ASTM A387 / ASME SA387, класс 22, класс 2: Полное руководство для высоко-стали для сосудов под давлением
ASTM A387/ASME SA387 класс 22 класс 2представляет собой стальной лист из сплава 2,25% Cr–1,0% Mo премиум-класса, предназначенный для работы при повышенных-температурах и высоких-давлениях в котлах и сосудах под давлением. Будучи более -маркой прочности A387 Gr.22, он обладает превосходной стойкостью к ползучести, стойкостью к окислению и коррозии, а также хорошей свариваемостью по сравнению с классом 1. Он широко применяется в мировой нефтегазовой, нефтехимической и энергетической промышленности для критически важных компонентов, работающих при максимальной рабочей температуре до 600 градусов (1112 градусов F). В этом руководстве описаны официальные спецификации, механические и химические свойства, эквиваленты меж-стандартов, типичные области применения и рекомендации по изготовлению в соответствии со стандартами ASTM и ASME.
1. Стандартный обзор и основное определение
1.1 Руководящие стандарты
АСТМ А387/А387М: Стандартные спецификации на пластины из хромом-молибденовой стали для сосудов под давлением.
АСМЭ СА387/СА387М: Эквивалентный стандарт ASME для котлов и сосудов под давлением (BPVC), полностью взаимозаменяемый с ASTM A387 для промышленного применения.
Номер УНС: K21590 (универсальная идентификация материала для глобальной прослеживаемости).
1.2 Различие по классам и классам
22 класс: указан номинальный химический состав: 2,25 % хрома и 1,0 % молибдена, что обеспечивает более высокие-температурные характеристики, чем класс 11 (1,25 % Cr, 0,5 % Mo).
Класс 2: Требуется обязательноНормализованный и закаленный (N&T)термическая обработка, обеспечивающая более высокий предел прочности и текучести, чем у класса 1 (без обязательных N&T).
Номер ASME P-: P5 (определено в разделе IX ASME для аттестации процедур сварки Cr{{1}Mo сталей).
2. Химический состав (мас.%)
Строгий химический контроль обеспечивает стабильную работу при высоких температурах. Значения ниже относятся ктермический анализ (проба из ковша)ианализ продукта (готовая пластина).
| Элемент | Углерод (С) | Марганец (Mn) | Кремний (Si) | Фосфор (Р) | Сера (S) | Хром (Cr) | Молибден (Мо) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Мин | 0.05 / 0.04 | 0.30 / 0.25 | - | - | - | 2.00 / 1.88 | 0.90 / 0.85 |
| Макс | 0.15 | 0.60 / 0.66 | 0.50 | 0.035 | 0.035 | 2.50 / 2.62 | 1.10 / 1.15 |
Формула углеродного эквивалента: Ceq=C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15
Ключевые функции элементов сплава:
Хром (2,00–2,50%): образует плотную защитную оксидную пленку для улучшения стойкости к окислению и общей коррозионной стойкости, подходит для работы в условиях высокосернистого газа и высоких-температурных рабочих сред.
Молибден (0,90–1,10%): значительно повышает предел ползучести и устойчивость к водородному воздействию при температуре 400–600 градусов, что позволяет избежать преждевременного выхода из строя при длительной-высокой температуре и давлении.
3. Механические свойства (комнатная температура)
Все механические испытания проводятся в соответствии со стандартом ASTM A370. Сравнение классов 2 и 1 приведено ниже для справки.
| Свойство | Единица | Класс 2 | Класс 1 (справочный) |
|---|---|---|---|
| Предел прочности | МПа (кси) | 515–690 (75–100) | 415–585 (60–85) |
| Минимальный предел текучести (смещение 0,2%) | МПа (кси) | 310 (45) | 205 (30) |
| Удлинение (калибровочная длина 50 мм) | % | Больше или равно 18 | Больше или равно 18 |
| Уменьшение площади (круглый образец) | % | Больше или равно 45 | Больше или равно 40 |
| Типичная твердость по Бринеллю (HB) | - | 130–170 | 140–200 |
Обязательная термическая обработка: Нормализация при температуре 890–950 градусов (воздушное охлаждение), затем закалка при температуре 650–720 градусов (воздушное охлаждение). Этот процесс обеспечивает баланс между механической прочностью и прочностью материала.
Испытание на удар: Требуется испытание на удар по Шарпи V-Notch (CVN) при-52 градусадля проверки стойкости к низким-температурам.
4. Глобальные эквивалентные оценки
Ниже приведены международно признанные эквивалентные марки с соответствующим химическим составом и механическими свойствами для инженерной замены.
| Стандартная система | Эквивалентная оценка | Область |
|---|---|---|
| ЭН 10028-2/ДИН 17155 | 10CrMo9-10 (1,7380) | Европа, Германия |
| БС 622 | 622-515B | Великобритания |
| ДЖИС Г3103 | SCMV4 | Япония |
| ГБ/Т 713 | 12Cr2Mo1R | Китай |
| АФНОР | 10CD9-10 | Франция |
| ГОСТ | 10Х2М | Россия |
| СС Стандарт | СС 2218 | Швеция |
Важное напоминание: При замене материалов всегда проверяйте, что материал поставляется вСостояние класса 2 (N&T). Большинство эквивалентных марок обеспечивают продукцию только класса 1 с более низкой механической прочностью.
