Overzicht van ASTM A335-buizen van gelegeerd staal
Op de markt zijn ASTM A335-buizen van gelegeerd staal verkrijgbaar in staalkwaliteiten voor hoge temperaturen. Ze worden gebruikt in uiteenlopende sectoren, waaronder de energieopwekking, raffinage en petrochemie. Ze zijn bestand tegen hoge druk en extreme thermische belasting. Daarom worden deze buizen ingezet onder zware omstandigheden waarin een hoge sterkte en geringe warmteverliezen vereist zijn. Er zijn slijtvaste staalkwaliteiten met een hogere weerstand tegen abrasie die harder zijn, gemakkelijker te snijden en naar verwachting duurzamer, zoals P5, P9, P11, P22 en P91. Ze bieden een goede sterkte, hittebestendigheid, weerstand tegen hoge temperaturen en oxidatie, en goede lasbaarheid tijdens de fabricage. Daarom worden ze gebruikt in vergelijking met lastoevoegmaterialen op basis van molybdeen onder hoge druk en bij hoge temperaturen.’
Inleiding tot ASTM A335
ASTM A335 is een norm voor naadloze ferritische buizen van gelegeerd staal die geschikt zijn voor gebruik bij hoge temperaturen, bijvoorbeeld in elektriciteitscentrales, raffinaderijen en petrochemische installaties. De buizen zijn ontworpen voor een lange levensduur bij extreme hitte en drukbelastingen. Daardoor zijn ze geschikt voor onder meer ketels, oververhitters en regenerators. De norm omvat talrijke materiaalsoorten met uiteenlopende gevoeligheid voor bepaalde invloedsfactoren. Daarom presteren buizen volgens deze norm goed in zware omstandigheden.Het belang van naadloze buizen
Het belang van naadloze buizen kan moeilijk worden overschat, dankzij hun hoge treksterkte, stevigheid en stabiliteit, zelfs bij aanzienlijke hitte en druk. De naadloze constructie voorkomt veelvoorkomende zwakke plekken die bij gelaste buizen kunnen optreden. Dat is erg belangrijk bij gebruik onder zware omstandigheden. Deze buizen zijn geschikt voor sectoren waar veiligheid en efficiëntie van groot belang zijn, zoals energieopwekking, petrochemie, infrastructuur en bouw. In diezelfde context speelt ook de kostenefficiëntie van de bedrijfsvoering en het onderhoud een cruciale rol. Het ontstaan van extreme bedrijfsomstandigheden die een zware impact hebben op weerstandssystemen wordt eveneens in aanmerking genomen.
Belangrijke staalkwaliteiten: P11, P22 en P91
P11- P11 is een ferritische staalkwaliteit van gelegeerd staal voor hoge temperaturen, met een uitstekende weerstand tegen corrosie en oxidatie. Het is de meest gebruikte staalkwaliteit in energiecentrales, chemische installaties en andere fabrieken waar hoge druk en temperaturen voorkomen.
- Naadloze P22-buizen staan bekend om hun veerkracht en weerstand tegen spanningen, waardoor ze ook bestand zijn tegen scheurvorming. Ze worden meestal gebruikt bij hoge temperaturen, bijvoorbeeld in stoomsystemen onder hoge druk en in apparatuur zoals ketels en warmtewisselaars in petrochemische installaties.
- P91-buizen worden gebruikt vanwege hun hoge sterkte en hittebestendigheid in de meest geavanceerde systemen voor energieopwekking. Ze worden vaak ingezet bij de productie van ketels en geavanceerde stoomturbines met ultrahoog vermogen.
Chemische samenstelling van ASTM A335-buizen
Chemische eigenschappen van P11-gelegeerd staal
| Element | C | Mn | P | S | Si | Cr | Mo |
| Chemische samenstelling | 0.05 – 0.15 | 0.30 – 0.60 | ≤ 0.025 | ≤ 0.025 | 0.50 – 1.00 | 1.00 – 1.50 | 0.44 – 0.65 |
- Koolstof (C): Het gehalte ligt doorgaans tussen 0,05% en 0,15%. Koolstof draagt bij aan de hardheid en sterkte, terwijl het materiaal lasbaar blijft.
