A213 TP321 ท่อหม้อไอน้ำสแตนเลสในแอพพลิเคชั่น Superheater

ภายในเบ้าหลอมที่ร้อนแรงของการผลิตพลังงานและการแปรรูปอุตสาหกรรม, โดยที่ไอน้ำพัลส์ที่ความเร็วเกิน 50 M/s และอุณหภูมิสูงสุด 600 ° C, ท่อหม้อไอน้ำสแตนเลส TP321 หมายถึงท่อร้อยสายที่ไม่ย่อท้อ, การถ่ายไอระเหยที่ร้อนแรงในขณะที่ท้าทายการทำลายล้างของการเกิดออกซิเดชันและการแพ้. ได้รับคำสั่งจาก ASTM A213, ความมหัศจรรย์ที่ไร้รอยต่อนี้-หลุดออกมาจากโลหะผสมออสเทนนิติกไทเทเนียม-มวลชน-embodies สุดยอดของการมองการณ์ไกลทางโลหะวิทยาสำหรับบริการ superheater บริการ, ในกรณีที่หลอดทนความร้อนด้วยความร้อนแบบ cyclic ที่อาจแตกหักโลหะน้อยลง. ข้อกำหนด, รากฐานที่สำคัญตั้งแต่ 1933 การแก้ไข, delineates หลอดเฟอร์ริติกและออสเทนนิติกที่ไร้รอยต่อสำหรับหม้อไอน้ำ, เครื่องทำความร้อนยิ่งยวด, และเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน, ด้วย UNS S32100 ที่ได้รับการแต่งตั้งจาก TP321 ทำให้เกิดความกล้าหาญในสภาพแวดล้อมที่มีกรดโพลีทิโอนิคและการปรับขนาดอนุภาค. ลองนึกภาพเขาวงกตของ 19 มม. จากโดย 2.1 มม. wt คอยล์, เมทริกซ์ cr-ni-ti ของพวกเขาสร้างภาพยนตร์cr₂o₃แบบพาสซีฟ-นาโนเมตรหนา แต่มีอำนาจทุกอย่าง-ป้องกันการกัดกร่อนระหว่างกันที่ 425-870 ° C, หน้าต่างการไวที่ dooms ไม่เสถียร 304 ญาติ. กลยุทธ์ของไทเทเนียม 5(C+N) sequesters ขั้นต่ำคาร์บอนเป็น tic ที่ไร้เดียงสาตกตะกอน, ต่อจลนพลศาสตร์ออกซิเดชันพาราโบลาของแว็กเนอร์, ค้ำจุนคืบคลานมีชีวิตเกินกว่า 100,000 ชั่วโมงที่ 650 ° C ภายใต้ 100 MPA Hoop Stress. ใน superheaters, โดยที่โซนที่เปล่งประกายและพาความร้อนจะผสมผสานกับไอน้ำ 550 ° C, หลอดเหล่านี้ขยายประสิทธิภาพโดย 5-10% เหนือเหล็กกล้าคาร์บอน, ของพวกเขา 35% การยืดตัวหลีกเลี่ยงความล้มเหลวที่เปราะ. การประดิษฐ์ต่อ A213 เอกสารการแก้ปัญหาการหลอมที่ต่ำสุด 1040 ° C, การดับอย่างรวดเร็วเพื่อกัด Astm ที่ดี 5-7 ข้าว, และการตรวจสอบในปัจจุบันของ Eddy ที่ไม่ทำลาย >0.2% วท. ความคลาดเคลื่อน - ± 0.1 มม. สำหรับ <50 มม, ค่าเฉลี่ย wt ± 10% - ความสมมาตรไฮดรอลิก, การลดขนาด bernoulli headlosses ในวงจรคู่ขนาน. ยัง, ซิมโฟนีของโลหะผสมขยายออกไป: การขาดโมลิบดีนัม (ไม่เหมือนใคร 316) กางเกงค่าใช้จ่าย Sans เสียสละความต้านทานต่อหลุมน้ำ (ไม้ 19), ในขณะที่ไนโตรเจนร่องรอยหนุนให้ผลผลิต 205 MPa. การพักแรมเชิงประจักษ์ในชุดถ่าน 20 ปี, พารามิเตอร์ larson-miller ของพวกเขา p = t(20 + บันทึก T)/1000 โฉบไปที่ 22 × 10^3 สำหรับการคืบ 10^5 ชั่วโมง. ในฐานะที่เป็น decarbonization บังคับรอบ supercritical ที่ 700 ° C, ความยืดหยุ่นของ TP321 - เกิน 5″ OD— ติดตั้งใหม่ของ Heralds, ท่อเป็นป้อมปราการความร้อนที่การล้อมของเอนโทรปีพบกับการแก้ปัญหาที่ไม่ยอมแพ้. การสำรวจครั้งนี้คลี่คลายสารเคมีของมัน, เส้นเอ็นกล, และความสง่างามในการดำเนินงาน, เผยให้เห็นเพียงแค่ท่อ แต่เป็นจริยธรรมทางวิศวกรรม: ความยืดหยุ่นเกิดขึ้นในกองไฟ, ค้ำจุนไอน้ำที่มีพลังความคืบหน้าจากเปลวไฟของหม้อไอน้ำ.
