Fraud Blocker
х
Отправьте запрос сегодня
Быстрая расценка

Трубы ASTM A335 P11, P22 и P91: бесшовные трубы из легированной стали

Трубопровод из легированной стали ASTM A335 широко известен на мировом рынке как оптимальное решение для таких отраслей, как энергетика, нефтехимическая промышленность, нефтегазовый сектор. Эти трубы также часто называют P11, P22 и P91 — по маркам легированной стали, обладающим высокой стойкостью и прочностью, особенно в сложных условиях эксплуатации. В этой статье подробно рассматриваются технические характеристики труб ASTM A335 марки P11 и кратко описываются области, где такие трубы наиболее уместны; фитинги для стальных труб также обладают рядом преимуществ. Эта статья будет полезна всем, кто выбирает материалы для проекта: в ней рассматриваются материалы, области применения и назначение. Далее эта тема раскрывается подробнее. Если вы хотите узнать атомные массы элементов, которые влияют на коррозионную стойкость в зависимости от марки стали, или вам нужна другая помощь, ознакомьтесь с соответствующей страницей глоссария.

Обзор труб из легированной стали ASTM A335

Содержание показывать
Обзор труб из легированной стали ASTM A335

На рынке представлены трубы из легированной стали ASTM A335, предназначенные для высокотемпературной эксплуатации. Их используют в энергетике, нефтепереработке и нефтехимической промышленности. Эти трубы выдерживают высокое давление и экстремальные температурные нагрузки, поэтому подходят для тяжелых условий, требующих высокой прочности и низких теплопотерь. Доступны износостойкие марки стали с повышенной стойкостью к истиранию и твердостью, которые легче обрабатывать и которые отличаются большей долговечностью, например P5, P9, P11, P22 и P91. Они обладают высокой прочностью, жаростойкостью, устойчивостью к высоким температурам и окислению, а также хорошей свариваемостью при изготовлении. Это объясняет их применение наряду со сварочными материалами на основе молибдена в условиях высокого давления и температуры.

Знакомство со стандартом ASTM A335

ASTM A335 — стандарт на бесшовные трубы из ферритной легированной стали, предназначенные для эксплуатации при высоких температурах, например на электростанциях, нефтеперерабатывающих заводах и нефтехимических предприятиях. Трубы рассчитаны на длительную работу при экстремальных температурах и нагрузках от сжатия, поэтому подходят для котлов, пароперегревателей и регенераторов. Стандарт предусматривает множество вариантов исполнения с различной устойчивостью к воздействию определенных факторов, поэтому трубы по этому стандарту хорошо показывают себя в сложных условиях.

Значение бесшовных труб

Значение бесшовных труб трудно переоценить: они обладают высокой прочностью при растяжении, жесткостью и стабильностью даже при значительном нагреве и высоком давлении. Бесшовная конструкция позволяет избежать типичных уязвимых мест сварных изделий, что особенно важно при эксплуатации в агрессивных условиях. Такие трубы применяют в отраслях, где первостепенное значение имеют безопасность и эффективность: например, в энергетике, нефтехимической промышленности, инфраструктурном строительстве и строительстве зданий. Кроме того, крайне важна экономичность эксплуатации и технического обслуживания; при этом учитывают существующие экстремальные условия работы, которые оказывают серьезное воздействие на системы, призванные противостоять нагрузкам.

Основные марки: P11, P22, P91

P11
  • P11 — ферритная легированная сталь для высокотемпературной эксплуатации, отличающаяся высокой стойкостью к коррозии и окислению. Это одна из наиболее распространенных марок стали для энергетических, химических и других предприятий, работающих при высоких температурах и давлении.
П22
  • Бесшовные трубы P22 отличаются упругостью и устойчивостью к растяжению, благодаря чему меньше подвержены образованию трещин. Их обычно применяют при высоких температурах, например в системах подачи пара под высоким давлением, а также в котлах и теплообменниках нефтехимических предприятий.
P91
  • Трубы P91 используют там, где необходимы высокая прочность и жаростойкость, в том числе в современных системах производства электроэнергии. Из них часто изготавливают котлы и паровые турбины сверхвысокой мощности с применением передовых технологий.

