[Conocimiento sobre tubos de acero] Introducción a los tubos de caldera y tubos de aleación de uso común

20G: Es el acero con número de serie GB5310-95 (marcas extranjeras correspondientes: st45.8 en Alemania, STB42 en Japón y SA106B en Estados Unidos). Es el acero más utilizado para tuberías de acero para calderas. Su composición química y propiedades mecánicas son básicamente las mismas que las de las placas de acero 20. El acero presenta cierta resistencia a temperatura normal, media y alta, bajo contenido de carbono, mejor plasticidad y tenacidad, y buenas propiedades de conformado y soldadura en frío y en caliente. Se utiliza principalmente para la fabricación de accesorios para tuberías de calderas de alta presión y parámetros elevados, sobrecalentadores, recalentadores, economizadores y muros de agua en la sección de baja temperatura. como tubos de pequeño diámetro para tubos de superficie de calentamiento con una temperatura de pared de ≤500℃ y tubos de paredes de agua, tubos economizadores, etc., tubos de gran diámetro para tubos de vapor y colectores (economizador, pared de agua, sobrecalentador de baja temperatura y cabezal de recalentador) con temperatura de pared ≤450℃, y tuberías con temperatura media ≤450℃ Accesorios, etc. Dado que el acero al carbono se grafitizará si se opera durante un tiempo prolongado por encima de 450°C, la temperatura máxima de uso a largo plazo del tubo de superficie de calentamiento se limita mejor a menos de 450°C. En este rango de temperatura, la resistencia del acero puede cumplir con los requisitos de los sobrecalentadores y las tuberías de vapor, y tiene buena resistencia a la oxidación, tenacidad plástica, rendimiento de soldadura y otras propiedades de procesamiento en caliente y frío, y es ampliamente utilizado. El acero utilizado en el horno iraní (refiriéndose a una sola unidad) es la tubería de introducción de aguas residuales (la cantidad es de 28 toneladas), la tubería de introducción de agua de vapor (20 toneladas), la tubería de conexión de vapor (26 toneladas) y el cabezal economizador (8 toneladas), sistema de agua de sobrecalentamiento (5 toneladas), el resto se utiliza como acero plano y materiales de pluma (alrededor de 86 toneladas).

SA-210C (25MnG): Es el grado de acero de la norma ASME SA-210. Se trata de un tubo de acero al carbono-manganeso de pequeño diámetro para calderas y sobrecalentadores, y es un acero perlítico de alta resistencia térmica. China lo incorporó a la norma GB5310 en 1995 y lo denominó 25MnG. Su composición química es simple, salvo por su alto contenido de carbono y manganeso; el resto es similar al del 20G, por lo que su límite elástico es aproximadamente un 20% superior al del 20G, y su plasticidad y tenacidad son equivalentes a las del 20G. Este acero tiene un proceso de producción sencillo y buena trabajabilidad en frío y en caliente. Su uso en lugar del 20G permite reducir el espesor de la pared y el consumo de material, mejorando a su vez la transferencia de calor de la caldera. Su componente y temperatura de uso son básicamente los mismos que los del 20G, y se utiliza principalmente para paredes de agua, economizadores, sobrecalentadores de baja temperatura y otros componentes cuya temperatura de trabajo es inferior a 500 ℃.

SA-106C: Es el grado de acero de la norma ASME SA-106. Se trata de una tubería de acero al carbono-manganeso para calderas de gran calibre y sobrecalentadores de alta temperatura. Su composición química es simple y similar a la del acero al carbono 20G, pero su contenido de carbono y manganeso es mayor, por lo que su límite elástico es aproximadamente un 12 % superior al del 20G, y su plasticidad y tenacidad son aceptables. El acero tiene un proceso de producción sencillo y buena trabajabilidad en frío y en caliente. Su uso para reemplazar los cabezales 20G (economizador, pared de agua, sobrecalentador de baja temperatura y cabezal de recalentador) permite reducir el espesor de la pared en aproximadamente un 10 %, lo que permite ahorrar costes de material, reducir la carga de trabajo de soldadura y mejorar la diferencia de tensión de los cabezales al arrancar.

15Mo3 (15MoG): Es un tubo de acero según la norma DIN17175. Se trata de un tubo de acero al carbono-molibdeno de pequeño diámetro para sobrecalentadores de calderas. Es un acero perlítico de alta resistencia térmica. China lo incorporó a la norma GB5310 en 1995 y lo denominó 15MoG. Su composición química es simple, pero contiene molibdeno, por lo que, si bien mantiene el mismo rendimiento de proceso que el acero al carbono, su resistencia térmica es superior. Gracias a su buen rendimiento y bajo precio, ha sido ampliamente adoptado en países de todo el mundo. Sin embargo, este acero tiende a grafitizarse durante el funcionamiento prolongado a altas temperaturas, por lo que su temperatura de uso debe controlarse por debajo de 510 °C y la cantidad de Al añadido durante la fundición debe limitarse para controlar y retrasar el proceso de grafitización. Este tubo de acero se utiliza principalmente en sobrecalentadores y recalentadores de baja temperatura, y la temperatura de la pared es inferior a 510 °C. Su composición química es C0,12-0,20, Si0,10-0,35, Mn0,40-0,80, S≤0,035, P≤0,035, Mo0,25-0,35; nivel de resistencia al fuego normal σs≥270-285, σb≥450- 600 MPa; Plasticidad δ≥22.

