[معلومات عن الأنابيب الفولاذية] مقدمة عن أنابيب الغلايات وأنابيب السبائك شائعة الاستخدام

20G: هو رقم الفولاذ المُدرج في المواصفة القياسية GB5310-95 (العلامات التجارية الأجنبية المقابلة: st45.8 في ألمانيا، وSTB42 في اليابان، وSA106B في الولايات المتحدة). وهو الفولاذ الأكثر شيوعًا في صناعة أنابيب غلايات الصلب. يتشابه تركيبه الكيميائي وخواصه الميكانيكية بشكل أساسي مع صفائح الفولاذ 20. يتميز هذا الفولاذ بقوة معينة في درجات الحرارة العادية والمتوسطة والعالية، ومحتوى منخفض من الكربون، وليونة ومتانة أفضل، وخصائص جيدة للتشكيل واللحام على البارد والساخن. يُستخدم بشكل رئيسي في تصنيع وصلات أنابيب الغلايات عالية الضغط وذات المعايير العالية، والمُسخّنات الفائقة، والمُسخّنات المُعاد تسخينها، والمُقتصدات، وجدران الماء في قسم درجات الحرارة المنخفضة. مثل الأنابيب ذات الأقطار الصغيرة لتسخين الأنابيب السطحية بدرجة حرارة جدار ≤ 500 درجة مئوية، وأنابيب الجدران المائية، وأنابيب المقتصد، وما إلى ذلك، والأنابيب ذات الأقطار الكبيرة لأنابيب البخار والمجمعات (المقتصد، والجدار المائي، ومجمع التسخين الفائق منخفض الحرارة، ومجمع إعادة التسخين) بدرجة حرارة جدار ≤ 450 درجة مئوية، وخطوط الأنابيب ذات درجة حرارة متوسطة ≤ 450 درجة مئوية، والملحقات، وما إلى ذلك. نظرًا لأن الفولاذ الكربوني سيتحول إلى جرافيت إذا تم تشغيله لفترة طويلة فوق 450 درجة مئوية، فمن الأفضل أن تكون درجة حرارة الاستخدام القصوى طويلة المدى لأنبوب التسخين السطحي أقل من 450 درجة مئوية. في نطاق درجة الحرارة هذا، يمكن أن تلبي قوة الفولاذ متطلبات المسخنات الفائقة وأنابيب البخار، كما أنه يتمتع بمقاومة جيدة للأكسدة، ومتانة لدنة، وأداء لحام جيد، وخصائص أخرى للمعالجة الساخنة والباردة، ويستخدم على نطاق واسع. يتكون الفولاذ المستخدم في الفرن الإيراني (للوحدة الواحدة) من أنبوب إدخال مياه الصرف الصحي (بكمية 28 طنًا)، وأنبوب إدخال مياه البخار (20 طنًا)، وأنبوب توصيل البخار (26 طنًا)، ومجمع المقتصد (8 أطنان)، ونظام إزالة التسخين الزائد للمياه (5 أطنان)، أما الباقي فيُستخدم كفولاذ مسطح ومواد للأذرع (حوالي 86 طنًا).

SA-210C (25MnG): هو نوع من الفولاذ مُدرج في معيار ASME SA-210. وهو فولاذ كربوني-منغنيزي يُستخدم في صناعة أنابيب صغيرة القطر للمراجل والمُسخّنات الفائقة، وهو فولاذ بيرلايت مُقاوم للحرارة. اعتمدته الصين في عام 1995 تحت مُعيار GB5310 وأطلقت عليه اسم 25MnG. يتميز بتركيب كيميائي بسيط باستثناء محتواه العالي من الكربون والمنغنيز، أما باقي مكوناته فهي مُشابهة لفولاذ 20G، ولذلك فإن مقاومة الخضوع فيه أعلى بنحو 20% من فولاذ 20G، بينما تتساوى مرونته وصلابته مع فولاذ 20G. يتميز هذا الفولاذ بسهولة عملية إنتاجه وقابليته الجيدة للتشكيل على البارد والساخن. يُمكن استخدامه بدلاً من فولاذ 20G لتقليل سُمك الجدار واستهلاك المواد، مع تحسين نقل الحرارة في المرجل. تتشابه أجزاء استخدامه ودرجات حرارته بشكل أساسي مع فولاذ 20G، ويُستخدم بشكل رئيسي في جدران المرجل، والمُقتصدات، والمُسخّنات الفائقة منخفضة الحرارة، وغيرها من المكونات التي تقل درجة حرارة تشغيلها عن 500 درجة مئوية.

