Lo que le dice la designación 12Cr2MoG
La designación es una descripción comprimida del material. El número 12 indica un contenido de carbono nominal de aproximadamente 0,12 por ciento, Cr y Mo identifican al cromo y al molibdeno como los principales elementos de aleación, y la letra G marca la calidad de grado de caldera-, la clasificación china para tubos destinados al servicio de calderas y recipientes a presión de alta-presión. El grado está estandarizado en GB 5310, la especificación para tubos de acero sin costura para calderas de alta-presión, y pertenece a la familia perlítica resistente al calor-que también incluye el grado de aleación inferior-15CrMoG. Su contraparte internacional es la clase 2.25Cr-1Mo, suministrada como tubería P22 y tubo T22 bajo el sistema ASTM.
Composición y estructura química
| Elemento | Rango típico, porcentaje |
|---|---|
| Carbón | 0.08 - 0.15 |
| Silicio | 0.17 - 0.37 |
| Manganeso | 0.40 - 0.70 |
| Cromo | 2.00 - 2.50 |
| Molibdeno | 0.90 - 1.20 |
| Fósforo | 0,025 máximo |
| Azufre | 0,010 máximo |
En la condición normalizada y templada, la microestructura es esencialmente bainítica, con el cromo y el molibdeno mantenidos en forma de carburo estable. Esta estructura es lo que le da al grado su resistencia al ablandamiento durante exposiciones prolongadas a la temperatura, y también es la razón por la que el tratamiento térmico se registra y verifica en lugar de asumirse.
Propiedades mecánicas y límites de servicio
El grado se suministra en condiciones normalizadas y revenidas, con una resistencia mínima a la tracción de 415 MPa y un límite elástico mínimo de 205 MPa según las especificaciones ASTM correspondientes para la clase 2.25Cr-1Mo. Se requiere que el alargamiento alcance al menos el 30 por ciento en la dirección longitudinal y la temperatura mínima de templado es de 675 grados Celsius. La temperatura de servicio es el parámetro que rige cada decisión de aplicación. El grado se utiliza normalmente hasta unos 580 grados Celsius; a temperaturas más altas del metal, la resistencia a la fluencia se vuelve insuficiente y los grados de cromo más altos toman el relevo.
Por encima del límite práctico de este grado, las plantas ultra-supercríticas que funcionan a más de 600 grados Celsius utilizan un 9 por ciento de cromo avanzado y aleaciones superiores para las secciones más calientes. Se trata de una transición más que de un reemplazo, porque se sigue construyendo y manteniendo una gran base instalada de calderas subcríticas y supercríticas con material de 2,25Cr-1Mo.
Dónde se utiliza el grado
Tubos sobrecalentadores y recalentadores que elevan el vapor a su temperatura final.
Tuberías principales de vapor y cabezales que transportan vapor desde la caldera hasta la turbina.
Tubos para hornos de craqueo de etileno y tubos para hornos reformadores de hidrógeno
Recipientes a presión de alta-temperatura y carcasas de intercambiadores de calor
Tuberías de proceso en caliente en plantas químicas y de refinación, incluido el servicio de hidrógeno
En todas estas tareas, el grado se elige por una combinación de resistencia a la fluencia, resistencia a la oxidación y resistencia al ataque del hidrógeno, a un costo muy inferior al del 9 por ciento de cromo o materiales austeníticos.
Lista de verificación de pedidos
Antes de realizar un pedido, se deben fijar los siguientes puntos: la norma y el grado que rigen, la ruta de fabricación, las dimensiones expresadas como diámetro exterior y espesor de pared o como tamaño y programa, la base de longitud y el régimen de inspección. Para el servicio de calderas y presión, la tubería es sin costuras y los documentos de inspección comunes son un certificado de prueba de fábrica según EN 10204 3.1, examen ultrasónico del cuerpo para tuberías de pared gruesa, examen por corrientes parásitas para tubos intercambiadores de calor y pruebas hidrostáticas o no-destructivas acordadas. Las verificaciones dimensionales deben confirmar que el espesor de la pared permanece por encima del mínimo requerido para la presión de diseño con el margen de corrosión especificado.
La soldadura requiere consumibles que coincidan con la composición de 2,25Cr-1Mo, un precalentamiento de aproximadamente 150 a 250 grados Celsius dependiendo del espesor de la pared y un tratamiento térmico posterior-a la soldadura para las piezas sometidas a presión, todo ello cubierto por un procedimiento calificado. La prueba de dureza en toda la soldadura es una verificación útil de que el tratamiento térmico posterior a la soldadura ha logrado su propósito.
Preguntas frecuentes
P: ¿Qué significa la G en 12Cr2MoG?
Marca la calidad del grado de caldera-según el sistema estándar chino, lo que indica el tubo fabricado para el servicio de calderas y recipientes a presión de alta-presión.
P: ¿Es 12Cr2MoG lo mismo que P22?
Los dos son equivalentes en concepto y aplicación, ya que ambos son acero 2,25Cr-1Mo, pero la composición está controlada por la norma indicada en el pedido.
P: ¿Cuál es la temperatura máxima de servicio?
Aproximadamente 580 grados Celsius para la práctica de diseño normal, por encima del cual se utilizan grados de cromo-más altos para los componentes más calientes.
P: ¿Cómo se entrega la tubería?
En estado normalizado y templado, en longitudes fijas o aleatorias, marcados con la norma, grado, tamaño y número de calor.
P: ¿Por qué se limita tanto el azufre?
El bajo contenido de azufre mantiene bajos los niveles de inclusión y protege la tenacidad, especialmente en la zona afectada por el calor-de las soldaduras en secciones pesadas.
P: ¿El grado resiste el ataque del hidrógeno?
Su contenido de cromo y molibdeno proporciona una resistencia útil a temperatura y presión elevadas, por lo que se utiliza en servicios de hidrotratamiento y reformado.
