Acero criogénico de níquel X8Ni9 para aplicaciones de calderas/presión
X8Ni9es unacero aleado de níquel-Diseñado específicamente para servicios de temperatura extremadamente baja-en recipientes a presión, calderas y sistemas de tuberías. Se utiliza comúnmente en aplicaciones criogénicas, particularmente en la industria del gas natural licuado (GNL).
Características clave
Tipo de material:Acero ferrítico aleado con níquel- (no acero al carbono)
Estándar primario:EN 10028-4 (Productos planos para uso a presión - Aceros aleados al níquel)
Rango de temperatura:Adecuado para servicio hasta-196 grados (-321 grados F)
Aplicación principal:Sistemas de almacenamiento y transporte criogénicos.
Tratamiento térmico:Templado y revenido
Composición química (EN 10028-4)
| Elemento | Contenido (%) | Notas |
|---|---|---|
| C | Menor o igual a 0,10 | El bajo contenido de carbono garantiza una buena soldabilidad |
| Si | Menor o igual a 0,35 | |
| Minnesota | Menor o igual a 0,80 | El contenido de manganeso es limitado. |
| P | Menor o igual a 0,020 | Fósforo muy bajo para mejorar la dureza. |
| S | Menor o igual a 0,010 | Muy bajo contenido de azufre para una mejor soldabilidad. |
| Ni | 8.00-9.00 | Elemento de aleación primaria para tenacidad criogénica. |
| cr | Menor o igual a 0,25 | |
| Mes | Menor o igual a 0,10 | |
| Cu | Menor o igual a 0,25 | |
| Alabama | Menor o igual a 0,050 |
Nota: "X8" indica acero aleado, "Ni9" indica aproximadamente un 9 % de contenido de níquel.
Propiedades mecánicas
| Propiedad | Valor mínimo | Condición de prueba |
|---|---|---|
| Límite elástico (Rp0,2) | 640MPa | Condición apagada y revenida |
| Resistencia a la tracción (Rm) | 770-940 MPa | |
| Elongación (A) | 17% | |
| Energía de impacto (KV) | A -196 grados: Promedio de 3 pruebas: Mayor o igual a 60 J Valor único: Mayor o igual a 45 J |
Muesca Charpy V- |
Comparación con X10Ni9
| Aspecto | X8Ni9 | X10Ni9 |
|---|---|---|
| Contenido de níquel | 8.00-9.00% | 8.50-10.0% |
| Límite elástico (mín.) | 640MPa | 585 MPa |
| Rango de resistencia a la tracción | 770-940 MPa | 680-820MPa |
| Aplicaciones comunes | Ambos utilizados para servicio criogénico hasta -196 grados. | |
| Referencia estándar | EN 10028-4 | EN 10028-4 |
Estándares de fabricación de tuberías
Las tuberías X8Ni9 normalmente se fabrican según:
EN 10216-4:Tubos de acero sin costura para fines de presión - Parte 4: Tubos de acero aleado y sin alear con propiedades especificadas a baja temperatura
EN 10217-4:Tubos de acero soldados para fines de presión - Parte 4: Tubos de acero aleados y no aleados electrosoldados con propiedades especificadas a baja temperatura
Áreas de aplicación
Industrias primarias:
Industria del GNL:
Tanques y buques de almacenamiento de GNL
Tuberías de transporte de GNL
Equipos de procesamiento de GNL
Aplicaciones criogénicas:
Almacenamiento de oxígeno líquido, nitrógeno y argón.
Sistemas de almacenamiento de etileno y propileno.
Unidades de separación criogénica
Sector Energético:
Componentes criogénicos en centrales eléctricas.
Sistemas de calderas especializados para fluidos criogénicos.
Soldadura y Fabricación
| Consideración | Requisito |
|---|---|
| Precalentamiento | Generalmente no es necesario debido al alto contenido de níquel. |
| Temperatura entre pasadas | Controlado (normalmente < 150 grados) |
| Materiales de relleno | Aleaciones a base de níquel-que coinciden con la composición del metal base |
| Post-Tratamiento térmico de soldadura (PWHT) | A menudo se requiere para restaurar la tenacidad de la HAZ. |
| Procesos de soldadura | SMAW, GTAW, SAW con procedimientos adecuados |
Grados equivalentes
| Estándar | Designación equivalente |
|---|---|
| ASTM/ASME | SA 553 Tipo I |
| ISO | Similar al 10Ni9 con ligeras variaciones. |
| JIS | SLA 24N |
| GB (China) | 9Ni |
Consideraciones de diseño y selección
Servicio de temperatura:X8Ni9 está diseñado específicamente para temperaturas tan bajas como -196 grados
Factor de costo:El alto contenido de níquel lo hace más caro en comparación con los aceros al carbono.
Complejidad de fabricación:Requiere procedimientos de soldadura especializados y personal calificado.
Requisitos de inspección:Requisitos estrictos de END debido a condiciones de servicio críticas
Disponibilidad de materiales:No tan fácilmente disponible como los aceros al carbono estándar.
Aclaración importante
X8Ni9 NO es un acero al carbono- es unacero de níquel de baja-aleacióncon aproximadamente un 9% de contenido de níquel. La designación "X8" en las normas europeas indica un acero aleado, no un acero al carbono. El alto contenido de níquel es esencial para mantener la tenacidad a temperaturas criogénicas.
Resumen
X8Ni9es un especializadoacero de aleación de níquel-(8-9% Ni) diseñado paraaplicaciones criogénicas extremashasta -196 grados. Su excelente resistencia a bajas-temperaturas lo hace ideal para equipos de almacenamiento, transporte y procesamiento de GNL. Si bien puede usarse en ciertas aplicaciones de calderas que manejan fluidos criogénicos, no es un acero para calderas de uso general-sino más bien un material especializado para aplicaciones específicas de presión a baja temperatura. El material requiere un tratamiento térmico templado y revenido y procedimientos de soldadura especializados para mantener sus propiedades criogénicas.