SA-106C: هو نوع الفولاذ المستخدم في معيار ASME SA-106. وهو عبارة عن أنبوب فولاذي من الكربون والمنغنيز يُستخدم في الغلايات الكبيرة والمُسخّنات الفائقة ذات درجات الحرارة العالية. يتميز بتركيب كيميائي بسيط يُشبه تركيب الفولاذ الكربوني 20G، إلا أن محتواه من الكربون والمنغنيز أعلى، مما يجعل مقاومته للشد أعلى بنسبة 12% تقريبًا، كما يتمتع بمرونة وصلابة جيدتين. يتميز هذا الفولاذ بسهولة عملية الإنتاج وقابلية تشكيله الجيدة على البارد والساخن. يُمكن استخدامه كبديل لأنابيب التوزيع 20G (المُقتصد، جدار الماء، المُسخّن الفائق منخفض الحرارة، وأنابيب إعادة التسخين) لتقليل سُمك الجدار بنسبة 10% تقريبًا، مما يُوفر تكاليف المواد، ويُقلل من جهد اللحام، ويُحسّن من فرق الإجهاد في أنابيب التوزيع عند بدء التشغيل.

15Mo3 (15MoG): هو أنبوب فولاذي وفقًا لمعيار DIN17175. وهو أنبوب فولاذي صغير القطر مصنوع من الكربون والموليبدينوم، يُستخدم في مُسخّنات الغلايات الفائقة. وهو فولاذ بيرليتي عالي المقاومة للحرارة. اعتمدته الصين في عام 1995 وفقًا لمعيار GB5310 وأطلقت عليه اسم 15MoG. يتميز بتركيب كيميائي بسيط، ولكنه يحتوي على الموليبدينوم، مما يجعله يتمتع بمقاومة حرارية أعلى من الفولاذ الكربوني، مع الحفاظ على نفس خصائص التصنيع. وبفضل أدائه الجيد وسعره المنخفض، انتشر استخدامه على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم. مع ذلك، يميل هذا الفولاذ إلى التبلور الجرافيتي عند التشغيل لفترات طويلة في درجات حرارة عالية، لذا يجب ضبط درجة حرارة استخدامه بحيث لا تتجاوز 510 درجة مئوية، كما يجب الحد من كمية الألومنيوم المضافة أثناء الصهر للتحكم في عملية التبلور الجرافيتي وتأخيرها. يُستخدم هذا الأنبوب الفولاذي بشكل أساسي في مُسخّنات الغلايات الفائقة ومُسخّنات إعادة التسخين ذات درجات الحرارة المنخفضة، حيث لا تتجاوز درجة حرارة جداره 510 درجة مئوية. تركيبه الكيميائي هو C0.12-0.20، Si0.10-0.35، Mn0.40-0.80، S≤0.035، P≤0.035، Mo0.25-0.35؛ مستوى قوة الحريق العادي σs≥270-285، σb≥450-600 ميجا باسكال؛ اللدونة δ≥22.

SA-209T1a (20MoG): هو نوع من الفولاذ مُدرج في معيار ASME SA-209. وهو عبارة عن أنبوب فولاذي صغير القطر مصنوع من الكربون والموليبدينوم، يُستخدم في الغلايات والمُسخّنات الفائقة، وهو فولاذ بيرلايت عالي المقاومة للحرارة. قامت الصين بتعديله ليُصبح مُطابقًا للمعيار GB5310 في عام 1995 وأطلقت عليه اسم 20MoG. يتميز هذا الفولاذ بتركيب كيميائي بسيط، ولكنه يحتوي على الموليبدينوم، مما يجعله يتمتع بمقاومة حرارية أفضل من الفولاذ الكربوني، مع الحفاظ على نفس خصائص التصنيع. ومع ذلك، يميل هذا الفولاذ إلى التبلور الجرافيتي عند التشغيل لفترات طويلة في درجات حرارة عالية، لذا يجب ضبط درجة حرارة استخدامه بحيث لا تتجاوز 510 درجة مئوية، مع الحرص على تجنب ارتفاع درجة الحرارة بشكل مفرط. أثناء عملية الصهر، يجب الحد من كمية الألومنيوم المُضافة للتحكم في عملية التبلور الجرافيتي وتأخيرها. يُستخدم هذا الأنبوب الفولاذي بشكل أساسي في أجزاء مثل الجدران المُبرّدة بالماء، والمُسخّنات الفائقة، والمُسخّنات المُعاد تسخينها، حيث تكون درجة حرارة الجدار أقل من 510 درجة مئوية. تركيبها الكيميائي هو C0.15-0.25، Si0.10-0.50، Mn0.30-0.80، S≤0.025، P≤0.025، Mo0.44-0.65؛ مستوى القوة المعياري σs≥220، σb≥415 ميجا باسكال؛ اللدونة δ≥30.

