A335 P9 legiertes Stahlrohr ASTM A335/ASME SA335 Gr. P5, P9, P11, P22, P91
Standard: ASTM A335
Klasse: P1, P2, P5, P9, P11, P91, P92
Außendurchmesser: 10,3–660 mm
Gewicht: 1,6–60 mm
Länge: 5,8 m–12 m oder zufällige Länge
Technik: Abschrecken und Anlassen
Anwendung: Gaskraftwerke, Kohlekraftwerke, Sammler und Dampfleitungen, Speisewasserrohre, Überhitzer und Zwischenüberhitzer.
Rohr aus legiertem Stahl A335 P9, das nahtlose „Chrom-Moly“-Rohre mit bemerkenswerter Korrosionsbeständigkeit und guter Zugfestigkeit bei Hochtemperaturbetrieb abdeckt. Im Allgemeinen werden ASTM A335 P11-, P22- und P91-Rohre in der Stromerzeugung und im Downstream-Bereich der Öl- und Gasindustrie eingesetzt, während die Rohre P5 und P9 für Raffinerieanwendungen vorgesehen sind.
Wie definiert man Legierungsrohre?
Legierungsrohre sind Rohre mit höheren Anteilen an Legierungselementen wie Molybdän (Mo), Chrom (Cr), Nickel usw. als Standard-Kohlenstoffstahlrohre. Tatsächlich deckt die ASTM A335 Rohre aus „niedriglegiertem“ Stahl ab, d. h. Rohre, deren Gesamtanteil an Legierungselementen unter 5 % liegt. Die Zugabe höherer Prozentsätze an Legierungselementen (z. B. Nickel und Chrom) wandelt den Stahl in höhere Legierungen um, z. B. Edelstahl, Duplexstahl, bis hin zu superlegierten Materialien wie Inconel, Hastelloy, Monel usw.
Rohre aus legiertem Stahl werden in der Energieindustrie für Hochtemperatur- und Tieftemperaturanwendungen (kryogen) oder für Anwendungen mit sehr hohen Drücken verwendet.
Rohre aus legiertem Stahl ASTM A335 passen für Stumpfschweißverschraubungen der Serie ASTM A234 WPx (WP5, WP9, WP91) und geschmiedete Verschraubungen und Flansche der Serie A182 Fx (A182 F5, F9, F11, F22, F91). Alle diese Materialien haben ähnliche chemische und mechanische Eigenschaften und können gefügt oder geschweißt werden.
Legierungselemente
Der Zusatz von Molybdän („Moly“) erhöht die Festigkeit des Stahls und seine Elastizitätsgrenze, verbessert die Verschleißfestigkeit des Stahls, seine Schlageigenschaften und die Härtbarkeit. Es verbessert außerdem die Erweichungsbeständigkeit, macht Chromstahl weniger anfällig für Versprödung und verhindert Lochfraß.
Chrom, ein Schlüsselelement auch für Edelstahllegierungen, verhindert die Oxidation des Stahls bei erhöhten Temperaturen und erhöht die Korrosionsbeständigkeit des Stahls. Es verbessert die Zug-, Streckgrenzen- und Härteeigenschaften von niedriglegierten Rohren bei Raumtemperatur.
Weitere Legierungselemente, die in unterschiedlichem Ausmaß in Rohren aller Qualitäten vorhanden sind, sind:
1. Aluminium: verringert den Sauerstoffgehalt bei der Stahlherstellung
2. Bor: wird verwendet, um eine feine Korngröße zu erzeugen und die Stahlhärte zu erhöhen
3. Kobalt: wird verwendet, um die Hitze- und Verschleißfestigkeit des Stahls zu erhöhen
4. Mangan: sorgt für eine bessere Härtbarkeit des Stahls
5. Nickel: Verbessert die Zähigkeit, Härtbarkeit und Schlagfestigkeit bei niedrigen Temperaturen
6. Silizium: verringert den Sauerstoffgehalt, verbessert die Härtbarkeit und Zähigkeit
7. Titan: verhindert die Ausfällung von Chromkarbid
8. Wolfram: Verfeinert die Korngröße des Stahls und erhöht die Stahlhärte, insbesondere bei hohen Temperaturen
9. Vanadium: Verleiht Stahl eine erhöhte Ermüdungsbeständigkeit
Wie bereits erwähnt, haben niedriglegierte Stähle einen Gesamtanteil an Legierungselementen von weniger als 5 %; Hochlegierter Stahl weist einen höheren Anteil dieser Elemente auf.
