Kesselrohr aus legiertem Molybdänstahl der Güteklasse SA691 2 1/4CR Chrom-
Produktübersicht
SA691 Note 2 1/4CR (üblicherweise geschrieben als2,25CR) ist ein Zwischenprodukt aus Chrom-Molybdän-legiertem Stahlrohr, das nach den folgenden Standards hergestellt wirdASTM/ASME SA691Spezifikation für elektrisch-schmelzgeschweißte (EFW) Hochtemperatur- und Hoch{3}Druckrohre. Diese Güte mit ihrer Nennzusammensetzung von 2,25 % Chrom und 1 % Molybdän ist einer der am häufigsten verwendeten und vielseitigsten ferritischen Stähle mit erhöhter Kriechfestigkeit-in der Energie- und Prozessindustrie. Es bietet ein optimales Gleichgewicht zwischen Hochtemperaturfestigkeit, Schweißbarkeit und Beständigkeit gegen Oxidation und Wasserstoffangriff.
Primäre Anwendungen
Hochdruck-Dampfleitungen:Hauptdampfleitungen, Heißüberhitzungsleitungen und Überhitzerauslässe inüberkritische und unterkritische Kraftwerke.
Petrochemie und Raffination:Hochtemperaturreaktor-Übertragungsleitungen, Heizrohre und RohrleitungenHydroaufbereitungsanlagen(ausgezeichnete Beständigkeit gegen Wasserstoffangriff).
Abhitzedampferzeuger (HRSG):Hochdruckverdampfer- und Überhitzerabschnitte.
Hochtemperatur-Wärmetauscher:Rohre und Schalen im harten Einsatz.
Industriekessel:Kritische Hochdruckverteiler und Verbindungsleitungen.
SA691 2.25CR-Tabelle zur chemischen Zusammensetzung und mechanischen Eigenschaften
| Kategorie | Eigenschaft/Element | Spezifikation/Wert |
|---|---|---|
| Standard und Klasse | Standardbezeichnung | ASTM/ASME SA691 |
| Grad | 2 1/4CR(Zusammensetzung entspricht ASTM A335 P22 / P22 Typ 2) | |
| Chemische Zusammensetzung | Kohlenstoff (C) | 0.05 - 0.15% |
| Mangan (Mn) | 0.30 - 0.60% | |
| Phosphor (P) | 0,025 % max | |
| Schwefel (S) | 0,025 % max | |
| Silizium (Si) | 0,50 % max | |
| Chrom (Cr) | 2.00 - 2.50% | |
| Molybdän (Mo) | 0.87 - 1.13% | |
| Mechanische Eigenschaften | Zugfestigkeit, min | 415 MPa (60.000 psi) |
| Streckgrenze (0,2 % Offset), min | 205 MPa (30.000 psi) | |
| Dehnung, min | Größer als oder gleich 20 % (in 2 Zoll / 50 mm) für Standardwände | |
| Wärmebehandlung | Zustand | Normalisieren und Tempernist Standard. Normalisieren: 900–1000 Grad (1650–1830 Grad F); Anlassen: Mehr als oder gleich 675 Grad (größer oder gleich 1250 Grad F). |
| Herstellungsprozess | Typ | Elektroschmelzgeschweißt (EFW)gefolgt von einer vollständigen Wärmebehandlung. |
Leistungsdaten bei erhöhter Temperatur
| Eigentum | Wert/Bereich | Bemerkungen/Quelle (typisch) |
|---|---|---|
| Maximale empfohlene kontinuierliche Metalltemperatur | 593 Grad (1100 Grad F) | Standardlimit für den Langzeitdienst-; ASME B31.1 |
| Zulässige Spannung (bei 538 Grad / 1000 Grad F) | ~103 MPa (~15.000 psi) | ASME Abschnitt II, Teil D Referenzwert |
| Zulässige Spannung (bei 593 Grad / 1100 Grad F) | ~55 MPa (~8.000 psi) | Zeigt Krafterhaltung |
| Oxidationsbeständigkeitsgrenze | Ausgezeichnet bis zu600 Grad (1110 Grad F) | Bildet eine stabile Cr-reiche Oxidschicht |
| Zeitstandfestigkeit (100.000 Stunden) | ~100 MPabei 538 Grad | Hauptgrund für die weite Verbreitung |
| Ausgezeichnete Beständigkeit gegen | Wasserstoffangriff (HTHA), Sulfidierung, thermische Ermüdung |
Wichtige technische Merkmale und Überlegungen
Überlegene Hochtemperaturfestigkeit:Die 2,25Cr-1Mo-Zusammensetzung bietet außergewöhnliche ErgebnisseKriech- und Bruchfestigkeitim kritischen Temperaturbereich von 450–600 Grad (840–1110 Grad F), was es zum Material der Wahl für Hauptdampfleitungen in traditionellen Kraftwerken macht.