- Chroom (Cr): Het gehalte loopt geleidelijk op tot 1,00% – 1,50%. Chroom draagt ook bij aan de corrosie- en oxidatiebestendigheid.
- Molybdeen (Mo): Het gehalte ligt doorgaans tussen 0,44% en 0,65%. Molybdeen draagt bij aan de sterkte bij hoge temperaturen en aan de thermische weerstand, doordat het de smelttemperatuur van de cohesieve zone en het sinterproces verhoogt.
- Mangaan (Mn): In relatief hoge hoeveelheden van 0.30. tot 0,60%, hier weergegeven als percentages, bevordert dit element de treksterkte en taaiheid.
- Silicium (Si): Doorgaans is het gehalte beperkt tot maximaal 0,50%. Silicium bevordert oxidatieprocessen en geeft de structuur daarnaast temperatuurgerelateerde mechanische eigenschappen.
Chemische eigenschappen van P22-gelegeerd staal
| Element | C | Mn | P | S | Si | Cr | Mo |
| Chemische samenstelling | 0.05 – 0.15 | 0.30 – 0.60 | ≤ 0.025 | ≤ 0.025 | ≤ 0.50 | 1.90 – 2.60 | 0.87 – 1.13 |
- Dichtheid: De P22-staallegering heeft een dichtheid van ongeveer 7,85 g/cm3. Daardoor is het materiaal sterk genoeg om uiteenlopende omstandigheden te weerstaan.
- Warmtegeleidingsvermogen: Dit materiaal heeft een warmtegeleidingsvermogen van ongeveer 30,5 W/m-K, wat de warmteoverdracht bij hoge temperaturen bevordert.
- Smeltpunt: Deze legering smelt tussen 1370 °C en 1400 °C. Daardoor is ze geschikt voor toepassingen bij hogere temperaturen of installaties waarin warmte moet worden geleid.
- Treksterkte: Het materiaal heeft een treksterkte van ongeveer 415 megapascals. Daardoor kan het product of onderdeel zware belastingen weerstaan zonder te bezwijken.
- Thermische uitzettingscoëfficiënt: De thermische uitzettingscoëfficiënt bedraagt 11,0 µm/m° C. Hierdoor zet het materiaal bij uiteenlopende temperaturen niet buitensporig uit of krimpt het niet buitensporig.
Chemische eigenschappen van P91-gelegeerd staal
| Element | C | Mn | P | S | Si | Cr | Mo | V | Nb | N | Ni | Al |
| Chemische samenstelling | 0.08-0.12 | 0.30-0.60 | ≤0.020 | ≤0.010 | 0.20-0.50 | 8.00-9.50 | 0.85-1.05 | 0.18-0.25 | 0.06-0.10 | 0.030-0.070 | ≤0.40 | ≤0.020 |
- Chroom (Cr): De legering bevat Cr in 8‰-9‰, wat bijdraagt aan de vorming van een beschermende oxidelaag.
- Molybdeen (Mo): Het gehalte bedraagt 0.85‰ -1.25 massaprocent. Een verdere toevoeging belemmert de toename van de verhouding tussen de weerstand tegen hoge temperaturen en de uitzetting binnen een bepaald temperatuurbereik.
- Vanadium (V): V is ook interstitieel aanwezig, in een gehalte van 0,18–0,25%, wat de sterkte verhoogt en de weerstand tegen buiging bevordert.
- Koolstof (C): Het gehalte bedraagt 0.08‰-0.12‰. Zo worden verbeteringen in zowel hardheid als sterkte in evenwicht gehouden.
- Stikstof (N): De kruipweerstand kan verder worden verbeterd met maximaal 0,03% stikstof.