فولاذ 15CrMoG: هو من فئة GB5310-95 (يُعادل فولاذ 1Cr-1/2Mo و11/4Cr-1/2Mo-Si المُستخدم على نطاق واسع في مختلف دول العالم). يتميز هذا الفولاذ بمحتوى كروم أعلى من فولاذ 12CrMo، مما يمنحه مقاومة حرارية أعلى. مع ذلك، تنخفض مقاومته الحرارية بشكل ملحوظ عند تجاوز درجة الحرارة 550 درجة مئوية. عند تشغيله لفترات طويلة عند درجات حرارة تتراوح بين 500 و550 درجة مئوية، لا تحدث عملية التبلور الجرافيتي، ولكن يحدث تكوّر الكربيدات وإعادة توزيع عناصر السبائك، مما يؤدي إلى انخفاض مقاومته الحرارية. يتمتع الفولاذ بمقاومة جيدة للاسترخاء عند 450 درجة مئوية، مما يجعله مناسبًا لعمليات تصنيع الأنابيب واللحام. تُستخدم بشكل أساسي كأنابيب ومجمعات بخار عالية ومتوسطة الضغط بمعاملات بخار أقل من 550 درجة مئوية، وأنابيب تسخين فائقة بدرجة حرارة جدار الأنبوب أقل من 560 درجة مئوية، وما إلى ذلك. تركيبها الكيميائي هو C0.12-0.18، Si0.17-0.37، Mn0.40-0.70، S≤0.030، P≤0.030، Cr0.80-1.10، Mo0.40-0.55؛ مستوى القوة σs≥ 235 في الحالة العادية، σb≥440-640 ميجا باسكال؛ اللدونة δ≥21.

الفولاذ T22 (P22)، 12Cr2MoG: يُعدّ الفولاذ T22 (P22) من المواد القياسية وفقًا لمعيار ASME SA213 (SA335)، والمُدرج في المواصفة القياسية الصينية GB5310-95. ضمن سلسلة فولاذ الكروم-الموليبدينوم، يتميز هذا الفولاذ بقوة حرارية عالية نسبيًا، كما أن مقاومته للتحمل والإجهاد المسموح به عند نفس درجة الحرارة أعلى من فولاذ 9Cr-1Mo. لذلك، يُستخدم على نطاق واسع في محطات الطاقة الحرارية والنووية وأوعية الضغط في الخارج. إلا أن جدواه الاقتصادية التقنية لا تُضاهي فولاذ 12Cr1MoV المُستخدم محليًا، مما يُقلل من استخدامه في تصنيع غلايات محطات الطاقة الحرارية. ولا يُعتمد إلا بناءً على طلب المستخدم (خاصةً عند تصميم وتصنيع المنتج وفقًا لمواصفات ASME). يتميز هذا الفولاذ بمقاومته للمعالجة الحرارية، وليونته العالية، وأدائه الجيد في اللحام. تُستخدم أنابيب T22 ذات القطر الصغير بشكل أساسي كأنابيب تسخين سطحية للمُسخّنات الفائقة والمُسخّنات المُعاد تسخينها التي تقل درجة حرارة جدارها المعدني عن 580 درجة مئوية، بينما تُستخدم أنابيب P22 ذات القطر الكبير بشكل أساسي في وصلات المُسخّنات الفائقة/المُسخّنات المُعاد تسخينها التي لا تتجاوز درجة حرارة جدارها المعدني 565 درجة مئوية. تُستخدم هذه الأنابيب في صندوق التسخين وأنبوب البخار الرئيسي. تركيبها الكيميائي هو: C≤0.15، Si≤0.50، Mn0.30-0.60، S≤0.025، P≤0.025، Cr1.90-2.60، Mo0.87-1.13؛ مستوى المقاومة σs≥280، σb≥ 450-600 ميجا باسكال بعد التلدين الإيجابي؛ اللدونة δ≥20.