Widerstand gegen Wasserstoffangriff (HTHA):Diese Note istSehr widerstandsfähig gegen Wasserstoffangriffe bei hohen-Temperaturenbei durch die definierten Partialdrücken und TemperaturenNelson-Kurven(API RP 941). Diese Eigenschaft ist für den Einsatz in Raffinerie-Hydroaufbereitungsanlagen von größter Bedeutung.
Schweißbarkeit und Herstellung:
Vorheizen:Normalerweise obligatorisch175–250 Grad (350–480 Grad F).
Post-Schweißwärmebehandlung (PWHT): Essentiell. Aufgeführt bei690–750 Grad (1275–1380 Grad F)für mindestens 1 Stunde pro Zoll Dicke, um die Zähigkeit wiederherzustellen und Spannungen abzubauen.
Zusatzmetalle:E9018-B3 (SMAW), ER90S-B3 (GTAW/GMAW) für passende Zusammensetzung.
Erfordert eine sorgfältige Kontrolle der Zwischenlagentemperatur und der Wärmezufuhr.
Mikrostrukturelle Stabilität:Wird im normalisierten und angelassenen Zustand geliefert, was zu einer Mikrostruktur aus angelassenem Bainit führt, die Langzeitstabilität und Kriechfestigkeit gewährleistet. Längere Exposition in derBereich von 375–575 Grad (700–1070 Grad F).kann dazu führenVersprödung des Temperaments; Um dies zu mildern, wird häufig eine chemische Kontrolle (Begrenzung von Si, Mn, P, Sn) festgelegt (z. B. „P22 Typ 2“-Anforderungen).
Qualitäts- und Prüfanforderungen:
Obligatorische Tests:Hydrostatische/NDE, chemische Analyse, Spannungstests.
Gemeinsame Zusatztests:Ultraschallprüfung (SA791 S6), Röntgenprüfung (S5), Härteverläufe über Schweißnähte.
Erweiterte Anforderungen:Für kritische Anwendungen,Charpy V-KerbschlagprüfungUndKriechversucheangegeben werden.
Wirtschaftlicher und gestalterischer Vorteil:Als EFW-Rohr bietet SA691 2.25CR gegenüber dem nahtlosen A335 P22 bei großen Durchmessern und dicken Wänden erhebliche Kosteneinsparungen und erfüllt gleichzeitig die gleichen Leistungskriterien für die meisten Anwendungen.
Design-, Spezifikations- und Beschaffungshinweise:
Klare Spezifikation:Verwenden„SA691 Note 2 1/4CR“oder„SA691 Gr. 2.25CR“. Für eine verbesserte Beständigkeit gegen Anlassversprödung bitte angeben„Klasse 2 1/4CR mit P22-Typ-2-Chemiegrenzwerten“(unteres Si, P).
Kodex-Konformität:Das Material ist gemäß ASME B31.1 (Power Piping) und B31.3 (Process Piping) zugelassen. Überprüfen Sie immer die neuesten zulässigen Spannungswerte aus ASME Abschnitt II, Teil D.
Lebensanalyse:Bei bestehenden Anlagen konzentriert sich die Beurteilung der verbleibenden Lebensdauer häufig auf die Anhäufung von Kriechschäden und Oxidationsverschwendung.
Dokumentation:Stellen Sie sicher, dassZertifizierter Mühlentestbericht (CMTR)Enthält vollständige Wärmebehandlungsaufzeichnungen, tatsächliche chemische Analysen (insbesondere für Fremdelemente) und Ergebnisse aller angegebenen Tests.
Haftungsausschluss:Diese Zusammenfassung enthält allgemeine technische Daten. Für alle Design-, Fertigungs- und Beschaffungsaktivitäten ist es unbedingt erforderlich, die zu konsultierenneueste offizielle ASTM/ASME SA691-Spezifikation, die relevanten Abschnitte der ASME-Kessel- und Druckbehältervorschriften, die geltenden Rohrleitungsvorschriften (B31.1/B31.3) und projektspezifische technische Anforderungen. Die Materialeigenschaften können je nach Hersteller und Sorte variieren.