- Overige elementen: Mangaan (Mn), fosfor (P), zwavel (S) en silicium (Si) zijn in kleinere hoeveelheden aanwezig om de verspaanbaarheid en verwerkbaarheid van het materiaal te verbeteren.
Mechanische eigenschappen van P11-, P22- en P91-buizen
Treksterkte en vloeigrens
De treksterkte en vloeigrens van buizen uit P11, P22 en P91 verschillen naargelang hun samenstelling en toepassing. Bijvoorbeeld: P11-buizen:| Eigenschap | Treksterkte | Vloeigrens | Rek | Hardheid | Bedrijfstemperatuurbereik |
| Waarde | ≥ 415 MPa | ≥ 205 MPa | ≥ 30% | ≤ 163 HB | -29°C ~ 593°C |
- Treksterkte: Minimaal 415 MPa.
- Vloeigrens: Minimaal 205 MPa.
| Eigenschap | Treksterkte | Vloeigrens | Rek | Hardheid | Bedrijfstemperatuurbereik |
| Waarde | ≥ 415 MPa | ≥ 205 MPa | ≥ 30% | ≤ 163 HB | -29°C ~ 649°C |
- Treksterkte: Minimaal 415 MPa.
- Vloeigrens: Minimaal 205 MPa.
| Eigenschap | Treksterkte | Vloeigrens | Rek | Hardheid | Bedrijfstemperatuurbereik | Kerfslagtaaiheid |
| Waarde | ≥ 585 MPa | ≥ 415 MPa | ≥ 20% | ≤ 250 HB | -29°C ~ 650°C | ≥ 27 J (kamertemperatuur) |
- Treksterkte: Minimaal 585 MPa.
- Vloeigrens: Minimaal 415 MPa.
Slagvastheid
De schadebestendigheid van legeringen is van groot belang voor onder meer buizen van gelegeerd staal, omdat zulke onderdelen uiteenlopende bedrijfsomstandigheden moeten doorstaan, waaronder tijdelijke en extreme omstandigheden. Austenitisch roestvast staal biedt in het bijzonder voordelen, vooral in industriële toepassingen. Studenten die zich meer bewust zijn geworden van het milieu, bestuderen algemene mechanische onderdelen wat uitgebreider, alsof ijzer en staal voor medisch gebruik zijn voorgeschreven en onvermijdelijke verantwoordelijkheden voor het milieu met zich meebrengen. Sommige studenten stappen over naar de civiele techniek om esthetische waarden te bestuderen. De meeste studenten blijven echter klungelig en volgen doorgaans de maatschappelijke richting van landbouw, gebouwen en bouw, enzovoort.
Prestaties bij hoge temperaturen
Om materialen in buizen van bijvoorbeeld P11, P22 en P91 goed te laten functioneren bij hoge temperaturen, moeten hun mechanische eigenschappen bij verhoogde temperaturen behouden blijven. Deze materialen zijn specifiek ontworpen voor sterkte, kruip en knikken volgens de Schedule-klasse; al deze eigenschappen zijn essentieel in de energie- en chemische industrie. Naleving van richtlijnen of specificaties zoals ASTM A335 verkleint het risico op onjuist gebruik van deze materialen op termijn. Bij langdurige blootstelling aan hitte zorgt beheersing van de microstructuur, bijvoorbeeld door ontlaten en normaliseren, voor een stabielere toestand en een langere levensduur van de materiaaleigenschappen.
Veelvoorkomende toepassingen van ASTM A335-buizen
Toepassing in energieopwekking
De energieopwekkingssector heeft sterke materialen nodig die hoge druk en extreme hitte kunnen weerstaan. Daarom worden deze materialen, waaronder ASTM A335-buizen, veel gebruikt in ketels, oververhitters en warmtewisselaars. De belangrijkste vereisten zijn de efficiëntie en sterkte van de materialen of constructies. Hun uitstekende prestaties en weerstand tegen vermoeiing door temperatuurschommelingen maken ze geschikt voor zware omgevingen, zoals stoomsystemen en turbineonderdelen.