SA-209T1a (20MoG): Es el grado de acero de la norma ASME SA-209. Se trata de un tubo de acero al carbono-molibdeno de diámetro pequeño para calderas y sobrecalentadores, y es un acero perlítico de alta resistencia térmica. China lo incorporó a la norma GB5310 en 1995 y lo denominó 20MoG. Su composición química es simple, pero contiene molibdeno, por lo que, si bien mantiene el mismo rendimiento de proceso que el acero al carbono, su resistencia térmica es superior. Sin embargo, este acero tiende a grafitizarse durante el funcionamiento prolongado a altas temperaturas, por lo que su temperatura de uso debe controlarse por debajo de 510 °C para evitar sobretemperaturas. Durante la fundición, la cantidad de Al añadido debe limitarse para controlar y retrasar el proceso de grafitización. Este tubo de acero se utiliza principalmente para piezas como paredes refrigeradas por agua, sobrecalentadores y recalentadores, y la temperatura de la pared es inferior a 510 °C. Su composición química es C0,15-0,25, Si0,10-0,50, Mn0,30-0,80, S≤0,025, P≤0,025, Mo0,44-0,65; nivel de resistencia normalizado σs≥220, σb≥415 MPa; plasticidad δ≥30.

15CrMoG: Es el grado de acero GB5310-95 (correspondiente a los aceros 1Cr-1/2Mo y 11/4Cr-1/2Mo-Si, ampliamente utilizados en diversos países). Su contenido de cromo es superior al del acero 12CrMo, lo que le confiere una mayor resistencia térmica. Al superar los 550 °C, su resistencia térmica se reduce significativamente. Si se opera durante largos periodos a 500-550 °C, no se produce grafitización, pero sí esferoidización de carburo y redistribución de los elementos de aleación, lo que aumenta el calor del acero. La resistencia se reduce y el acero presenta una buena resistencia a la relajación a 450 °C. Su rendimiento en la fabricación de tuberías y en los procesos de soldadura es excelente. Se utiliza principalmente como tuberías y cabezales de vapor de presión alta y media con parámetros de vapor inferiores a 550 ℃, tubos de sobrecalentador con temperatura de pared del tubo inferior a 560 ℃, etc. Su composición química es 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; nivel de resistencia σs≥ en el estado templado normal 235, σb≥440-640 MPa; Plasticidad δ≥21.

T22 (P22), 12Cr2MoG: El T22 (P22) es un material estándar ASME SA213 (SA335), listado en China GB5310-95. En la serie de acero Cr-Mo, su resistencia térmica es relativamente alta, y su resistencia a la fatiga y tensión admisible a la misma temperatura son incluso mayores que las del acero 9Cr-1Mo. Por lo tanto, se utiliza en energía térmica extranjera, energía nuclear y recipientes a presión. Amplia gama de aplicaciones. Sin embargo, su economía técnica no es tan buena como la del 12Cr1MoV de mi país, por lo que se utiliza menos en la fabricación nacional de calderas de energía térmica. Solo se adopta cuando el usuario lo solicita (especialmente cuando está diseñado y fabricado de acuerdo con las especificaciones ASME). El acero no es sensible al tratamiento térmico, tiene una alta plasticidad duradera y un buen rendimiento de soldadura. Los tubos T22 de diámetro pequeño se utilizan principalmente como tubos de superficie de calentamiento para sobrecalentadores y recalentadores cuya temperatura de pared metálica es inferior a 580 °C, mientras que los tubos P22 de diámetro grande se utilizan principalmente para uniones de sobrecalentadores/recalentadores cuya temperatura de pared metálica no supera los 565 °C. Caja y tubería principal de vapor. Su composición química es C ≤ 0,15, Si ≤ 0,50, Mn 0,30-0,60, S ≤ 0,025, P ≤ 0,025, Cr 1,90-2,60, Mo 0,87-1,13; nivel de resistencia σs ≥ 280, σb ≥ bajo revenido positivo 450-600 MPa; plasticidad δ ≥ 20.