Химический состав труб ASTM A335

Химический состав труб ASTM A335

Химические свойства легированной стали P11

Элемент С Мн П С Си Кр Мо
Химический состав 0.05 – 0.15 0.30 – 0.60 ≤ 0.025 ≤ 0.025 0.50 – 1.00 1.00 – 1.50 0.44 – 0.65
  1. Углерод (C): обычно его содержание составляет от 0,05 % до 0,15 %. Он повышает твердость и прочность, при этом сталь сохраняет свариваемость.
  2. Хром (Cr): содержание постепенно доводят до 1,00 % – 1,50 %. Хром также придает стали антикоррозионные и антиокислительные свойства.
  3. Молибден (Mo): его содержание обычно составляет от 0,44 % до 0,65 %. Он повышает прочность при высоких температурах и термостойкость, поскольку увеличивает температуру плавления связующей зоны и влияет на процесс спекания.
  4. Марганец (Mn): содержание этого элемента сравнительно высокое — от 0.30. до 0,60 %. Он способствует повышению прочности при растяжении и ударной вязкости.
  5. Кремний (Si): как правило, его содержание невелико и обычно не превышает 0,50 %. Он усиливает окислительные процессы и придает материалу механические свойства, связанные с температурой.

Химические свойства легированной стали P22

Элемент С Мн П С Си Кр Мо
Химический состав 0.05 – 0.15 0.30 – 0.60 ≤ 0.025 ≤ 0.025 ≤ 0.50 1.90 – 2.60 0.87 – 1.13
  1. Плотность: плотность легированной стали P22 составляет около 7,85 g/cm3, благодаря чему материал сохраняет прочность в различных условиях.
  2. Теплопроводность: теплопроводность этого материала составляет около 30,5 W/m-K, что улучшает передачу тепла при высоких температурах.
  3. Температура плавления: сплав плавится при температуре от 1370 °C до 1400 °C, поэтому подходит для высокотемпературных применений и установок, в которых требуется передавать тепло.
  4. Предел прочности при растяжении: этот материал имеет предел прочности при растяжении около 415 мегапаскалей. Это помогает изделию или компоненту выдерживать большие нагрузки без разрушения.
  5. Коэффициент теплового расширения: коэффициент теплового расширения составляет 11,0 µm/m° C, благодаря чему материал не расширяется и не сжимается чрезмерно при изменении температуры.

Химические свойства легированной стали P91

Элемент С Мн П С Си Кр Мо В Кол-во Н Ни Эл
Химический состав 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
Легированная сталь P91 имеет необычный химический состав, благодаря которому хорошо работает при высоких температурах и давлении:
  1. Хром (Cr): сплав содержит Cr в количестве 8‰-9‰, что способствует образованию защитного оксидного слоя.
  2. Молибден (Mo): содержание составляет 0.85‰ -1.25 массового процента; дальнейшее увеличение его количества замедляет рост отношения высокотемпературной стойкости к расширению в заданном температурном диапазоне.
  3. Ванадий (V): V также является внедренным элементом; его содержание составляет от 0,18–0,25 %, что повышает прочность и устойчивость к изгибу.
  4. Углерод (C): его доля составляет 0.08‰-0.12‰, что позволяет сбалансировать повышение твердости и прочности.
  5. Азот (N): добавление азота в количестве до 0,03 % позволяет дополнительно повысить сопротивление ползучести.
  6. Другие элементы: марганец (Mn), фосфор (P), сера (S) и кремний (Si) присутствуют в меньших количествах и улучшают обрабатываемость материала и его пригодность к изготовлению изделий.
Таким образом, эти элементы придают сплаву прочность и долговечность, позволяя ему выдерживать высокие нагрузки без разрушения.