فولاذ 12Cr1MoVG: هو فولاذ مدرج في معيار GB5310-95، ويُستخدم على نطاق واسع في سخانات الغلايات وأنابيب التوزيع وأنابيب البخار الرئيسية في محطات الطاقة المحلية ذات الضغط العالي والضغط الفائق والضغط دون الحرج. يتميز بتركيب كيميائي وخواص ميكانيكية مماثلة لفولاذ 12Cr1MoV. تركيبه الكيميائي بسيط، ومحتوى السبائك الكلي فيه أقل من 2%، وهو فولاذ بيرلايت منخفض الكربون ومنخفض السبائك ذو مقاومة عالية للحرارة. يُساهم الفاناديوم في تكوين كربيد VC مستقر مع الكربون، مما يُؤدي إلى تفضيل وجود الكروم والموليبدينوم في الفولاذ داخل الفريت، ويُبطئ من سرعة انتقالهما من الفريت إلى الكربيد، مما يجعل الفولاذ أكثر استقرارًا عند درجات الحرارة العالية. يحتوي هذا الفولاذ على نصف كمية العناصر المضافة الموجودة في فولاذ 2.25Cr-1Mo المستخدم على نطاق واسع في الخارج، إلا أن مقاومته للتآكل عند درجة حرارة 580 درجة مئوية ولمدة 100,000 ساعة أعلى بنسبة 40% من الأخير؛ كما أن عملية إنتاجه بسيطة، وأداؤه في اللحام جيد. وباتباع إجراءات معالجة حرارية دقيقة، يمكن الحصول على أداء عام مُرضٍ ومقاومة حرارية عالية. وقد أظهرت التجربة العملية لمحطة توليد الطاقة أن خط أنابيب البخار الرئيسي 12Cr1MoV يمكن استخدامه بعد 100,000 ساعة من التشغيل الآمن عند درجة حرارة 540 درجة مئوية. تُستخدم الأنابيب ذات الأقطار الكبيرة بشكل أساسي كمجمعات وأنابيب بخار رئيسية عند درجات حرارة بخار أقل من 565 درجة مئوية، بينما تُستخدم الأنابيب ذات الأقطار الصغيرة كأنابيب تسخين سطحية للغلاية عند درجات حرارة جدران معدنية أقل من 580 درجة مئوية.

12Cr2MoWVTiB (G102): هو نوع من الفولاذ وفقًا للمعيار GB5310-95. وهو فولاذ باينيت منخفض الكربون ومنخفض السبائك (بنسبة ضئيلة من العناصر المتعددة) ذو مقاومة عالية للحرارة، طُوِّر في الصين خلال ستينيات القرن الماضي. أُدرج في معيار وزارة المعادن YB529 منذ سبعينيات القرن الماضي، وهو المعيار الوطني الحالي. في نهاية عام 1980، اجتاز الفولاذ التقييم المشترك لوزارة المعادن ووزارة الآلات والطاقة الكهربائية. يتميز هذا الفولاذ بخصائص ميكانيكية شاملة جيدة، كما أن مقاومته الحرارية ودرجة حرارة تشغيله تتجاوز مثيلاتها من الفولاذ الأجنبي، حيث تصل إلى مستوى بعض أنواع الفولاذ الأوستنيتي الكرومي النيكلي عند 620 درجة مئوية. ويعود ذلك إلى احتوائه على العديد من عناصر السبائك، بالإضافة إلى عناصر أخرى مثل الكروم والسيليكون التي تُحسِّن مقاومة الأكسدة، مما يسمح له بتحمل درجات حرارة تصل إلى 620 درجة مئوية. أظهر التشغيل الفعلي لمحطة الطاقة أن بنية وأداء الأنابيب الفولاذية لم يتغيرا كثيرًا بعد التشغيل طويل الأمد. تُستخدم هذه الأنابيب بشكل أساسي كأنابيب تسخين فائقة وأنابيب إعادة تسخين في غلايات ذات معايير فائقة، حيث تكون درجة حرارة المعدن ≤ 620 درجة مئوية. يتكون تركيبها الكيميائي من: C 0.08-0.15، Si 0.45-0.75، Mn 0.45-0.65، S ≤ 0.030، P ≤ 0.030، Cr 1.60-2.10، Mo 0.50-0.65، V 0.28-0.42، Ti 0.08-0.18، W 0.30-0.55، B 0.002-0.008؛ ومستوى مقاومتها σs ≥ 345، σb ≥ 540-735 ميجا باسكال في حالة التطبيع الموجب؛ ومعامل لدونتها δ ≥ 18.