12Cr1MoVG: Este acero, certificado según la norma GB5310-95, se utiliza ampliamente en sobrecalentadores, colectores y tuberías principales de vapor de centrales eléctricas domésticas de alta presión, ultraalta presión y subcríticas. Su composición química y propiedades mecánicas son básicamente las mismas que las de la chapa de 12Cr1MoV. Su composición química es simple, con un contenido total de aleación inferior al 2 %, y es un acero perlítico de baja aleación y bajo contenido de carbono, resistente al calor. Entre sus componentes, el vanadio puede formar un carburo estable (VC) con el carbono, lo que permite que el cromo y el molibdeno del acero se ubiquen preferentemente en la ferrita y ralentiza la velocidad de transferencia de cromo y molibdeno de la ferrita al carburo, lo que aumenta la estabilidad del acero a altas temperaturas. La cantidad total de elementos de aleación en este acero es solo la mitad de la del acero 2.25Cr-1Mo ampliamente utilizado en el extranjero, pero su resistencia a la fatiga a 580 ℃ y 100,000 h es un 40% mayor que este último; y su proceso de producción es simple, y su rendimiento de soldadura es bueno. Siempre que el proceso de tratamiento térmico sea estricto, se puede obtener un rendimiento general satisfactorio y resistencia térmica. El funcionamiento real de la central eléctrica muestra que la tubería principal de vapor 12Cr1MoV puede continuar utilizándose después de 100,000 horas de funcionamiento seguro a 540 °C. Las tuberías de gran diámetro se utilizan principalmente como colectores y tuberías principales de vapor con parámetros de vapor inferiores a 565 ℃, y las tuberías de diámetro pequeño se utilizan para tuberías de superficie de calentamiento de calderas con temperaturas de pared metálica inferiores a 580 ℃.

12Cr2MoWVTiB (G102): Es un grado de acero GB5310-95. Es un acero bainita de baja aleación (con baja cantidad de múltiplos) y resistencia al calor, desarrollado en mi país en la década de 1960. Ha estado incluido en la Norma YB529 del Ministerio de Metalurgia desde la década de 1970 y en la norma nacional vigente. A finales de 1980, el acero pasó la evaluación conjunta del Ministerio de Metalurgia y el Ministerio de Maquinaria y Energía Eléctrica. El acero posee buenas propiedades mecánicas integrales, y su resistencia térmica y temperatura de servicio superan las de aceros extranjeros similares, alcanzando el nivel de algunos aceros austeníticos de cromo-níquel a 620 °C. Esto se debe a que el acero contiene muchos tipos de elementos de aleación, y también se añaden elementos como Cr, Si, etc. que mejoran la resistencia a la oxidación, por lo que la temperatura máxima de servicio puede alcanzar los 620 °C. El funcionamiento real de la central eléctrica mostró que la organización y el rendimiento de la tubería de acero no cambiaron mucho después del funcionamiento a largo plazo. Se utiliza principalmente como tubo de sobrecalentador y tubo de recalentador de caldera de parámetros superaltos con temperatura del metal ≤620 ℃. Su composición química es C0,08-0,15, Si0,45-0,75, Mn0,45-0,65, S≤0,030, P≤0,030, Cr1,60-2,10, Mo0,50-0,65, V0,28-0,42, Ti0,08 -0,18, W0,30-0,55, B0,002-0,008; nivel de resistencia σs≥345, σb≥540-735 MPa en estado de revenido positivo; plasticidad δ≥18.

SA-213T91 (335P91): Es el grado de acero en el estándar ASME SA-213 (335). Es un material para piezas de presión de alta temperatura de la energía nuclear (también se utiliza en otras áreas) desarrollado por el Laboratorio Nacional Rubber Ridge de los Estados Unidos. El acero se basa en acero T9 (9Cr-1Mo) y está limitado a los límites superior e inferior de contenido de carbono. , Mientras que el contenido de elementos residuales como P y S se controla más estrictamente, se añade un rastro de 0,030-0,070% de N, un rastro de elementos formadores de carburo fuertes de 0,18-0,25% de V y 0,06-0,10% de Nb para lograr el refinamiento El nuevo tipo de acero de aleación ferrítico resistente al calor se forma según los requisitos del grano; es el grado de acero listado por ASME SA-213, y China trasplantó el acero al estándar GB5310 en 1995, y el grado se establece como 10Cr9Mo1VNb; y el estándar internacional ISO/DIS9329-2 está listado como X10 CrMoVNb9-1. Debido a su alto contenido de cromo (9%), su resistencia a la oxidación, resistencia a la corrosión, resistencia a altas temperaturas y tendencias a la no grafitización son mejores que los aceros de baja aleación. El elemento molibdeno (1%) mejora principalmente la resistencia a altas temperaturas e inhibe el acero al cromo. Tendencia a la fragilidad en caliente; En comparación con T9, ha mejorado el rendimiento de soldadura y el rendimiento de fatiga térmica, su durabilidad a 600 °C es tres veces mayor que la de este último y mantiene la excelente resistencia a la corrosión a altas temperaturas del acero T9 (9Cr-1Mo); En comparación con el acero inoxidable austenítico, presenta un bajo coeficiente de expansión, buena conductividad térmica y mayor resistencia a la fatiga (por ejemplo, en comparación con el acero austenítico TP304, la temperatura de resistencia alcanza los 625 °C y la temperatura de igual tensión los 607 °C). Por lo tanto, presenta buenas propiedades mecánicas integrales, una estructura y un rendimiento estables antes y después del envejecimiento, buen rendimiento de soldadura y de proceso, alta durabilidad y resistencia a la oxidación. Se utiliza principalmente en sobrecalentadores y recalentadores con una temperatura del metal ≤650 °C en calderas. Su composición química es 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; nivel de resistencia σs≥415, σb≥585 MPa en el estado de revenido positivo; plasticidad δ≥20.


Hora de publicación: 18 de noviembre de 2020

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