Механические свойства труб P11, P22 и P91

Механические свойства труб P11, P22 и P91

Предел прочности при растяжении и предел текучести

Предел прочности при растяжении и предел текучести труб из марок P11, P22 и P91 зависят от их состава и назначения. Например: Трубы P11:
Свойство Предел прочности при растяжении Предел текучести Относительное удлинение Твердость Диапазон рабочих температур
Значение ≥ 415 MPa ≥ 205 MPa ≥ 30% ≤ 163 HB -29°C ~ 593°C
  • Предел прочности при растяжении: не менее 415 MPa.
  • Предел текучести: не менее 205 MPa.
Трубы P22:
Свойство Предел прочности при растяжении Предел текучести Относительное удлинение Твердость Диапазон рабочих температур
Значение ≥ 415 MPa ≥ 205 MPa ≥ 30% ≤ 163 HB -29°C ~ 649°C
  • Предел прочности при растяжении: не менее 415 MPa.
  • Предел текучести: не менее 205 MPa.
Трубы P91:
Свойство Предел прочности при растяжении Предел текучести Относительное удлинение Твердость Диапазон рабочих температур Ударная вязкость
Значение ≥ 585 MPa ≥ 415 MPa ≥ 20% ≤ 250 HB -29°C ~ 650°C ≥ 27 J (при комнатной температуре)
  • Предел прочности при растяжении: не менее 585 MPa.
  • Предел текучести: не менее 415 MPa.
Благодаря этим свойствам трубы выдерживают эксплуатацию в системах с высокой температурой и давлением. Такие значения задаются стандартами, например ASTM A335.

Ударная стойкость

Устойчивость сплавов к повреждениям имеет решающее значение для таких изделий, как трубы из легированной стали, поскольку они работают в различных условиях, в том числе переменных и экстремальных. В частности, аустенитная нержавеющая сталь стала преимуществом для промышленности. Студенты, проявившие интерес к окружающей среде, переходят к более подробному изучению общих механических компонентов, как будто железо и сталь назначены для медицинского применения и влекут за собой неизбежную ответственность за окружающую среду. Некоторые студенты переходят на гражданское строительство, чтобы рассматривать эстетические ценности. Однако большинство студентов остаются неуклюжими и в целом следуют общественным нормам — занимаются сельским хозяйством, строительством и возведением зданий и так далее.

Работа при высоких температурах

Чтобы трубы из марок P11, P22 и P91 надежно работали при высоких температурах, необходимо сохранять их механические свойства в условиях нагрева. Эти материалы специально разработаны с учетом прочности, сопротивления ползучести и устойчивости к потере устойчивости по Schedule — все это важно для энергетической и химической промышленности. Соблюдение рекомендаций и технических требований, таких как ASTM A335, снижает риск последствий неправильного использования этих материалов со временем. При длительном воздействии тепла контроль изменений микроструктуры, например посредством отпуска и нормализации, обеспечивает большую стабильность материала и продлевает срок службы изделия.

Распространенные области применения труб ASTM A335

Распространенные области применения труб ASTM A335

Применение в энергетике

В энергетике нужны прочные материалы, способные выдерживать высокое давление и экстремальный нагрев. Поэтому такие материалы, в том числе трубы ASTM A335, широко применяют в котлах, пароперегревателях и теплообменниках. Здесь ключевое значение имеют эффективность и прочность материалов и конструкций. Высокие эксплуатационные характеристики и стойкость к усталости при перепадах температуры обеспечивают надежную работу в тяжелых условиях, например в паровых системах и компонентах турбин.

Применение в нефтехимической промышленности

Трубы ASTM A335 широко применяются в различных отраслях нефтехимической промышленности благодаря высоким механическим характеристикам и способности работать в самых тяжелых условиях. Основные области применения перечислены ниже:
  • В химических и нефтехимических комплексах трубопроводные системы стали новым способом транспортировки вместо перевозки в контейнерах-цистернах.
  • Создание систем отвода рядом с технологическими установками, включая, помимо прочего, ректификационные колонны и установки каталитического крекинга.
  • Оборудование ректификационных колонн и установок каталитического крекинга, особенно трубопроводная обвязка, в частности теплообменники и технологические трубы для коррозионно-активных и реакционноспособных веществ.
  • В установках подготовки газа требуется применение в криогенных и высокотемпературных условиях, при которых обычно необходимы минимально возможные температуры металла и повышенные температуры.
  • Реакторные установки, колонны со случайной и другой насадкой, мешалки, а также оборудование для создания защитной среды в аппаратах и колоннах.
  • На транспортировку жидкостей в узких кольцевых зазорах влияет присутствие источников пыли.
Все эти многочисленные области применения свидетельствуют о прочности материала и его пригодности для нефтехимического производства.