ที่ Atomic Forge แห่งความอดทน, องค์ประกอบของ TP321 คือการเล่นแร่แปรธาตุที่ปรับเทียบแล้ว, เหล็กออสเทนนิทด้วย 17-19% โครเมียมเพื่อความมั่นคงเชิงปริมาตรและ 9-12% นิกเกิลเพื่อเลี้ยงลูกบาศก์ลูกบาศก์, ของมัน 0.08% คาร์บอนหมวกควบคุมการแผ่ขยายของคาร์ไบด์ในขณะที่ไทเทเนียม - 5 ครั้ง (C+N) ต่ำสุด 0.70% สูงสุด - ผู้ให้บริการคาร์ไบด์ที่ขอบเขตเกรน, ขัดขวางการพร่องโครเมียมต่อจลนศาสตร์การแยกของ McLean. แมงกานีส (≤2%) และซิลิคอน (≤1%) โลหะผสมสำหรับ deoxidation, ฟอสฟอรัสและซัลเฟอร์คันเร่ง 0.045% และ 0.030% เพื่อปิดเสียงสั้น ๆ ร้อนแรงในการอัดรีดบอลเล็ต. การชงนี้ให้ความหนาแน่น 7.93 กรัม/ซม.³, ละลายที่ 1400-1420 ° C, เกณฑ์เฟอร์ริติกบดบังด้วยอำนาจสูงสุดของออสเทนไนต์, สร้างความมั่นใจ <5% Via Schaeffler Diagrams สำหรับ Weld Puddle Poise. การกำเนิดของฟิล์มแบบพาสซีฟ - เกิดขึ้นเองที่ pH >3- LEVERAGES CR's +3 วาเลนซ์สำหรับการเชื่อมโยงกันของสปิน, การรักษาตัวเองผ่านการเข้าออกซิเจน, กระแสการกัดกร่อน <10-{-6} a/cm²ใน 3% NaCl ต่อ ASTM G59. ความต้านทานต่ออาการแพ้, Hallmark ของ TP321, ลำต้นจากความสัมพันธ์ที่สูงขึ้นของ Ti (k = 10^4 vs cr's 10^2 สำหรับ c), การเร่งรัด ti(ค,เอ็น) ที่ 500-800 ° C, อนุรักษ์ CR >12% ที่ขอบเขต, อัตราการโจมตีระหว่างเกรน <0.1 mm/ปีในการทดสอบฮิวอี้เทียบกับ 304's 1 มม./ปี. การชุบแข็งคั่นระหว่างหน้าของไนโตรเจน (0.01-0.10%) ความแข็งแกร่งระยะสั้นของ Vaults, แม้ว่า A213 จะละเว้นสำหรับการอนุรักษ์. ตัวแปรเช่น 321h (ค 0.04-0.10%) ขยายคืบคลานที่ >0.5% ผลผลิตชดเชย. กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนการสแกนด้านสิ่งแวดล้อมของแง่มุมที่ปรับขนาดเปิดเผยออกไซด์สานุศิษย์ <5 μmหลังจากการเปิดรับแสง 1,000 ชั่วโมง 650 ° C, ยืนยันค่าคงที่พาราโบลา k_p <10-{-12} g²/cm⁴/s ในอากาศ. Galvanic dyads กับเศรษฐศาสตร์เหล็กคาร์บอนต้องการความต้องการแยก, เกรงว่ารอยแยกของแคโทดจะแพร่กระจายเร็วกว่า 2x; Potentiodynamic sweeps ในก๊าซไอเสียจำลอง (ดังนั้น₂ 100 PPM) ตรึงศักยภาพ >0.5 v_sce. ดังนั้น, เมทริกซ์ของ TP321 ไม่มีบัญชีแยกประเภทคงที่ แต่เป็นการปกครองแบบไดนามิก, มันถูกปล้นยามทางธรณีวิทยากับขบวนเสียงกัดกร่อนของ Superheater, ที่ polythionates และคลอไรด์สมคบคิดก่อนที่ Titanium Tether ของ Titanium.
