Was A335 P11 ist
ASTM A335 mit seinem ASME-Zwilling SA-335 ist der Standard für nahtlose Rohre aus ferritischem legiertem Stahl für den Einsatz bei hohen Temperaturen. Güteklasse P11 ist die Zusammensetzung 1,25Cr-0,5Mo, ein Chrom-Molybdän-Stahl, der seine nützliche Festigkeit beibehält und Oxidation bei Temperaturen widersteht, bei denen Kohlenstoffstahl versagt. Der Stahl wird nahtlos geliefert und ist einer der am häufigsten verwendeten Cr-Mo-Stahlsorten in der Energie- und Prozessindustrie. Im europäischen System entspricht P11 13CrMo4-5, Werkstoffnummer 1.7335, gemäß EN 10216-2.
Chemische Zusammensetzung
Die Zusammensetzung von P11 pro A335 ist:
| Element | Bereich oder Maximum, % |
|---|---|
| Kohlenstoff | 0.05 – 0.15 |
| Mangan | 0.30 – 0.60 |
| Phosphor, max | 0.025 |
| Schwefel, max | 0.025 |
| Silizium | 0.50 – 1.00 |
| Chrom | 1.00 – 1.50 |
| Molybdän | 0.44 – 0.65 |
Chrom sorgt für Oxidations- und Zunderbeständigkeit und Molybdän erhöht die Kriechfestigkeit bei erhöhter Temperatur. Der Stahl wird im normalisierten-und-vergüteten Zustand geliefert, wodurch sich die ferritische-bainitische Mikrostruktur entwickelt, die der Sorte ihre Hochtemperaturleistung verleiht.
Mechanische Eigenschaften
Die Raumtemperaturanforderungen von P11 sind eine Mindeststreckgrenze von 205 MPa (30 ksi), eine Mindestzugfestigkeit von 415 MPa (60 ksi) und eine Mindestdehnung von 30 % in 2 Zoll. Der technische Wert des Materials liegt bei erhöhten Temperaturen: Es ist für einen Dauerbetrieb bis etwa 565 °C im Dampf- und Heißgasbetrieb ausgelegt, wobei seine Kriechfestigkeit und Oxidationsbeständigkeit die Rohrwand innerhalb der Designgrenzen halten. Bemessungsspannungen bei Temperatur werden den zulässigen Spannungstabellen von ASME B31.1 oder der entsprechenden Norm entnommen.
Anwendungen
P11 wird für Überhitzer- und Zwischenüberhitzerrohre, Sammler, Hauptdampfleitungen und Kesselrohre in fossilen Kraftwerken verwendet; Heizrohre, Transferleitungen und Reaktorrohre in Raffinerien und petrochemischen Anlagen; und allgemeine Hochtemperatur-Prozessrohrleitungen. Es handelt sich um eine bewährte Hochleistungssorte mit einer enormen installierten Basis, die einen stetigen Bedarf an Wartungs- und Lebensdauerverlängerungsarbeiten garantiert. In neuen ultra-überkritischen Anlagen werden höhere-Legierungsgrade wie P22, P91 und P92 für die heißesten Abschnitte verwendet, aber P11 bleibt die wirtschaftliche Wahl für den Einsatz bei moderaten{11}Temperaturen.
Schweißen und Fertigung
P11 ist mit Standardverfahren schweißbar, der Legierungsgehalt erfordert jedoch Disziplin. Normalerweise ist eine Vorwärmung von mindestens 150 bis 200 °C erforderlich, die Zwischenlagentemperatur wird kontrolliert und eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen im Bereich von 650 bis 730 °C ist für Pressschweißungen obligatorisch, um die Eigenschaften der wärmebeeinflussten Zone wiederherzustellen und Spannungen abzubauen. Das Zusatzmetall sollte der P11-Zusammensetzung entsprechen (ungefähr 1,25 Cr-0,5 Mo). Aufgrund des Chromgehalts ist der Schweißbereich während des Schweißens vor atmosphärischer Kontamination geschützt und die fertige Schweißnaht wird durch die in der Norm vorgeschriebene zerstörungsfreie Prüfung geprüft.
Position unter den Cr-Mo-Sorten
Die Cr-Mo-Familie erhöht den Legierungsgehalt: P5 (5Cr-0,5Mo) und P9 (9Cr-1Mo) für höhere-Temperaturen und korrosiven Einsatz, P11 (1,25Cr-0,5Mo) und P12 für mäßige Beanspruchung, P22 (2,25Cr-1Mo) für höhere Temperaturen und Drücke und die 9Cr-Sorten P91 und P92 für ultraüberkritischen Einsatz. P11 bietet das beste Leistungs-Kosten-Verhältnis in seinem Temperaturbereich: leistungsfähiger als Kohlenstoffstahl, günstiger als P22 und P91. Der richtige Grad für ein Projekt wird durch die Auslegungstemperatur, den Druck und die Ausfallmechanismen des Dienstes bestimmt.
Häufig gestellte Fragen
F: Was ist ein A335 P11-Rohr?
Nahtloses Rohr aus ferritischem legiertem Stahl der 1,25Cr-0,5Mo-Familie für Hochtemperatur- und Hochdruckanwendungen gemäß ASTM A335.
F: Was ist der Unterschied zwischen P11 und P22?
P11 enthält 1,25 % Chrom und 0,5 % Molybdän; P22 enthält 2,25 % Chrom und 1 % Molybdän, was eine höhere Kriechfestigkeit für höhere Temperaturen und höhere Drücke ergibt.
F: Für welchen Temperaturbereich ist P11 geeignet?
Für den Dampf- und Heißgasbetrieb wird P11 normalerweise bis etwa 565 °C verwendet. Darüber hinaus sind P22 oder die 9Cr-Qualitäten erforderlich.
F: Ist P11 schweißbar?
Ja, mit Vorwärmung von 150 bis 200 C, kontrollierter Zwischenlagentemperatur, passendem Zusatzwerkstoff und obligatorischer Wärmebehandlung nach dem Schweißen bei 650 bis 730 C für Pressschweißungen.
F: Was ist das europäische Äquivalent von P11?
13CrMo4-5, Werkstoffnummer 1.7335, gemäß EN 10216-2. Die beiden Bezeichnungen werden in internationalen Projekten häufig vertauscht.
F: Welche mechanischen Eigenschaften hat P11?
Mindeststreckgrenze von 205 MPa, Mindestzugfestigkeit von 415 MPa und Mindestdehnung von 30 % bei Auslegungsspannungen bei erhöhter-Temperatur gemäß der Norm.