Значение для нефтегазового сектора

Передовые материалы играют важную роль в нефтегазовой отрасли благодаря способности обеспечивать эффективность работы, безопасность и долговечность конструкций в тяжелых условиях. Они необходимы для строительства трубопроводов, резервуаров и технологического оборудования, подвергающихся воздействию высокого давления, температуры и коррозионно-активных сред. Это позволяет реже проводить плановое техническое обслуживание и аварийный ремонт, повышает надежность работы и помогает сократить эксплуатационные расходы. Использование таких материалов позволяет решать вопросы безопасности, охраны здоровья и защиты окружающей среды без обязательного снижения производительности.

Преимущества труб ASTM A335 марок P11, P22 и P91

Преимущества труб ASTM A335 марок P11, P22 и P91

Долговечность и срок службы

Трубы ASTM A335 марок P11, P22 и P91 отличаются высокой долговечностью благодаря стойкости к высоким температурам и давлению. Их производят из хромомолибденовой стали, которая улучшает механические свойства и продлевает срок службы. Сталь хорошо работает в агрессивных условиях, где активно применяются энергетическое оборудование, нефтехимические процессы и жидкости, используемые в переработке. Благодаря этим свойствам такие каталитические кабели приходится заменять значительно реже, что снижает эксплуатационные расходы и в итоге обеспечивает экономию в долгосрочной перспективе.

Стойкость к высоким температурам и давлению

  1. Циклические температурные нагрузки: марки стали рассчитаны на циклические перепады температуры без потери механических свойств. Благодаря этому они обеспечивают достаточные рабочие характеристики при длительном чередовании температур в промышленных процессах.
  2. Коррозионное поведение: хромомолибденовую сталь применяют преимущественно при высоких температурах и давлении, чтобы снизить риск окисления и коррозии и обеспечить длительную эксплуатацию в соленой среде.
  3. Предел текучести: повышенная прочность сплава позволяет трубам выдерживать давление даже при высокой температуре, снижая вероятность деформации или разрушения во время работы.

Экономичность и эффективность

Трубы из хромомолибденовой легированной стали — выгодное вложение благодаря длительному сроку службы и минимальным затратам на обслуживание. Высокое отношение прочности к массе позволяет экономить сырье: можно использовать трубы с более тонкой стенкой без потери прочности и тем самым снизить расход стали. Кроме того, они медленнее изнашиваются — в отличие от деталей, которые часто очищают от ржавчины, засохшей грязи и других загрязнений. Поэтому многие руководители выбирают трубы из хромомолибденовой легированной стали для технологических производств, несмотря на высокую закупочную стоимость: эти материалы обеспечивают более эффективную работу в условиях повышенных нагрузок.

Сравнение с другими трубами из легированной стали

Сравнение с другими трубами из легированной стали

Различия между ASTM A335 и ASTM A213

Проще говоря, ASTM A335 распространяется на бесшовные трубы из ферритной легированной стали для эксплуатации при высоких температурах и давлении, тогда как ASTM A213 относится к бесшовным трубам из ферритной и аустенитной легированной стали для котлов, пароперегревателей и теплообменников. В следующей таблице кратко представлены основные различия:

Параметр

ASTM A335

ASTM A213

Форма изделия

Труба

Труба

Материал

Ферритный сплав

Ферритный/аустенитный

Области применения

Высокая температура, давление

Котлы, теплообменники

Диапазон температур

Высокий

Высокий

Коррозия

Умеренная

Высокий

Толщина стенки

Номинальная/минимальная

Тонкая

Марки стали

P1, P5, P91

T5, T9, T91

Применение

Электростанции

Теплопередача

Сравнение с трубами из нержавеющей стали

При сравнении труб из нержавеющей стали с трубами и трубками из ферритной/аустенитной и ферритной стали можно выделить несколько различий: Коррозионная стойкость
  • По сравнению с трубами из ферритной легированной стали трубы из нержавеющей стали лучше противостоят коррозии. Благодаря своим особенностям они подходят для эксплуатации в агрессивной химической и морской среде.
Рабочие температуры
  • Трубопроводные системы из нержавеющей стали выдерживают высокие и низкие температуры, тогда как трубопроводные системы из ферритной легированной стали обычно эксплуатируют при высоких температурах.
Особенности материала
  • Трубы из нержавеющей стали отличаются сравнительно высоким содержанием хрома и никеля в химическом составе, что обеспечивает им исключительную прочность и коррозионную стойкость, которыми ферритные сплавы не обладают.
Области применения
  • Области применения различаются: трубы из нержавеющей стали широко используют в пищевой, химической и фармацевтической промышленности, тогда как ферритные трубы обычно предназначены для транспортировки сред при высоких температурах и механических напряжениях, например на электростанциях.
Преимущества
  • Обычные трубы из нержавеющей стали, как правило, дороже труб из ферритной и ферритно-аустенитной стали из-за стоимости стали и ее качества.
Механические свойства
  • Несмотря на прочность и пластичность нержавеющих сталей, для труб из ферритной легированной стали особенно важны прочность и пластичность, прежде всего при применении с нагрузками на растяжение.
Изготовление
  • Обработка и сварка труб из нержавеющей стали затруднены из-за низкой температуры; в то же время трубы из ферритной легированной стали проще изготавливать для высокотемпературных применений.
Это сравнение показывает, что выбор материала зависит от конкретных требований применения; в то же время область применения также определяет выбор материала наряду со стоимостью и другими факторами.

Анализ марок P5 и P9

Марка P5
  • Состав: трубы марки P5 состоят преимущественно из хрома и молибдена, благодаря чему выдерживают высокие температуры и хорошо защищены от окисления и коррозии.
  • Применение: широко используется в нефтегазовой и нефтехимической промышленности, металлообработке и энергетике, особенно в условиях высокого давления.
  • Тепловые характеристики: при нагреве свойства материала почти не меняются; обычно его используют в системах, рассчитанных на высокие температуры.
  • Механические свойства: при использовании при высоких температурах материал обеспечивает достаточную стойкость к расширению и ползучести.
  • Свариваемость: из-за особенностей состава, упомянутых выше, для сварки необходимы определенные температуры предварительного нагрева и последующая термообработка.
Марка P9
  • Состав: как и P5, сталь содержит хром, молибден и железо в качестве основных компонентов сплава. В данном случае концентрация хрома и молибдена выше, что повышает стойкость к коррозии и окислению.
  • Применение: подходит для условий, требующих стойкости к сильной коррозии, например для котлов в кислой среде и теплообменников предприятий в щелочной среде.
  • Тепловые характеристики: по сравнению с маркой P5 обладает более высокой прочностью при нагреве и рассчитана на экстремальные условия эксплуатации.
  • Механические свойства: к ним относятся способность выдерживать высокие напряжения, пластичность, прочность и износостойкость.
  • Свариваемость: характеристики при сварке менее благоприятны из-за высокой концентрации легирующих элементов, поэтому при сварке следует применять более сложные методы изготовления.
При производстве этих марок учитывают все свойства, необходимые в отраслях, где особенно важны высокая прочность, жаростойкость и коррозионная стойкость.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

В: Что представляют собой трубы ASTM A335 марок P11, P22 и P91?

О: Трубы ASTM A335 марок P11, P22 и P91 — это разновидности бесшовных труб из ферритной легированной стали для эксплуатации при высоких температурах. Их широко применяют в энергетике и нефтехимической промышленности благодаря высокой прочности, стойкости к усталости и коррозионному растрескиванию под напряжением.

В: Как доля P91 влияет на применение при более высоких температурах?

A: Марка P91 также относится к трубам из легированной стали, предназначенным для эксплуатации при высоких температурах. В частности, повышенное содержание хрома и молибдена способствует увеличению прочности и долговечности стали, поэтому эти трубы подходят для электростанций и других объектов, где действуют интенсивные механические нагрузки.