องค์ประกอบ
|
ขีด จำกัด องค์ประกอบ (น้ำหนัก%)
|
---|---|
คาร์บอน (ค)
|
0.08 สูงสุด
|
แมงกานีส (มน)
|
2.00 สูงสุด
|
ฟอสฟอรัส (ป)
|
0.045 สูงสุด
|
กำมะถัน (ส)
|
0.030 สูงสุด
|
ซิลิคอน (และ)
|
1.00 สูงสุด
|
โครเมียม (Cr)
|
17.0-19.0
|
นิกเกิล (ใน)
|
9.0-12.0
|
ไทเทเนียม (ของ)
|
5(C+N) นาที, 0.70 สูงสุด
|
ไนโตรเจน (เอ็น)
|
0.10 สูงสุด (รายงาน)
|
Quanta เหล่านี้, ต่อตาราง A213 2, ขีดความสามารถในการรักษาเสถียรภาพของ Ti, ด้วย delta-ferrite 3-7% เหมาะสมที่สุดสำหรับความเหนียว sans sigma-phase embrittlement ที่ 600 ° C. ในขดลวด superheater, สิ่งนี้เสริมกำลังต่อการสลายตัวของ Weld, อันตรายใน GTAW autogenous ที่อินพุตความร้อน >1 kj/mm sans filler.
ความแม่นยำทางเรขาคณิตในหลอดหม้อไอน้ำ TP321 ต่อ A213 เป็นซิมโฟนีแห่งความซื่อสัตย์มิติ, การควบคุมการอัดขึ้นรูปไร้รอยต่อจาก 1/8″ [3.2 มม] id ถึง 5″ [127 มม] ของ, ความหนาของผนัง 0.015-0.500″ [0.4-12.7 มม] ขั้นต่ำหรือเฉลี่ย, ปรับขนาดได้ตามข้อกำหนดของผู้ซื้อ. เสร็จสิ้นการวาดรูปเย็น-บริทอบหรือดอง-Yield Ra <0.8 ไมโครเมตร, การหลีกเลี่ยงนิวเคลียสสำหรับการปะปนของเถ้าลอย, ในขณะที่ชุดสายพันธุ์ร้อนม้วน >3″ OD Economicicals. ความคลาดเคลื่อน bifurcate: OD ± 0.5% สำหรับ <1.5″ , ± 0.010″ แน่นอนสำหรับใหญ่กว่า, ID ± 0.005″ +0.005″/-0.000″ เพื่อความแม่นยำ; ผนัง± 10% เฉลี่ยสำหรับรูปแบบเย็น, ความแปรปรวนที่เกิดขึ้นร้อน 20% ภายใต้ 12.5% สำหรับ NPS 1/8-2.5″ ทั้งหมด t/d, เพิ่มขึ้นเป็น± 15% สำหรับ >2.5″ T/D >5%. ความยาวมาตรฐาน 18-24 ft random, ตัดเป็นความยาว± 1/8″ , ดริฟท์แมนเดรลเจาะเพื่อให้มั่นใจว่าศูนย์กลาง <0.5% วท. superheater configs-hairpin u-bends r = 3d min, ครีบ OD มากถึง 1″ สูง - รวมเข้าด้วยกันต่อ ASME BPVC Section I, ความหนาแน่นของครีบ 10-20/นิ้วสำหรับการเสริมการพาความร้อน. Eddy ปัจจุบันเรียงลำดับที่ 100-500 khz nabs id/od ข้อบกพร่อง >5% วท, สำหรับ E426, ในขณะที่แบน <1/8″ [3 มม] ใน 2″ ช่วงที่รับรองความเป็นรูปไข่. การประดิษฐ์น้ำตก: การเจาะแท่งที่อุณหภูมิ 1200 ° C, pilgering เย็นถึง 20% การลดลงต่อผ่าน, anneals ระดับกลางที่ 1,050 ° C เพื่อตกผลึกใหม่, วิธีแก้ปัญหาสุดท้ายที่ 1040 ° C ขั้นต่ำพร้อมน้ำดับไป <30% ฟรีมาร์เทนไซต์. โค้งงอค่าเผื่อต่อ b31.1 ปัจจัย 1.5 ความปลอดภัยในการคืบคลาน, แผ่นท่อเชื่อมต่อ QW-407 พร้อมฟิลเลอร์ ER321 สำหรับเดลต้า<10%. ดังนั้น, สเป็ค; พวกเขา orchestrate ไฮดรอลิกความร้อน, ที่ซึ่งความแปรปรวนของไมครอนเกิดขึ้นกับ megawatts ของไอน้ำที่ไม่เคยมีมาก่อน, กลั่นจากตาราง A213 1 ความอดทน:
กรมอุทยานฯ [ดีเอ็น]
