Tubería de caldera de acero de aleación de molibdeno, cromo-SA691 grado 9CR
Descripción general del producto
SA691 Grado 9CR es un tubo de acero con una aleación de alto-cromo y molibdeno-fabricado de acuerdo con lasASTM/ASME SA691especificación para tuberías eléctricas-por fusión-soldadas (EFW). Este grado contiene aproximadamente 9% de cromo y 1% de molibdeno, lo que proporcionaResistencia superior a la oxidación, resistencia a altas-temperaturas y resistencia a la corrosión en comparación con grados de cromo más bajos.. Está diseñado específicamente para aplicaciones de temperatura y presión extremadamente altas-en las industrias petroquímica y de generación de energía.
Aplicaciones primarias
Centrales eléctricas supercríticas y ultra-supercríticas:Líneas principales de vapor, líneas de recalentamiento en caliente y tuberías de sobrecalentador.
Procesamiento petroquímico:Tuberías de efluentes de reactores de alta-temperatura, tubos de hornos de pirólisis
Calentadores de refinería:Tubos calefactores para servicio de alta-temperatura
Generadores de vapor con recuperación de calor (HRSG):Secciones de alta-presión
Sistemas avanzados de energía térmicaque requieren una mayor resistencia a la oxidación
SA691 9CR Tabla de composición química y propiedades mecánicas
| Categoría | Propiedad / Elemento | Especificación / Valor |
|---|---|---|
| Estándar y grado | Designación estándar | ASTM/ASME SA691 |
| Calificación | 9CR(Equivalente a ASTM A335 P9) | |
| Composición química | Carbono (C) | 0,15% máximo |
| Manganeso (Mn) | 0.30 - 0.60% | |
| Fósforo (P) | 0,025% máximo | |
| Azufre (S) | 0,025% máximo | |
| Silicio (Si) | 0.25 - 1.00% | |
| Cromo (Cr) | 8.00 - 10.00% | |
| Molibdeno (Mo) | 0.90 - 1.10% | |
| Propiedades mecánicas | Resistencia a la tracción, mín. | 415 MPa (60.000 psi) |
| Límite elástico, mín. | 205 MPa (30.000 psi) | |
| Elongación, mín. | Mayor o igual al 20% (en 2 pulgadas/50 mm) | |
| Dureza, máx. | 192 HBW (Brinell) | |
| Tratamiento térmico | Condición | Normalizar y atemperar Normalización: 1040-1120 grados (1900-2050 grados F) Templado: mayor o igual a 730 grados (mayor o igual a 1350 grados F) |
| Proceso de fabricación | Tipo | Soldado por fusión eléctrica (EFW)Con tratamiento térmico completo después de la soldadura. |
Datos de rendimiento y resistencia a la temperatura
| Propiedad | Valor / Rango | Observaciones |
|---|---|---|
| Temperatura máxima de servicio recomendada | 650 grados (1200 grados F) | Para un servicio continuo |
| Límite de resistencia a la oxidación | Arriba a700 grados (1290 grados F) | En ambientes de vapor/aire |
| Fuerza de fluencia | 34 MPa (4930 psi)a 600 grados durante 100.000 horas | Valor mínimo típico |
| Coeficiente de expansión térmica | 12,2 × 10⁻⁶/grado (20-600 grados) | Similar a otros aceros Cr-Mo |
| Conductividad térmica | 26,0 W/m·K a 500 grados |
Características clave y consideraciones técnicas
Resistencia a la oxidación mejorada:El contenido de cromo del 9 % proporciona una resistencia significativamente mejor a la oxidación y la incrustación del vapor en comparación con el 5CR y grados inferiores, lo que lo hace ideal para plantas de energía avanzadas que operan a temperaturas de vapor más altas.
Resistencia a altas-temperaturas:Exhibe una excelente resistencia a la rotura por fluencia y estabilidad microestructural a temperaturas de hasta 650 grados (1200 grados F), lo que permite diseños de paredes más delgadas y una mayor eficiencia.
Consideraciones de soldadura y fabricación:
Requiere precalentamiento (normalmente 200-300 grados/400-570 grados F) y tratamiento térmico posterior a la soldadura (PWHT) a 730-760 grados (1350-1400 grados F)
Se deben utilizar metales de aportación iguales o superiores (p. ej., E90xx-B9 para SMAW)
Las velocidades de enfriamiento controladas son esenciales para evitar el agrietamiento
Estabilidad microestructural:La composición está diseñada para minimizar la formación de fases perjudiciales (como la fase sigma) durante la exposición prolongada-a altas-temperaturas.
Requisitos de garantía de calidad:
Pruebas no-destructivas:Examen 100% radiográfico (RT) o ultrasónico (UT) de soldaduras
Pruebas de dureza:Requerido en todas las piezas soldadas (metal base, HAZ y metal de soldadura)
Pruebas hidrostáticas:Obligatorio según los requisitos de especificación.
Pruebas avanzadas:A menudo requiere pruebas de fluencia suplementarias para aplicaciones críticas.
Cumplimiento de estándares y especificaciones:
Código ASME para calderas y recipientes a presión, Sección I y Sección VIII
Tuberías de energía ASME B31.1
Normas internacionales incluidas EN 10216-2 y DIN 17175
Notas de diseño y selección:
SA691 9CR a menudo se especifica paraCentrales eléctricas USC (ultra{0}}supercríticas)donde las temperaturas del vapor superan los 600 grados
La construcción soldada de SA691 proporciona ventajas económicas sobre A335 P9 sin costura para diámetros más grandes.
La selección del material debe considerar los requisitos de temperatura y presión, junto con el entorno de corrosión.
El análisis del costo del ciclo de vida generalmente favorece el 9CR sobre los grados inferiores para aplicaciones por encima de 580 grados debido a la reducción de la oxidación y la mayor vida útil.
Requisitos de adquisición:
Informes de pruebas de materiales certificados (CMTR) con trazabilidad completa
La inspección de terceros-se suele especificar para aplicaciones críticas
Se pueden invocar requisitos suplementarios (S1-S6) de SA691 según la criticidad de la aplicación
Descargo de responsabilidad:La información proporcionada es para fines de referencia. Los diseñadores e ingenieros deben consultar la última edición de la especificación ASTM/ASME SA691, los códigos aplicables (ASME B31.1, etc.) y los requisitos técnicos específicos del proyecto-para la selección y calificación final del material.