Q: Есть ли у бесшовных труб из сплавов A-335 дополнительные преимущества по сравнению с другими вариантами?

A: Трубы для высоких температур по A 335 проходят неразрушающий контроль и не имеют радиуса, что обеспечивает равномерную и повышенную стойкость трубопровода к давлению и температуре. Кроме того, по A 335 можно производить бесшовные трубы: их изготавливают без соединения отдельных компонентов, в отличие от сварных труб, которые могут легче разрушаться под действием растягивающих нагрузок.

Q: Знаете ли вы, почему бесшовные трубы из легированной стали P91 пользуются высоким спросом?

A: Бесшовные трубы из легированной стали P91 широко применяются для эксплуатации при высоких температурах, в частности на электростанциях, нефтеперерабатывающих заводах и предприятиях химической промышленности. Благодаря своему составу они выдерживают экстремальные температуры, не теряя формы.

Q: Сколько существует способов монтажа труб из материалов ASTM A335?

A: Чтобы понять, как применять эту спецификацию, важно изучить конкретные требования к химическому составу и механическим свойствам готовых бесшовных ферритных труб из легированной стали для эксплуатации при высоких температурах.

Q: Можно ли использовать трубы A335 P9 при высоких температурах?

A: Трубы A335 P9 можно использовать при высоких температурах; их довольно часто применяют в энергетике. В этом диапазоне температур они обладают достаточной стойкостью к термической ползучести. Кроме того, их можно изгибать, что позволяет использовать их в трубопроводных системах различных конфигураций.

Q: Каковы преимущества труб из хромомолибденовой стали для промышленных систем?

A: Сплавы хромомолибденовой стали, в особенности трубы по ASTM A335, обладают повышенной стойкостью к высоким температурам, окислению, износу и коррозии. Эти свойства особенно важны для высокотемпературных электростанций и предприятий технологических отраслей.

Q: Какие фитинги подходят для труб ASTM A335?

A: Для трубопроводных систем ASTM A335 можно использовать коленчатые фитинги, но кто решил изготавливать их из хромомолибденовых сплавов, например из стали 4150 CrMo? Соединители устанавливают между трубами, чтобы перекрывать поток и менять направление участка.

Q: Какие факторы следует учитывать при выборе размеров труб для конструкций по ASTM A335?

A: На размеры труб, используемых для изготовления компонентов ASTM A335, влияют несколько параметров: требуемый расход, рабочее давление системы, температура и область применения. Размеры нужно выбирать тщательно, чтобы повысить эффективность и обеспечить надлежащее использование труб A335, особенно при высокотемпературной эксплуатации.

Q: Как определяется минимальная толщина стенки труб ASTM A335?

A: Минимально допустимая толщина стенки труб ASTM a335 определяется условиями давления и температуры при эксплуатации, а также требованиями стандарта ASTM. Это защищает трубы от механических повреждений, вызванных эксплуатационными нагрузками.