Toepassingen in de petrochemische industrie
ASTM A335-buizen worden op grote schaal gebruikt in verschillende sectoren van de petrochemische industrie. Dat komt door hun uitstekende mechanische eigenschappen en hun vermogen om de zwaarste bedrijfsomstandigheden aan te kunnen. De belangrijkste toepassingen zijn:- Leidingwerk is in chemische en petrochemische complexen de nieuwste activiteit en vervangt het vervoer in tankcontainers.
- Uitbreiding van afvoersystemen in de buurt van procesinstallaties, waaronder destillatiekolommen en katalytische krakers, zonder daartoe beperkt te zijn.
- Apparatuur voor destillatiekolommen en katalytische krakers, in het bijzonder de leidingopstelling, zoals warmtewisselaars en procesleidingen voor corrosieve en reactieve stoffen.
- Toepassingen bij cryogene en hoge temperaturen in gasbehandelingsinstallaties vereisen doorgaans de laagst haalbare metaaltemperaturen en verhoogde temperaturen.
- Reactorunits, kolommen met willekeurige en andere soorten pakking, roerwerken en apparatuur voor het inertiseren van vaten en kolommen.
- Het transport van vloeistoffen in smalle ringvormige ruimten wordt beïnvloed door de aanwezigheid van stofdonoren.
Belang voor de olie- en gassector
Geavanceerde materialen spelen een belangrijke rol in de olie- en gasindustrie. Ze helpen de efficiëntie, veiligheid en levensduur van constructies onder zware omstandigheden te waarborgen. Zulke materialen zijn nodig voor pijpleidingen, opslagtanks en verwerkingsapparatuur die worden blootgesteld aan hoge druk, temperaturen en corrosieve media. Dat beperkt periodiek onderhoud en noodreparaties en draagt bij aan betere prestaties en lagere bedrijfskosten. Bedrijven die deze technologie toepassen, kunnen problemen rond veiligheid, gezondheid en milieu aanpakken zonder hun prestatieniveau noodzakelijkerwijs te verlagen.
Voordelen van ASTM A335 P11-, P22- en P91-buizen
Duurzaamheid en levensduur
ASTM A335-buizen van P11, P22 en P91 zijn bijzonder duurzaam dankzij hun uitstekende weerstand tegen hoge temperaturen en druk. Deze buizen zijn vervaardigd uit chroom-molybdeenstaal, wat hun mechanische eigenschappen verbetert en hun levensduur verlengt. Zware bedrijfsomgevingen vormen geen probleem voor het staal, dat onder meer wordt gebruikt in de energieopwekking, petrochemie en raffinage. Dankzij deze eigenschappen hoeven katalysatiekabels aanzienlijk minder vaak te worden vervangen. Daardoor dalen de bedrijfskosten en wordt op lange termijn een betere kostenefficiëntie bereikt.
Weerstand tegen hoge temperaturen en druk
- Thermische cycli: De staalkwaliteiten zijn ontworpen om cyclische temperatuurschommelingen te doorstaan zonder hun mechanische eigenschappen te verliezen. Daardoor presteren ze voldoende in industriële processen waarbij de temperatuur gedurende langere tijd snel wisselt.
- Corrosiegedrag: Een legering van chroom en molybdeen wordt vooral gebruikt bij hoge temperaturen en verhoogde druk. Ze oxideert en corrodeert daardoor minder snel en blijft langer bruikbaar in zoute omgevingen.
- Vloeigrens: De versterkte legering helpt de buizen om ook bij hoge temperaturen druk te weerstaan. Dat verkleint tijdens het gebruik de kans op vervorming of bezwijken van de buis.