5. Ключевые преимущества и характеристики производительности
Высокая-стойкость к ползучести при высоких температурах: Сохраняет структурную стабильность при длительной-высокой температуре и давлении, максимальная рабочая температура до 600 градусов.
Отличная стойкость к окислению и коррозии: Устойчив к образованию накипи и коррозии в среде-высокотемпературного пара, водородной среды и высокосернистых газов.
Надежная свариваемость: Совместим с процессами сварки с низким-водородом. Правильный предварительный нагрев и термообработка после-сварки могут эффективно предотвратить образование холодных трещин при сварке.
Высокое соотношение прочности-к-весу: более высокий предел текучести позволяет использовать более тонкие пластины для сосудов под давлением, что позволяет сэкономить затраты на материалы и общий вес оборудования.
6. Промышленное применение
Эта стальная пластина из сплава Cr{{0}Mo в основном используется для критического оборудования, работающего при высоких-температурах и-давлениях:
Нефтехимия и нефтепереработка: Реакторы гидрокрекинга, каталитические риформеры, горячие сепараторы, коксовые барабаны, сосуды под давлением для обслуживания водорода.
Производство электроэнергии: Барабаны котлов, коллекторы пароперегревателей, промышленные теплообменники.
Нефть и газ: Береговые и морские сепараторы высокого-давления, резервуары для хранения сжиженного нефтяного газа, системы трубопроводов для высокосернистого газа.
Химическая промышленность: Конвертеры аммиака, установки улавливания серы, высоко-теплообменное оборудование.
7. Спецификации продукции и контроль качества
7.1 Диапазон размеров
Толщина: 6 мм – 300 мм
Ширина: 1000 мм – 4500 мм
Длина: 3000 мм – 18 000 мм
Форма продукта: горячекатаные (HR) стальные пластины, вырезанные детали по индивидуальному заказу.
7.2 Обеспечение качества и тестирование
Ультразвуковой контроль (UT): проверка согласно ASTM A435/A578 на предмет устранения внутренних дефектов.
Испытание на удар при низкой-температуре: испытание на удар по Шарпи-при -52 градусах.
Сертификация третьей стороны-: доступна вместе с сертификацией SGS, TUV, BV, Lloyd's Register для глобального одобрения проекта.
8. Рекомендации по сварке и изготовлению
Следуйте приведенным ниже требованиям, чтобы избежать растрескивания материала и соответствовать нормам ASME BPVC:
Температура предварительного нагрева: 150–250 градусов. Для пластин толщиной более 25 мм требуется более высокий предварительный нагрев.
Сварочный присадочный металл: AWS E8018-B2 для SMAW; EB3/FB3 для SAW, соответствующий химическому составу Cr-Mo.
Термическая обработка после-сварки (PWHT): Выдерживать при температуре 680–710 градусов 1 час на пластину толщиной 25 мм (минимальное время выдержки: 2 часа) для снятия остаточного напряжения.
Термическая резка: Лазерная резка или плазменная резка с предварительным нагревом 150–200 градусов для предотвращения трещин на кромках.
9. Часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос 1: Какова максимальная температура непрерывной эксплуатации для A387 Gr.22 Cl.2?
A: Пиковая температура достигает 600 градусов (1112 градусов по Фаренгейту). Для долгосрочной-безопасной эксплуатации рекомендуется, чтобы температура непрерывной эксплуатации не превышала 550 градусов.
О: Они взаимозаменяемы для большинства условий работы. A387 Gr.22 Cl.2 содержит более высокое содержание хрома и молибдена, что обеспечивает более высокие-температурные характеристики.
Вопрос 3: Идентичен ли A387 Gr.22 Cl.2 10CrMo9-10?
А: Да. Стандарт EN/DIN 10CrMo9-10 является прямым эквивалентом марки с постоянными химическими и механическими свойствами.
Заключение
ASTM A387/ASME SA387 класс 22 класс 2 — это эталонная-стали для сосудов высокого давления в мировой сталелитейной промышленности. Сочетая в себе превосходное сопротивление ползучести, стойкость к окислению и стабильную свариваемость, он полностью соответствует международным стандартам ASTM и ASME. Благодаря широко признанным маркам, эквивалентным перекрестным-стандартам, он остается предпочтительным материалом для инженеров, производителей и групп по закупкам для критически важных проектов по производству оборудования, работающего под высоким-высоким давлением, по всему миру.
Для получения подробных расценок, отчетов об испытаниях материалов (MTR) или услуг по индивидуальной обработке обращайтесь к профессиональным и квалифицированным поставщикам стали A387 Gr.22 Cl.2.