|
ความอดทน OD (มม)
|
wt min tolerance (%)
|
ความทนต่อความยาว (ม)
|
ขนาดดริฟท์ (มม)
|
---|---|---|---|---|
1/8-1/2 [6-15]
|
±0.10
|
± 10 (AVG)
|
± 3 (แบบสุ่ม)
|
ของ-0.4
|
3/4-2 [20-50]
|
±0.15
|
± 10 (AVG)
|
± 6 (ตัด)
|
ของ-0.8
|
2.5-4 [65-100]
|
±0.20
|
± 12.5 (นาที)
|
± 10 (คลังสินค้า)
|
OD -1.0
|
5 [125]
|
±0.30
|
± 15 (นาที, T/D>5)
|
กำหนดเอง± 0.003
|
OD -1.6
|
สิ่งจำเป็นเหล่านี้, ผ่านการตรวจ, การไหลของเครื่องแบบ, อีกครั้ง>10^5 Sans ฮอตสปอตเกิน 50 ° C. ใน superheaters จี้, 2″ SCH 10 กำหนดค่าอัตราผลตอบแทน <1% การแจกจ่าย, รูปทรงเรขาคณิตของพวกเขาเป็นพิมพ์เขียวสำหรับ Boiler Bounty.
ความกล้าหาญเชิงกลเป็นสิ่งสำคัญของ Crusade ของ TP321 ใน Superheater Gauntlets, ที่ Larson-Miller Creep Exponents กำหนดความอดทนภายใต้ความร้อนหลายแกน. แรงดึงขั้นต่ำ 515 MPa [75 ksi] ที่ RT Vaults ถึง 300 MPA และ 650 ° C, ต่อตัวอย่างการอุดหนุน A370, ผลผลิต 205 MPa [30 ksi] ขั้นต่ำยั่งยืน 35% การยืดตัวใน 2″ วัด, การหลีกเลี่ยงรอยบุ๋มที่เหนียวภายใต้ 10^3 รอบ. ความแข็งหมวก —192 HBW, 200 HV, 90 HRB - ประสิทธิภาพการแก้ปัญหาสัญญาณ, Rockwell B พอเพียงสำหรับความแข็งของหลอด sans ผิวเผิน. การแตกคืบที่ 600 ° C/100 MPa นาฬิกา 10^5 ชั่วโมงที่ 700 MPA · H^{1/3}, นิวเคลียสของไทเทเนียมควบคุมโพรงต่อการแพร่กระจายของนาบารโร-เฮอร์, ในขณะที่ความเหนื่อยล้า จำกัด 250 MPA ที่ 10^7 รอบ r = -1, กู๊ดแมนไดอะแกรมแฟคตอริ่ง 100 MPa. ผลกระทบความเหนียว charpy v >100 j ที่ -196 ° C, แม้ว่า superheaters จะหลีกเลี่ยง cryogenics, และกลไกการแตกหัก k_ic >200 MPA√m Forestall Subcritical Cracks จากนิ้วเท้าเชื่อม. ความเมื่อยล้าจากความร้อน - ΔT 200 ° C/นาที - ความตาย 5000 ทางลาด sans >0.1 mm decohesion, cte 18 × 10^{-6}/K จับคู่ปลอก incoloy. ที่ 800 ° C, เครื่องชั่งออกซิเดชั่น <20 µm/1000H, spallation nil ต่อ Cyclic ASTM G28. A213 เอกสารประกอบการพิสูจน์ที่ 1.5x Design P, การแบน <10% wt post-bend.vignetted Quanta เครื่องจักรกล:
คุณสมบัติ
|
ค่า RT
|
650ค่า° C
|
ทดสอบบรรทัดฐาน
|
---|---|---|---|
ความต้านแรงดึง (MPa)
|
515 นาที
|
300
|
A370
|
ความแข็งแรงของผลผลิต (MPa)
|
205 นาที
|
120
|
A370
|
การยืดตัว (%)
|
35 นาที
|
25
|
A370
|
ความแข็ง (hbw max)
|
192
|
–
|
E10
|
คืบคลาน (H@600 ° C/100 MPa)
|
–
|
>10^5
|
–
|
ขีด จำกัด ความเหนื่อยล้า (MPa, 10^7 cyc)
|
250
|
150
|
E466
|
ป้อมเหล่านี้, ที่ได้ทำการสอบเทียบ, Eclipse 304H 20% ร้าว, เส้นเอ็นของพวกเขาเป็นคำทำนายต่อการล้อมของ superheater ของ superheater.
