | 210 | 195 | 185 | 175 | 165 | 155 |
| Cryfder Creep Rₚ 1% | 110 | 75 | 60 | 45 | 35 | 25 |
| Cryfder Toriad Ymlusgol | 155 | 110 | 90 | 70 | 55 | 40 |
| Straen a Ganiateir (MPa)* | 102 | 76 | 63 | 51 | 41 | 33 |
Gwerthoedd ar gyfer bywyd gwasanaeth 100,000 awr ar dymheredd
Tabl 4: Cymhariaeth â Graddau Dur Cysylltiedig
| Paramedr | 16Mo3 | 13CrMo4-5 | 10CrMo9-10 | P355NH | P460NH |
|---|---|---|---|---|---|
| Rhif Deunydd | 1.5415 | 1.7335 | 1.7380 | 1.0566 | 1.8949 |
| Isafswm Cynnyrch (MPa) | 280 | 310 | 280 | 355 | 460 |
| Tymheredd Uchaf (°C) | 550 | 560 | 580 | 400 | 550 |
| Ymwrthedd | Da | Da iawn | Ardderchog | Cyfyngedig | Da |
| Weldability | Da | Angen gofal | Anodd | Ardderchog | Da |
| Ffactor Cost | 1.2 | 1.5 | 2.0 | 1.0 | 1.3 |
| Defnydd Nodweddiadol | Superheaters | Penawdau, drymiau | Pibellau dros dro uchel | Drymiau boeler | Pibellau gwasgedd uchel |
Gweithgynhyrchu a Phrosesu
Proses Gynhyrchu:
testun
Ffwrnais Ocsigen Sylfaenol / Arc Trydan → Triniaeth Ladle → Castio Parhaus → Gwneud Tiwbiau (Di-dor: Melin Mandrel neu Felin Blygiau; Wedi'i Weldio: Ffurfio + Weldio) → Normaleiddio (900-960 ° C) → Oeri → Profi → Arolygiad Terfynol
Triniaeth wres:
Normaleiddio: 900-960 ° C ac yna oeri aer
Lleddfu Straen Dewisol: 600-650 ° C am 1-2 awr
Postio-Triniaeth Gwres Weld (PWHT): Yn ofynnol yn gyffredinol ar gyfer trwch > 10-15mm
Technoleg Weldio:
testun
Recommended Processes: • SMAW with basic low-hydrogen electrodes • GTAW for root passes and critical welds • SAW for longitudinal and circumferential seams • GMAW with appropriate shielding gas Filler Materials: • EN ISO 16834-A: G 42 4 M M1Mo (eg, S Ni 6165) • EN ISO 18276: S Mo 500 G 3Si1 (ar gyfer arc tanddwr) • electrodau cyfansoddiad cyfatebol a argymhellir Gweithdrefn Weldio: 1. Cynheswch: 150-200°C (yn cynyddu gyda thrwch) 2. Tymheredd rhyngffordd: 200-250°C uchafswm 3. Triniaeth wres ôl-weldio: • Tymheredd: 600-650°C: 600-650°C Amser: 2 mm o drwch yr awr • 2 mm o drwch yr awr cyfradd: ≤ 300°C/awr Ystyriaethau Pwysig: • Rheolaeth hydrogen llym (<5 ml/100g deposited metal) • Avoid high heat inputs (>2.5 kJ/mm) • Defnyddiwch dymheredd rhyngffordd isel i atal tyfiant grawn
Ystyriaethau Dylunio
Manteision 16Mo3:
Dibynadwyedd profedig: Hanes gwasanaeth helaeth mewn gweithfeydd pŵer ledled y byd
Cost-Yn effeithiol: Dur gwrthsefyll ymgripiad mwyaf darbodus ar gyfer ei amrediad tymheredd
Ffabritioldeb Da: Gellir ei blygu, ei ffurfio, a'i beiriannu gydag offer safonol
Ymddygiad Rhagweladwy: Wel-priodweddau materol wedi'u dogfennu a mecanweithiau diraddio
Safoni: Ar gael yn eang mewn gwahanol ffurfiau a meintiau cynnyrch
Cyfyngiadau a Rhagofalon:
Terfyn Tymheredd: Heb ei argymell uwchlaw 550°C ar gyfer-gwasanaeth tymor hir
Risg Graffiteiddio: Potensial ar gyfer ffurfio graffit mewn welds ar ôl gwasanaeth estynedig
Gofyniad PWHT: Gorfodol ar gyfer y rhan fwyaf o gymwysiadau i leddfu straen weldio
Sensitifrwydd rhic: Sensitifrwydd rhicyn cymedrol ar dymheredd uchel
Terfyn Ocsidiad: Mae angen mesurau amddiffynnol uwchlaw 550 ° C
Paramedrau Dylunio:
Ffactor Diogelwch: Yn nodweddiadol 1.5 ar gryfder rupture creep
Lwfans Cyrydiad: 1-3mm yn dibynnu ar amgylchedd y gwasanaeth
Isafswm Tymheredd Dylunio: -10 ° C (is gyda phrofi effaith)
Y Straen Uchaf a Ganiateir: Yn seiliedig ar ystyriaethau ymgripiad, nid cryfder cynnyrch
Sicrhau Ansawdd a Safonau
Gofynion Ardystio:
EN 10204 3.1/3.2 tystysgrif deunydd
Olrheiniadwyedd llawn i'r rhif cast / gwres
Cwblhau dadansoddiad cemegol gan gynnwys elfennau tramp
Adroddiadau prawf mecanyddol (tynnol, effaith ar dymheredd ystafell)
Profion nad ydynt yn ddinistriol: UT, RT, ET fel y bo'n briodol
Tystysgrif prawf hydrostatig
Adroddiad maint grawn (ASTM 5-8 nodweddiadol)
Safonau Perthnasol:
Safonau Cynnyrch: EN 10216-2, EN 10217-2
Safon Deunydd: EN 10028-2
Codau Dylunio: EN 12952 (Boeleri), EN 13480 (Pipio)
Safonau Profi: EN ISO 6892-1, EN ISO 148-1
Safonau Weldio: EN ISO 15614-1 ar gyfer cymhwyster gweithdrefn
Gofynion Profi Arbennig:
Profi Crip: Ar gyfer cymwysiadau hanfodol neu gyflenwyr newydd
Profi Caledwch: metel rhiant, HAZ, a weldio metel
Arholiad Microstrwythur: Yn enwedig ar gyfer welds
Profi Tro: Ar gyfer cymwysterau gweithdrefn weldio
Profi Rhwygo Straen: Ar gyfer dilysu - phriodweddau tymor hir
Perfformiad Gwasanaeth a Chynnal a Chadw
Mecanweithiau Diraddio:
Crip: -ffactor cyfyngu bywyd cynradd ar dymereddau dylunio
Ocsidiad: Ocsidiad allanol a mewnol (stêm-).