Kostenefficiëntie en rendement
Buizen van chroom-molybdeenstaal zijn een van de efficiëntste investeringen dankzij hun lange levensduur en beperkte onderhoudsbehoefte. Hun uitstekende verhouding tussen vermogen en gewicht helpt grondstoffen te besparen: ze kunnen dunnere wanden hebben zonder aan sterkte in te boeten, waardoor minder staal nodig is. Bovendien gaan ze minder snel achteruit, wat vaak gebeurt bij onderdelen die roest, opgedroogde modder of ander vuil bevatten. Daarom kiezen veel managers ervoor om buizen van chroom-molybdeengelegeerd staal in procesinstallaties te plaatsen, ook al liggen de aanschafkosten hoog. Deze materialen presteren immers beter in omgevingen waar hoge prestaties vereist zijn.
Vergelijking met andere buizen van gelegeerd staal
Verschillen tussen ASTM A335 en ASTM A213
Eenvoudig gezegd omvat ASTM A335 naadloze ferritische buizen van gelegeerd staal voor toepassingen bij hoge temperaturen en hoge druk. ASTM A213 betreft naadloze ferritische en austenitische buizen van gelegeerd staal voor ketels, oververhitters en warmtewisselaars. De volgende tabel geeft de belangrijkste verschillen beknopt weer:|
Parameter |
ASTM A335 |
ASTM A213 |
|---|---|---|
|
Vorm |
Buis |
Buis |
|
Materiaal |
Ferritische legering |
Ferritisch/austenitisch |
|
Toepassingen |
Hoge temperatuur, druk |
Ketels, warmtewisselaars |
|
Temperatuurbereik |
Hoog |
Hoog |
|
Corrosie |
Gemiddeld |
Hoog |
|
Wanddikte |
Nominaal/minimaal |
Dun |
|
Staalkwaliteiten |
P1, P5, P91 |
T5, T9, T91 |
|
Gebruik |
Energiecentrales |
Warmteoverdracht |
Vergelijking met roestvaststalen buizen
Bij de vergelijking van roestvaststalen buizen met ferritisch/austenitisch staal en ferritische buizen vallen verschillende verschillen op: Corrosiebestendigheid- In vergelijking met buizen van ferritisch gelegeerd staal bieden roestvaststalen buizen een hoge corrosiebestendigheid. Dankzij hun specifieke ontwerp zijn ze geschikt voor omgevingen met zware chemische en maritieme omstandigheden.
- Leidingwerk van roestvast staal is bestand tegen hoge en lage temperaturen, terwijl leidingwerk van ferritisch gelegeerd staal doorgaans bij hoge temperaturen wordt gebruikt.
- De eigenschappen van roestvaststalen buizen worden bepaald door het relatief hoge chroom- en nikkelgehalte. Daardoor zijn ze uitzonderlijk sterk en corrosiebestendig, eigenschappen die ferritische legeringen niet hebben.
- De toepassingen verschillen. Roestvaststalen buizen worden veel gebruikt in de voedingsmiddelen-, chemische en farmaceutische industrie, terwijl ferritische buizen meestal worden ingezet voor leidingwerk bij hoge temperaturen en hoge mechanische spanningen, bijvoorbeeld in energiecentrales.
- Roestvaststalen buizen zijn doorgaans duurder dan ferritische en ferritisch/austenitische stalen buizen, vooral vanwege de kosten en kwaliteit van het staalmateriaal.
- Hoewel roestvast staal sterk en taai is, zijn sterkte en ductiliteit bij buizen van ferritisch gelegeerd staal bijzonder belangrijk, vooral in toepassingen waarbij treksterkte vereist is.
- Bij machinale bewerking of lassen zijn roestvaststalen buizen door de lage temperatuur moeilijker te verwerken. Ferritische buizen van gelegeerd staal zijn daarentegen gemakkelijker te vervaardigen voor toepassingen bij hoge temperaturen.