CHEMISCHE ZUSAMMENSETZUNG
Die von der Spezifikation ASTM A335 – ASME SA335 abgedeckten Arten von legiertem Stahl sind mit dem Präfix „P“ von P5 bis P92 versehen. Die Güteklassen P11/P22 und P91/92 kommen typischerweise in Kraftwerken zum Einsatz, während die Güteklassen P5 und P9 eher in der petrochemischen Industrie zum Einsatz kommen. In der Liste sind die Sorten P9 und P91 aufgeführt, die teurer sind (ein nahtloses Rohr P91 kann ca. 5 € pro kg kosten).
| ASTM A335 Niedrig-legierter Stahl (Noten) |
UNS Äquivalent |
C Kleiner oder gleich | Mn | P Kleiner oder gleich | S Kleiner oder gleich | Si Kleiner oder gleich | Cr | Mo |
| P1 | K11522 | 0.10~0.20 | 0.30~0.80 | 0.025 | 0.025 | 0.10~0.50 | – | 0.44~0.65 |
| P2 | K11547 | 0.10~0.20 | 0.30~0.61 | 0.025 | 0.025 | 0.10~0.30 | 0.50~0.81 | 0.44~0.65 |
| P5 | K41545 | 0.15 | 0.30~0.60 | 0.025 | 0.025 | 0.5 | 4.00~6.00 | 0.44~0.65 |
| P5b | K51545 | 0.15 | 0.30~0.60 | 0.025 | 0.025 | 1.00~2.00 | 4.00~6.00 | 0.44~0.65 |
| P5c | K41245 | 0.12 | 0.30~0.60 | 0.025 | 0.025 | 0.5 | 4.00~6.00 | 0.44~0.65 |
| P9 | S50400 | 0.15 | 0.30~0.60 | 0.025 | 0.025 | 0.50~1.00 | 8.00~10.00 | 0.44~0.65 |
| P11 | K11597 | 0.05~0.15 | 0.30~0.61 | 0.025 | 0.025 | 0.50~1.00 | 1.00~1.50 | 0.44~0.65 |
| P12 | K11562 | 0.05~0.15 | 0.30~0.60 | 0.025 | 0.025 | 0.5 | 0.80~1.25 | 0.44~0.65 |
| P15 | K11578 | 0.05~0.15 | 0.30~0.60 | 0.025 | 0.025 | 1.15~1.65 | – | 0.44~0.65 |
| P21 | K31545 | 0.05~0.15 | 0.30~0.60 | 0.025 | 0.025 | 0.5 | 2.65~3.35 | 0.80~1.60 |
| P22 | K21590 | 0.05~0.15 | 0.30~0.60 | 0.025 | 0.025 | 0.5 | 1.90~2.60 | 0.87~1.13 |
| P91 | K91560 | 0.08~0.12 | 0.30~0.60 | 0.02 | 0.01 | 0.20~0.50 | 8.00~9.50 | 0.85~1.05 |
| P92 | K92460 | 0.07~0.13 | 0.30~0.60 | 0.02 | 0.01 | 0.5 | 8.50~9.50 | 0.30~0.60 |
MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN
| A335 Rohr aus niedrig-Legierung | UNS-Nummer | Streckgrenze ksi | Zugfestigkeit ksi | Dehnung % | Rockwell | Brinell |
| P1 | K11522 | 30 | 55 | 30 | – | – |
| P2 | K11547 | 30 | 55 | 30 | – | – |
| P5 | K41545 | 40 | 70 | 30 | – | 207 max |
| P9 | S50400 | 30 | 60 | 30 | – | – |
| P11 | K11597 | 30 | 60 | 20 | – | – |
| P12 | K11562 | 32 | 60 | 30 | – | 174 max |
| P22 | K21590 | 30 | 60 | 30 | – | – |
| P91 | K91560 | 60 | 85 | 20 | – | – |
TESTANFORDERUNGEN
Quer/längs: Zug- und Abflachungs-, Härte- und Biegetests- für Material, das in Chargenöfen wärmebehandelt wurde. Diese Tests müssen an 5 % der Rohre jeder Chargennummer durchgeführt werden. Bei kleineren Losen muss mindestens ein Rohr geprüft werden
ASTM A335 Gr. P91 muss eine Härte von 250 HB / 265 HV (25 HRC) haben.