กระบวนทัศน์การแสดงของหลอด TP321 ยกระดับอธิปไตยความร้อนของพวกเขา, จลนพลศาสตร์ออกซิเดชัน k_p <5× 10^{-12} g²/cm⁴/s ที่ 700 ° C ในอากาศ, Cr₂o₃การยึดมั่นในการควบคุมการเติบโตของพาราโบลา, ในขณะที่การจู่โจมระหว่างกัน 65% Hno₃เดือด <0.005 IPY และ 65 ° C, มรดกของ Ti. ใน superheaters, ฟลักซ์ไหลเวียน 10^5 w/m²kค้ำจุนΔt <50องศาเซลเซียส, ความร้อนจำเพาะ 500 j/kg · k ที่ 600 ° C ลดชั่วคราว. การกัดกร่อนในก๊าซไอเสีย - ดังนั้น 50 ppm - yields <0.02 มม./ปี, ดัชนีหลุม <1 ใน ASTM G48A, เหนือกว่า 304 5. เกล็ดด้านไอน้ำ <10 μm/10^4 H ที่ 600 ° C/10 MPa, ความสามารถในการละลายของซิลิกา <1 PPM ForesAlling Transport. ตัวชี้วัดประสิทธิภาพ: 2% การยกระดับรอบผ่าน 5% อุณหภูมิที่ต่ำกว่า, ดัชนีเฮย์เนส >50 สำหรับซัลไฟต์. ดังนั้น, ประสิทธิภาพเป็นบทกวี Pyric, กลั่นนรกเป็นแรงผลักดัน.
สิ่งแวดล้อม
|
อัตราการกัดกร่อน (มม./ปี)
|
วิธีทดสอบ
|
อุณหภูมิ (องศาเซลเซียส)
|
---|---|---|---|
ออกซิเดชันอากาศ
|
<0.02
|
ASTM G28
|
700
|
กรดไนตริก (65%)
|
<0.13
|
ASTM A262
|
65
|
ก๊าซไอเสีย (ดังนั้น₃ 50 PPM)
|
<0.05
|
กำหนดเอง
|
550
|
ไอน้ำ (10 MPa)
|
<0.01
|
–
|
600
|
การทดสอบเหล่านี้ยืนยันอำนาจสูงสุด, SNR >20 DB ใน NDE.
แอตทริบิวต์ Cascade: รอบ Sans Sans ไร้รอยต่อ, คุณเสื่อมแล้ว 90%, โซลูชัน Anneal คืนความเหนียว >30%. การบำรุงรักษาต่ำ: อัลตราโซนิกทำความสะอาดพอเพียง, ศุลกากรถึง 6″ ของ. มากกว่า TP304: 2ความต้านทาน x IGCR, 316: ค่าใช้จ่ายเท่าเทียมกันในราคาพรีเมี่ยม. ในหน่วยชีวมวล, ไม่มีความล้มเหลวที่ 580 ° C.
)แอปพลิเคชันสุดยอดใน superheaters: ขดลวดจี้ในหม้อต้ม USC (25 MPA/600 ° C), ผลผลิต >40% ผ่านโล่การกัดเซาะ. PetroCrackers ควบคุมสายการถ่ายโอน, ท่อนิวเคลียร์ SG ทน 320 ° C นิวตรอนฟลักซ์. ทั่วโลก 30% การปรับใช้หน่วยฟอสซิล, มาตรฐาน IEA.
ปลอม Odyssey: Eaf ละลายไปที่ <50 ppm o, ปรับแต่ง AOD สำหรับ S<20 PPM, เพียร์ซที่ 1150 ° C, วาดเย็น 30% Ra/Pass, อบอ่อน 1050 ° C h₂, ดอง 10% h₂so₄. QMS ต่อ A999 อัตราผลตอบแทน 99.9% ความสอดคล้อง. ดังนั้น, Genesis เป็นแหล่งกำเนิดของ Grandeur.
อุปมา: ก 600 ชุดติดตั้งเพิ่มเติมหน่วย MW 40%, +3% ประโยชน์; แครกเกอร์โรงกลั่นยั่ง. ROI <2 ปี.
การเข้ารหัส: TP321 หลอด, อัลลอยด์ Aegis แห่งเปลวไฟ, orchestrate superheat - compositions เหนียวแน่น, มิติคล่องแคล่ว, จุดแข็งที่แน่วแน่ - ทูตอสังหาริมทรัพย์ของ Ember.