Analyse van de staalkwaliteiten P5 en P9
Staalkwaliteit P5- Samenstelling: P5-buizen bestaan hoofdzakelijk uit chroom en molybdeen. Daardoor zijn ze bestand tegen hoge temperaturen en goed beschermd tegen oxidatie en corrosie.
- Toepassingen: Deze buizen worden veel gebruikt in de olie- en gasindustrie, petrochemie, metaalbewerking en energieopwekking, vooral bij hoge druk.
- Thermische prestaties: De eigenschappen veranderen nauwelijks door hitte. Daardoor zijn deze buizen geschikt voor normaal gebruik in systemen met langdurig hoge temperaturen.
- Mechanische eigenschappen: Bij gebruik bij hoge temperaturen biedt deze staalkwaliteit voldoende weerstand tegen uitzetting en kruip.
- Lasbaarheid: Door de eerder genoemde variërende samenstelling zijn specifieke voorverwarmingstemperaturen en warmtebehandelingen na het lassen vereist.
- Samenstelling: Net als P5 bevat deze staalkwaliteit voornamelijk chroom, molybdeen en staal als legeringsbestanddelen. Het gehalte aan chroom en molybdeen ligt hier hoger, wat de weerstand tegen corrosie en oxidatie verhoogt.
- Toepassingen: Ideaal voor toepassingen waar weerstand in zeer corrosieve omgevingen vereist is, zoals de zure omstandigheden in ketels en de alkalische omstandigheden in warmtewisselaars van installaties.
- Thermische prestaties: Deze staalkwaliteit biedt betere thermische sterkte dan P5 en is bedoeld om extreme bedrijfsomstandigheden te weerstaan.
- Mechanische eigenschappen: De mechanische eigenschappen omvatten weerstand tegen hoge spanningen, ductiliteit, sterkte en slijtvastheid.
- Lasbaarheid: De lasbaarheid is minder gunstig vanwege het hoge gehalte aan legeringselementen. Daarom zijn tijdens het lassen geavanceerde fabricagetechnieken nodig.
Veelgestelde vragen (FAQ’s)
V: Wat zijn ASTM A335 P11-, P22- en P91-buizen?
A: ASTM A335 P11-, P22- en P91-buizen zijn specifieke soorten naadloze ferritische buizen van gelegeerd staal voor gebruik bij hoge temperaturen. Ze worden veel gebruikt in de energie- en petrochemische sector vanwege hun hoge sterkte, weerstand tegen vermoeiing en weerstand tegen spanningscorrosie.V: Wat is het verschil door de verhoudingen van P91 bij gebruik in toepassingen met hogere temperaturen?
A: De P91-kwaliteit is ook een buis van gelegeerd staal, bedoeld voor gebruik bij hoge temperaturen. Het materiaal bevat met name hogere concentraties chroom en molybdeen, die de intrinsieke sterkte en levensduur verhogen. Daardoor is het geschikt voor installaties en andere toepassingen waar hoge spanningen optreden.Q: Worden er meer varianten van A-335-legeringen als naadloze buizen geproduceerd dan van de andere uitvoeringen?
A: Een A 335-buis voor hoge temperaturen wordt niet-destructief getest en heeft geen radius, wat zorgt voor een gelijkmatige en verbeterde weerstand tegen druk en temperatuur. Bovendien kunnen A 335-buizen naadloos worden geproduceerd: ze worden gemaakt zonder onderdelen aan elkaar te bevestigen, in tegenstelling tot gelaste buizen, die door spanning gemakkelijker kunnen breken.Q: Weet u waarom naadloze buizen van P91-gelegeerd staal zo veel gevraagd zijn?
A: Naadloze buizen van P91-gelegeerd staal worden vaak gebruikt bij hoge temperaturen, onder meer in elektriciteitscentrales, raffinaderijen en chemische procesindustrieën. Dankzij hun samenstelling zijn ze bestand tegen extreme temperaturen zonder hun vorm te verliezen.Q: Hoeveel installatiemethoden bestaan er voor buismaterialen van ASTM A335?