Hydrotest: Wird auf jede Rohrlänge angewendet
Die zerstörungsfreie elektrische Prüfung ist optional
TOLERANZEN
DURCHMESSER
| A335 Rohr | Über | Unter | ||
| NPS [DN] | In. | mm | In. | mm |
| 1/8 bis 1 1/2 / DN 6 bis 40 | 1/64 (0.015) | 0.4 | 1/64 (0.015) | 0.4 |
| Über 1 1/2 bis 4 / DN 40 bis 100 | 1/32 (0.031) | 0.79 | 1/32 (0.031) | 0.79 |
| Über 4 bis 8 / DN 100 bis 200 | 1/16 (0.062) | 1.59 | 1/32 (0.031) | 0.79 |
| Über 8 bis 12 / DN 200 bis 300 | 3/32 (0.093) | 2.38 | 1/32 (0.031) | 0.79 |
| Über 12 / > DN 300 | +/- 1 % des angegebenen Außendurchmessers |
WANDSTÄRKE
Die Toleranzen in WT, in %, von den angegebenen sind:
1/8 bis 2 1/2 [6 bis 65] inkl., alle t/D-Verhältnisse: über 20 %, unter 12,5 %
Über 2 1/2 [65], t/D < oder=5 %: über 22,5 %, unter 12,5 %
Über 2 1/2 [65], t/D > 5 %: über 15 %, unter 12,5 %
t=Spezifizierte Wandstärke; D=Spezifizierter Außendurchmesser)
QUERVERWEISTABELLE FÜR LEGIERUNGSROHRE ASTM vs. EN-Sorten
| Chrom-Molybdän-Rohre: Werkstoff vs. EN vs. ASTM | ||
|---|---|---|
| Werkstoff /DIN | DE | ASTM |
| 1.5415 | 16Mo3 | A335 Klasse P1 |
| 1.7335 | 13CrMo4-5 | A335 Klasse P11, P12 |
| 1.7380 | 10CrMo9-10 | A335 Klasse P22 |
| 1.7362 | X11CrMo5 | A335 Klasse P5 |
| A335 Klasse P9 | ||
| 1.4903 | X10CrMoVNb9-1 | A335 Klasse P91 |
A335-Stahlrohr-Wärmebehandlung:
A335-Rohre müssen erneut erhitzt und im vollständig geglühten, isotherm geglühten oder normalisierten und angelassenen Zustand bereitgestellt werden. Bei Lieferung im normalisierten und angelassenen Zustand beträgt die Mindestanlasstemperatur für die Klassen P5, P5b, P9, P21 und P22 1250 Grad F [675 Grad], die Mindestanlasstemperatur für die Klassen P1, P2, P11, P12 und P 15 beträgt 1200 Grad F [650 Grad].
Rohre der Klassen P1, P2 und P12, entweder warmbearbeitet oder kaltgezogen, können anstelle von Wärmebehandlungen einer abschließenden Wärmebehandlung bei 1200 Grad F [650 Grad] bis 1300 Grad F [705 Grad] unterzogen werden.
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