I tubi in acciaio al cromo-molibdeno (Cr-Mo) senza saldatura per caldaie sono materiali fondamentali utilizzati in caldaie industriali, caldaie per centrali elettriche e forni petrolchimici, operanti ad alte temperature e pressioni. Possono essere classificati in base alle seguenti dimensioni tecniche.

1. Classificazione in base al grado o al tipo di acciaio (Classificazione di base)

La qualità del tubo senza saldatura in Cr-Mo determina direttamente la temperatura e la pressione di esercizio. Di seguito sono elencate le qualità più comuni e le relative normative.

Grado o tipo di acciaio
Standard
Contenuto di Cr (percentuale)
Contenuto di molibdeno (percentuale)
Temperatura del metallo applicabile (gradi Celsius)
Applicazione tipica

15CrMoG
GB/T 5310
Da 0,80 a 1,10
Da 0,25 a 0,35
fino a 550
surriscaldatore, riscaldatore intermedio, collettore

12Cr1MoVG
GB/T 5310
Da 0,90 a 1,20
Da 0,25 a 0,35
fino a 580
surriscaldatore ad alta temperatura, riscaldatore intermedio ad alta temperatura

12Cr2MoG
GB/T 5310
Da 2,00 a 2,50
Da 0,90 a 1,10
fino a 600
Componenti ad alta temperatura per caldaie subcritiche o supercritiche

T11 / P11
ASTM A213 /A335
Da 1,00 a 1,50
Da 0,44 a 0,65
fino a 540
Tubi della superficie di riscaldamento della caldaia (T11), collettori e tubazioni (P11)

T22 / P22
ASTM A213 / A335
Da 2,00 a 2,50
Da 0,87 a 1,13
fino a 580
surriscaldatore ad alta temperatura, riscaldatore intermedio ad alta temperatura

T91 / P91
ASTM A213 / A335
Dalle 8:00 alle 9:50
Da 0,85 a 1,05
fino a 650
caldaia ultra supercritica superficie di riscaldamento ad alta temperatura

T92 / P92
ASTM A213 / A335
Da 8,50 a 9,50
Da 0,30 a 0,60
fino a 650
componenti che richiedono una resistenza allo scorrimento ancora maggiore

Nota: nella norma GB/T 5310, il suffisso G indica il tubo della caldaia ad alta pressione. Nelle norme americane, la serie T (Tube) è utilizzata per tubi di superficie di riscaldamento di piccolo diametro, mentre la serie P (Pipe) è utilizzata per collettori e tubazioni di grande diametro.

2. Classificazione in base alla posizione dei componenti della caldaia

Posizione del componente
Gradi comuni
Temperatura tipica del metallo (gradi Celsius)
Requisiti chiave

Tubo a parete d'acqua
15CrMoG, 20G
da 400 a 500
resistenza all'ossidazione, sufficiente resistenza allo scorrimento viscoso

Tubo surriscaldatore
12Cr1MoVG, T91, T92
Da 550 a 650
eccellente resistenza allo scorrimento viscoso ad alta temperatura e resistenza all'ossidazione da vapore

Tubo di riscaldamento
12Cr1MoVG, T91
Da 550 a 600
simile al surriscaldatore ma con pareti leggermente più sottili

Tubo economizzatore
15CrMoG, 20G
sotto i 450
resistenza alla corrosione per sezioni a bassa temperatura

Intestazione
12Cr1MoVG, P22, P91
vicino alla temperatura del vapore
parete spessa, resistenza alla pressione, buona saldabilità

Tubazioni principali del vapore
P22, P91, P92
Da 540 a 620
elevata resistenza allo scorrimento viscoso, resistenza alla fatica termica

3. Classificazione in base al processo di produzione

Sebbene siano tutti tubi senza saldatura, i tubi in Cr-Mo per caldaie hanno requisiti di processo speciali.

Laminazione a caldo o estrusione a caldo: elevata efficienza produttiva, ampia gamma di dimensioni, superficie con scaglia di ossido. Adatto per tubi di diametro medio-grande e a parete spessa, come collettori e tubazioni principali per vapore.

Trafilatura o laminazione a freddo: elevata precisione dimensionale (fino a più o meno 0,05 mm), superficie liscia. Adatto per tubi di piccolo diametro e a parete sottile, come le serpentine di surriscaldatori e riscaldatori intermedi.

Trafilatura a freddo con trattamento termico brillante: elevata pulizia interna, assenza di scaglie di ossido. Adatta per tubi di alimentazione acqua ad alta pressione e tubi per strumenti di precisione.

A causa del loro elevato contenuto di elementi di lega, gli acciai Cr-Mo richiedono un controllo rigoroso della temperatura di riscaldamento e della velocità di deformazione durante la laminazione a caldo o l'estrusione a caldo per evitare cricche o microstrutture non uniformi.

4. Classificazione in base al diametro esterno e allo spessore della parete

Categoria
Intervallo di diametro esterno (mm)
Spessore della parete (mm)
Applicazione tipica

tubo di piccolo diametro
dai 16 agli 89 anni
da 2 a 8
serpentine del surriscaldatore e del riscaldatore intermedio

tubo di medio diametro
Da 89 a 219
da 6 a 25
tubo di discesa e tubi di collegamento

Tubo di grande diametro
Dal 219 al 610
dai 20 ai 60
collettori e tubi principali del vapore

5. Classificazione secondo lo standard applicabile

I diversi mercati di esportazione richiedono sistemi standard differenti.

Norma cinese: GB/T 5310, gradi come 15CrMoG, 12Cr1MoVG, 12Cr2MoG.

Norma americana: ASTM A213 per diametri piccoli, A335 per diametri grandi, gradi come T11, T22, T91, P11, P22, P91.

Norma europea: EN 10216-2, gradi come 13CrMo4-5, 10CrMo5-5, X10CrMoVNb9-1 (equivalente a T91).

Norma tedesca: DIN 17175 (sostituita dalla norma EN, ma ancora utilizzata per vecchi progetti), leghe come 13CrMo44, 10CrMo910.

Norma internazionale: ISO 9329-2, gradi corrispondenti.

6. Classificazione in base alle condizioni di consegna

Le condizioni di consegna dei tubi in Cr-Mo influiscono direttamente sulle loro prestazioni in servizio.

Normalizzato e temprato (N più T): normalizzazione seguita da tempra ad alta temperatura. Utilizzato per la maggior parte dei tubi in Cr-Mo come 15CrMoG e 12Cr1MoVG.

Normalizzato (N): solo normalizzazione. Utilizzato per applicazioni in cui i requisiti di resistenza alle basse temperature non sono critici.

Tempra e rinvenimento (Q più T): tempra seguita da rinvenimento. Utilizzato per applicazioni che richiedono elevata resistenza e tenacità, ad esempio alcuni acciai T91 e P91.

Trattamento di solubilizzazione (S): riscaldato ad alta temperatura e poi raffreddato rapidamente. Utilizzato per tubi in acciaio inossidabile austenitico Cr Mo come il TP347H (contiene Cr ma non è il tipico acciaio Cr Mo).