SA-213T91 (335P91): هو نوع من الفولاذ وفقًا لمعيار ASME SA-213 (335). يُستخدم هذا الفولاذ في تصنيع أجزاء محطات الطاقة النووية التي تعمل بدرجات حرارة وضغط عاليتين (ويُستخدم أيضًا في مجالات أخرى)، وقد طُوّر في مختبر رابر ريدج الوطني بالولايات المتحدة. يعتمد هذا الفولاذ على فولاذ T9 (9Cr-1Mo)، ويخضع لحدود دنيا وعليا لمحتوى الكربون. مع التحكم الدقيق في محتوى العناصر المتبقية مثل الفوسفور والكبريت، تُضاف كميات ضئيلة من النيتروجين تتراوح بين 0.030 و0.070%، وكميات ضئيلة من عناصر تكوين الكربيدات القوية تتراوح بين 0.18 و0.25% من الفاناديوم، وكميات ضئيلة من النيوبيوم تتراوح بين 0.06 و0.10% لتحقيق دقة أعلى في تكوين هذا النوع الجديد من الفولاذ السبائكي الفريتي المقاوم للحرارة، وذلك وفقًا لمتطلبات الحبيبات. هو فولاذ مدرج في معيار ASME SA-213، وقد اعتمدت الصين معيار GB5310 لهذا الفولاذ عام 1995، حيث تم تحديد درجته كـ 10Cr9Mo1VNb؛ كما تم إدراجه في المعيار الدولي ISO/DIS9329-2 كـ X10CrMoVNb9-1. ونظرًا لمحتواه العالي من الكروم (9%)، فإن مقاومته للأكسدة والتآكل، وقوته عند درجات الحرارة العالية، ومقاومته للتبلور، أفضل من الفولاذ منخفض السبائك. ويُحسّن عنصر الموليبدينوم (1%) بشكل أساسي من قوة الفولاذ عند درجات الحرارة العالية، ويُقلل من ميله للتقصف الساخن. وبالمقارنة مع فولاذ T9، فقد تحسّن أداء اللحام ومقاومة الإجهاد الحراري، حيث تبلغ متانته عند 600 درجة مئوية ثلاثة أضعاف متانة الأخير، مع الحفاظ على مقاومة التآكل الممتازة عند درجات الحرارة العالية لفولاذ T9 (9Cr-1Mo). بالمقارنة مع الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، يتميز هذا الفولاذ بمعامل تمدد منخفض، وموصلية حرارية جيدة، وقوة تحمل أعلى (على سبيل المثال، بالمقارنة مع الفولاذ الأوستنيتي TP304، يتطلب الأمر الانتظار حتى تصل درجة حرارة التصلب إلى 625 درجة مئوية، بينما تكون درجة حرارة الإجهاد المتساوي 607 درجة مئوية). لذلك، يتمتع بخصائص ميكانيكية شاملة جيدة، وبنية وأداء مستقرين قبل وبعد التقادم، وأداء لحام ومعالجة جيدين، ومتانة عالية، ومقاومة للأكسدة. يُستخدم بشكل أساسي في المسخنات الفائقة والمسخنات المُعاد تسخينها في الغلايات، حيث تكون درجة حرارة المعدن ≤ 650 درجة مئوية. تركيبه الكيميائي هو C0.08-0.12، Si0.20-0.50، Mn0.30-0.60، S≤0.010، P≤0.020، Cr8.00-9.50، Mo0.85-1.05، V0.18-0.25، Al≤0.04، Nb0.06-0.10، N0.03-0.07؛ مستوى القوة σs≥415، σb≥585 ميجا باسكال في حالة التطبيع الموجب؛ اللدونة δ≥20.


تاريخ النشر: 18 نوفمبر 2020

شركة تيانجين سانون لأنابيب الصلب المحدودة

عنوان

الطابق 8. مبنى جينشينغ، رقم 65 منطقة هونغكياو، تيانجين، الصين

بريد إلكتروني

هاتف

+86 15320100890

واتساب

+86 15320100890