A: Om te begrijpen waarvoor deze specificatie geschikt is, is het belangrijk om de specifieke werkwijzen te kennen voor het toepassen van de chemische eisen en mechanische eigenschappen van afgewerkte naadloze ferritische buizen van gelegeerd staal voor gebruik bij hoge temperaturen.Q: Kunnen we A335 P9-buizen gebruiken bij hoge temperaturen?
A: A335 P9-buizen zijn geschikt voor toepassingen bij hoge temperaturen en worden vaak gebruikt in de elektriciteitssector. In dit temperatuurbereik bieden ze voldoende weerstand tegen thermische kruip. Bovendien kunnen ze worden gebogen voor gebruik in verschillende leidingconfiguraties.Q: Wat zijn de voordelen van chroom-molybdeenbuizen voor industriële systemen?
A: Chroom-molybdeenlegeringen, en vooral chroom-molybdeenbuizen zoals die van de ASTM A335-staalkwaliteiten, bieden een hogere weerstand tegen temperatuur, oxidatie, slijtage en corrosie. Die eigenschappen zijn bijzonder belangrijk in energiecentrales en procesindustrieën waar hoge temperaturen voorkomen.Q: Welke buisfittingen passen op ASTM A335-buizen?
A: Voor leidingwerk van ASTM A335 kunnen elleboogfittingen worden gebruikt. Wie besloot ze echter te maken van chroom-molybdeenlegeringen, zoals 4150 CrMo-staal? Verbindingsstukken zitten tussen buizen, waar ze de stroming stoppen en een verandering van de doorsnede mogelijk maken.Q: Met welke factoren houdt u rekening bij het kiezen van buismaten voor constructies van ASTM A335?
A: De maat van buizen voor ASTM A335-onderdelen hangt af van verschillende factoren, waaronder het vereiste debiet, de bedrijfsdruk en -temperatuur van het systeem en de toepassing. Een zorgvuldige maatkeuze verhoogt de efficiëntie en zorgt voor een doeltreffend gebruik van A335-buizen, vooral bij hoge temperaturen.Q: Hoe wordt de minimale wanddikte van ASTM A335-buizen uitgedrukt?
A: De minimale toegestane wanddikte van ASTM a335-buizen wordt bepaald door de druk- en temperatuuromstandigheden waaronder ze werken, en door de voorschriften van de ASTM-norm. Zo worden de buizen beschermd tegen mechanische schade door bedrijfsbelastingen.Bronnen
1. Onderzoek naar schade en mechanische eigenschappen van ASTM A335 P11-buizen voor hoge temperaturen, gebruikt in stoomleidingen na een lange gebruiksduur (Li et al., 2025)- Publicatiedatum: 24 april 2025
- Auteurs: Xiaowei Li et al.
- Methodologie: Dit artikel onderzoekt de verbetering van de weerstand tegen schade en de mechanische eigenschappen van leidingmaterialen na de toepassing van ASTM A335 P11. In het abstract worden geen specifieke methoden besproken.
- Belangrijkste bevindingen: Net als de methoden worden ook de resultaten niet besproken.
- Gepubliceerd in: 2025
- Auteurs: Emerson André Pinto Bento et al.
- Uitgevoerd onderzoek: Dit onderzoek richtte zich op de invloed van verschillende temperaturen bij warmtebehandelingen na het lassen (PWHT) op het mechanische gedrag en de microstructuur van ASTM A335 Gr P91-staal. Daglicht staat bekend om zijn mechanische eigenschappen. Er werden mechanische tests uitgevoerd en onderzocht bij kamertemperatuur en 600 °C. Ook werden twee PWHT-condities op creatieve wijze vergeleken. Daarnaast werden de microstructurele veranderingen visueel geanalyseerd.