Источники

1. Исследование повреждений и механических свойств трубы ASTM A335 P11, эксплуатировавшейся в паропроводе при высокой температуре в течение длительного времени (Li et al., 2025)
  • Дата публикации: 24 апреля 2025
  • Авторы: Xiaowei Li et al.
  • Методология: В статье рассматривается повышение стойкости к повреждениям и улучшение механических свойств трубопроводных материалов после начала применения ASTM A335 P11. В одной только аннотации конкретные методы не описаны.
  • Основные выводы: Как и методы, результаты также не обсуждаются.
2. Постулирование поведения под нагрузкой и изменений микроструктуры сварного соединения T92 после оптимального и перегревного отжига (Bento et al., 2025)
  • Опубликовано: 2025
  • Авторы: Emerson André Pinto Bento et al.
  • Проведенное исследование: В исследовании рассматривалось влияние различных температур послесварочной термообработки (PWHT) на механическое поведение и микроструктуру стали ASTM A335 Gr P91. Известно, что для материала характерны хорошие механические свойства; механические испытания проводились при комнатной температуре и 600 °C. Также творчески сравнивались два режима PWHT. Кроме того, был проведен визуальный анализ изменений микроструктуры.
  • Основные выводы: В микроструктуре наблюдался бейнит, сохранившийся после обработки; также были определены зоны HAZ и EFZ. Предел прочности при растяжении в центре снижался по мере повышения конечной температуры. При этом удлинение по-разному зависело от температуры и зоны: основного металла, HAZ и EFZ. Испытания на стойкость к повреждениям выявили характер распространения трещин и изменения поглощения энергии в разных зонах. При 600 °C ударная вязкость ухудшилась в зонах BM и HAZ; в EFZ, однако, было отмечено улучшение, что указывает на механизмы UD при низких температурах.
3. Исследование интенсивности изгибных напряжений и распределения деформации в паропроводах высокого давления при высоких температурах(Aswin & Hasnan, 2023)
  • Дата публикации: 31.01.2023
  • Авторы: Aswin Aswin, Ahmad Hasnan
  • Методика: Чтобы изучить проблему, авторы использовали программу CAESAR II для расчета напряжений в трубопроводной системе из материала ASTM A335-P11 при расчетном давлении шестьдесят пять бар и температуре 480 градусов Цельсия. В исследовании рассмотрели и сравнили влияние различных опор труб на напряжения в трубопроводной системе.
  • Основные выводы:Результаты показали, что значения напряжений существенно зависели от типа опор труб. Максимальное напряжение возникало при нагрузке от теплового расширения. Авторы пришли к выводу, что спроектированный трубопровод имеет больший запас прочности, поскольку максимальное напряжение было ниже допустимого (93,6 % от допустимого напряжения).
4. Изменение несущей способности и пластичности сварного соединения перегревателя из стали марки P22, подвергавшегося эксплуатационным воздействиям (Bui et al, 2022)
  • Дата публикации: 13.12.2022
  • Авторы: A. Bui et al.
  • Методология: В исследовании рассматриваются изменения механических характеристик стали P22 для перегревателей (ASTM A335) при постоянном давлении 9,68 MPa и разных температурах в диапазоне (500–700)OC. В частности, образцы подвергали циклическому нагреву в течение 24 часов, 48 часов и 72 часов. Результаты оценивали с помощью испытаний на растяжение и изображений, полученных с помощью сканирующего электронного микроскопа.
  • Основные выводы: Наблюдения показали, что при воздействии температуры в течение определенного времени механические свойства стали снижались. Уменьшение содержания углерода вблизи зерен было вызвано легированием и диффузией, что, в свою очередь, связывали с уменьшением объема карбидов. Кроме того, карбиды концентрировались на границах зерен и сохранялись в тройных областях при повышении температуры и увеличении продолжительности воздействия. Размер большинства зерен и кристаллов оставался почти неизменным; однако содержание карбидов на границах фаз было высоким, а в трех случаях число карбидов в стальной матрице снижалось, что уменьшало механическую прочность.
5. Изменение прочности стали марки 11 при комнатной температуре и под нагрузкой (Bui et al., 2020, pp. 185–192)
  • Дата публикации: 01.04.2020
  • Авторы: A. Bui et al.
  • Методология: В этом исследовании изучались изменения механических свойств стали марки 11 (ASTM A335 P11) под постоянной нагрузкой при комнатной температуре. Образцы подвергали различным механическим напряжениям (6,45–9,68–12,9 MPa) в течение разного времени (2160 и 4320 часов). Для изучения микроструктуры применялись испытания на растяжение, оптическая микроскопия и СЭМ.
  • Основные результаты: Прочность сначала увеличилась при повышении напряжения (через 2160 часов), но немного снизилась через 4320 часов. Изменения микроструктуры (объемных долей феррита и перлита, размера зерен) были незначительными. Первоначальное увеличение прочности объяснялось деформационным упрочнением, а последующее снижение указывало на начало ползучести при длительной нагрузке. Отсутствие заметных изменений микроструктуры позволяет предположить, что ухудшение свойств при практическом использовании зависит от температуры.
6. Нержавеющая сталь 7. Легированная сталь 8. Сплав
Прокрутить наверх