Graffitieiddio: Yn enwedig mewn weldio HAZ ar ôl-gwasanaeth tymor hir
Blinder Thermol: Mewn cydrannau sy'n destun beicio tymheredd
Ymlacio Straen: Mewn cysylltiadau wedi'u bolltio ac yn cefnogi
Arolygu a Monitro:
Archwiliad Gweledol Rheolaidd: Ar gyfer diraddio arwyneb
Profion Uwchsonig: Ar gyfer canfod difrod creep
Microsgopeg Dyblygu: Ar gyfer asesiad microstrwythurol
Arolygon Caledwch: I ganfod meddalu neu heneiddio
Gwiriadau Dimensiynol: Ar gyfer mesur straen creep
Asesiad Bywyd sy'n weddill:
Yn seiliedig ar oriau gweithredu a hanes tymheredd
Mesur straen creep ac allosod
Gwerthusiad microstrwythurol
Tynnu samplau a'u profi mewn achosion critigol
Canllawiau Dethol
Pan mai 16Mo3 yw'r Dewis Gorau:
Amrediad Tymheredd: 450-525 ° C gyda bywyd dylunio o 100, 000+ awr
Prosiectau Economaidd: Lle mae'r gost yn sylweddol ond mae angen ymwrthedd ymgripiad
Dyluniadau profedig: Ar gyfer cydrannau boeler safonol gyda hanes gwasanaeth sefydledig
Difrifoldeb Cymedrol: Ceisiadau nad oes angen y gwrthiant creep uchaf arnynt
Argaeledd Da: Rhanbarthau sydd â chadwyni cyflenwi sefydledig ar gyfer y radd hon
Dewisiadau Eraill i'w Hystyried:
Ar gyfer Tymheredd Uwch (525-580°C): 13CrMo4-5 neu 10CrMo9-10
Ar gyfer Tymheredd Is (<450°C): P355NH neu P460NH ar gyfer arbedion cost
Ar gyfer Amgylcheddau Cyrydol: Dur di-staen austenitig (304H, 316H)
Ar gyfer Ymwrthedd Goruchaf: Dur cromiwm 9-12% uwch
Ystyriaethau Arbennig ar gyfer Prosiectau Newydd:
Cydymffurfio â'r Cod: Gwirio derbyniad mewn codau dylunio cymwys
Cymhwyster Cyflenwr: Sicrhau gallu gweithgynhyrchu profedig
Arbenigedd Weldio: Cadarnhau profiad contractwr gyda'r deunydd hwn
Cefnogaeth-tymor hir: Ystyried argaeledd deunyddiau cyfnewid dros gyfnod y planhigyn
Dogfennaeth Ddigidol: Cynnal olrhain deunydd cyflawn
16Mo3 yn cynrychioli adeunydd clasurol, wedi'i brofi'n ddaar gyfer gwasanaeth tymheredd uchel yn y sector ynni. Eicyfuniad cytbwys o ymwrthedd ymgripiad, ffabrigadwyedd, a chostwedi ei gwneud yn adewis safonolar gyfer tiwbiau gwresogyddion uwch, pibellau stêm, a chydrannau tymheredd uchel eraill mewn gweithfeydd pŵer confensiynol ers degawdau. Er bod deunyddiau mwy newydd yn cynnig priodweddau gwell, mae 16Mo3 yn parhau i gael ei nodi ar gyfer cymwysiadau lle mae ei amlen perfformiad yn cyfateb i ofynion dylunio a lle mae ei hanes gwasanaeth helaeth yn rhoi hyder mewn-dibynadwyedd hirdymor.
Cymwysiadau Modern: Yn cael ei ddefnyddio'n gynyddol mewn bio-màs a gwastraff i weithfeydd ynni lle mae amodau gweithredu yn dod o fewn ei amrediad tymheredd optimaidd, gan ddangos perthnasedd parhaus y deunydd sefydledig hwn mewn technolegau ynni esblygol.