- Belangrijkste bevindingen: De microstructuur vertoonde tendensen die werden gekenmerkt door behouden bainiet en door de afbakening van HAZ- en EFZ-zones. De treksterkte in het midden nam af naarmate de uiteindelijke temperatuur steeg. Tegelijkertijd verliep de rek anders naargelang de temperatuur en de zone, namelijk het basismateriaal, HAZ en EFZ. Tests naar de schadebestendigheid toonden scheurgroeipatronen en veranderingen in de energieabsorptie in verschillende zones. Bij 600 °C nam de taaiheid af in het BM- en HAZ-gebied; in de EFZ werd echter een verbetering vastgesteld, wat wijst op UD-mechanismen onder de vermelde temperatuurcondities.
- Publicatiedatum: 31/01/2023
- Auteurs: Aswin Aswin, Ahmad Hasnan
- Methodologie: Om het probleem te bestuderen, gebruikten de auteurs de software CAESAR II. Die berekende de spanning in leidingwerk van ASTM A335-P11-materiaal bij een ontwerpdruk van vijfenzestig bar en 480 graden Celsius. In het onderzoek werd de invloed van verschillende buissteunen op de spanning in het leidingwerk vergeleken.
- Belangrijkste bevindingen:Uit de resultaten bleek dat de spanningswaarden sterk afhankelijk waren van het type buissteun. De maximale spanning trad op bij een expansiebelasting. De onderzoekers concludeerden dat het ontworpen leidingwerk een grotere veiligheidsmarge heeft, omdat de maximale spanning lager was dan de toegestane spanning (93,6% van de toegestane spanning).
- Publicatiedatum: 13/12/2022
- Auteurs: A. Bui et al.
- Methodologie: In dit onderzoek worden veranderingen in de prestaties van oververhitterstaal van staalkwaliteit P22 (ASTM A335) onderzocht, met aandacht voor de mechanische eigenschappen onder een constante drukbelasting van 9,68 MPa bij verschillende temperaturen binnen het bereik van (500–700)OC. De monsters werden met name cyclisch verwarmd gedurende 24 uur, 48 uur en 72 uur. De resultaten werden beoordeeld met trekproeven en beelden van een scanning-elektronenmicroscoop.
- Belangrijkste bevindingen: Bij blootstelling aan temperatuur en tijd namen de mechanische eigenschappen van de staalkwaliteit af. De afname van het koolstofgehalte rond de korrels werd veroorzaakt door legering en diffusie, wat op zijn beurt werd toegeschreven aan de afname van het volume van de carbiden. Bovendien zouden de carbiden zich bij hogere temperaturen en langere blootstellingsduur concentreren aan de korrelgrenzen en behouden blijven in drievoudige gebieden, met versteviging tot gevolg. De meeste korrels en de kristalgrootte bleven vrijwel gelijk; de hoeveelheid carbiden aan de fasegrenzen was echter hoog en nam in drie fasen af in de staalmatrix, waardoor de mechanische sterkte daalde.
- Publicatiedatum: 01/04/2020
- Auteurs: A. Bui et al.
- Methodologie: Dit onderzoek bestudeerde veranderingen in de mechanische eigenschappen van staalkwaliteit 11 (ASTM A335 P11) onder constante belasting bij kamertemperatuur. Proefstukken werden gedurende verschillende perioden (2160 en 4320 uur) aan uiteenlopende spanningen (6,45–9,68–12,9 MPa) blootgesteld. De microstructuur werd onderzocht met trekproeven, optische microscopie en SEM.
- Belangrijkste resultaten: De sterkte nam aanvankelijk toe bij hogere spanning (na 2160 uur), maar daalde licht na 4320 uur. De microstructurele veranderingen (volumeaandelen ferriet en perliet, korrelgrootte) waren niet uitgesproken. De aanvankelijke toename in sterkte was het gevolg van versteviging door vervorming; de latere afname wees op het begin van kruip bij langdurige belasting. Het uitblijven van duidelijke microstructurele veranderingen wijst erop dat aantasting tijdens praktisch gebruik afhankelijk is van de temperatuur.
