[Conoscenza dei tubi in acciaio] Introduzione ai tubi per caldaie e ai tubi in lega comunemente utilizzati

20G: è il numero di riferimento dell'acciaio GB5310-95 (i corrispondenti marchi esteri sono: st45.8 in Germania, STB42 in Giappone e SA106B negli Stati Uniti). È l'acciaio più comunemente utilizzato per i tubi in acciaio per caldaie. La composizione chimica e le proprietà meccaniche sono sostanzialmente le stesse di quelle delle lamiere d'acciaio 20. L'acciaio presenta una certa resistenza a temperatura normale, media e alta temperatura, un basso contenuto di carbonio, una migliore plasticità e tenacità e buone proprietà di formatura e saldatura a freddo e a caldo. Viene utilizzato principalmente per la produzione di raccordi per tubi di caldaie ad alta pressione e con parametri più elevati, surriscaldatori, riscaldatori di ricircolo, economizzatori e pareti d'acqua nella sezione a bassa temperatura; come tubi di piccolo diametro per tubi di superficie riscaldanti con una temperatura di parete ≤500℃ e tubi per pareti d'acqua, tubi economizzatori, ecc., tubi di grande diametro per tubi del vapore e collettori (economizzatore, parete d'acqua, surriscaldatore a bassa temperatura e collettore del postriscaldatore) con temperatura di parete ≤450℃ e condotte con temperatura media ≤450℃ Accessori ecc. Poiché l'acciaio al carbonio verrà grafitizzato se utilizzato per un lungo periodo sopra i 450°C, la temperatura massima di utilizzo a lungo termine del tubo di superficie riscaldante è meglio limitarla a meno di 450°C. In questo intervallo di temperatura, la resistenza dell'acciaio può soddisfare i requisiti dei surriscaldatori e dei tubi del vapore e ha una buona resistenza all'ossidazione, tenacità plastica, prestazioni di saldatura e altre proprietà di lavorazione a caldo e a freddo, ed è ampiamente utilizzato. L'acciaio utilizzato nel forno iraniano (riferendosi a una singola unità) è il tubo di introduzione delle acque reflue (la quantità è di 28 tonnellate), il tubo di introduzione dell'acqua di vapore (20 tonnellate), il tubo di collegamento del vapore (26 tonnellate) e il collettore dell'economizzatore (8 tonnellate), il sistema di desurriscaldamento dell'acqua (5 tonnellate), il resto è utilizzato come acciaio piatto e materiali del braccio (circa 86 tonnellate).

SA-210C (25MnG): è il grado di acciaio previsto dallo standard ASME SA-210. Si tratta di un acciaio al carbonio-manganese per tubi di piccolo diametro per caldaie e surriscaldatori, ed è un acciaio perlite con elevata resistenza al calore. La Cina lo ha trapiantato nel GB5310 nel 1995 e lo ha denominato 25MnG. La sua composizione chimica è semplice, fatta eccezione per l'elevato contenuto di carbonio e manganese; il resto è simile al 20G, quindi il suo limite di snervamento è circa il 20% superiore a quello del 20G, mentre la sua plasticità e tenacità sono equivalenti a quelle del 20G. L'acciaio ha un processo di produzione semplice e una buona lavorabilità a freddo e a caldo. Il suo utilizzo al posto del 20G può ridurre lo spessore delle pareti e il consumo di materiale, migliorando al contempo lo scambio termico della caldaia. Le sue parti e la sua temperatura di utilizzo sono sostanzialmente le stesse del 20G, ed è utilizzato principalmente per pareti ad acqua, economizzatori, surriscaldatori a bassa temperatura e altri componenti la cui temperatura di esercizio è inferiore a 500 °C.

SA-106C: è il grado di acciaio previsto dallo standard ASME SA-106. Si tratta di un tubo in acciaio al carbonio-manganese per caldaie di grosso calibro e surriscaldatori ad alta temperatura. La sua composizione chimica è semplice e simile all'acciaio al carbonio 20G, ma il suo contenuto di carbonio e manganese è più elevato, quindi il suo limite di snervamento è circa il 12% superiore a quello del 20G, e la sua plasticità e tenacità non sono negative. L'acciaio ha un processo di produzione semplice e una buona lavorabilità a freddo e a caldo. Il suo utilizzo per sostituire i collettori 20G (economizzatore, parete d'acqua, surriscaldatore a bassa temperatura e collettore di postriscaldamento) può ridurre lo spessore della parete di circa il 10%, con conseguente risparmio sui costi dei materiali, riduzione del carico di lavoro di saldatura e miglioramento della differenza di stress all'avvio dei collettori.

15Mo3 (15MoG): è un tubo in acciaio conforme alla norma DIN17175. Si tratta di un tubo in acciaio al carbonio-molibdeno di piccolo diametro per surriscaldatori di caldaie, ed è un acciaio perlitico con elevata resistenza al calore. La Cina lo ha adattato alla norma GB5310 nel 1995 e lo ha denominato 15MoG. La sua composizione chimica è semplice, ma contiene molibdeno, quindi, pur mantenendo le stesse prestazioni di processo dell'acciaio al carbonio, la sua resistenza termica è migliore. Grazie alle sue buone prestazioni e al basso prezzo, è stato ampiamente adottato in tutto il mondo. Tuttavia, l'acciaio tende a grafitizzarsi in caso di funzionamento prolungato ad alta temperatura, quindi la sua temperatura di utilizzo deve essere mantenuta al di sotto di 510 °C e la quantità di Al aggiunta durante la fusione deve essere limitata per controllare e ritardare il processo di grafitizzazione. Questo tubo in acciaio è utilizzato principalmente per surriscaldatori e riscaldatori a bassa temperatura, e la temperatura di parete è inferiore a 510 °C. La sua composizione chimica è C0.12-0.20, Si0.10-0.35, Mn0.40-0.80, S≤0.035, P≤0.035, Mo0.25-0.35; livello normale di resistenza al fuoco σs≥270-285, σb≥450-600 MPa; Plasticità δ≥22.

SA-209T1a (20MoG): è il grado di acciaio previsto dallo standard ASME SA-209. Si tratta di un tubo in acciaio al carbonio-molibdeno di piccolo diametro per caldaie e surriscaldatori, un acciaio perlite con elevata resistenza al calore. La Cina lo ha trasferito allo standard GB5310 nel 1995, denominandolo 20MoG. La sua composizione chimica è semplice, ma contiene molibdeno, quindi, pur mantenendo le stesse prestazioni di processo dell'acciaio al carbonio, la sua resistenza termica è migliore. Tuttavia, l'acciaio tende a grafitizzarsi in caso di funzionamento prolungato ad alte temperature, quindi la sua temperatura di utilizzo deve essere controllata al di sotto di 510 °C ed evitare sovratemperature. Durante la fusione, la quantità di Al aggiunta deve essere limitata per controllare e ritardare il processo di grafitizzazione. Questo tubo in acciaio viene utilizzato principalmente per componenti come pareti raffreddate ad acqua, surriscaldatori e riscaldatori, e la temperatura di parete è inferiore a 510 °C. La sua composizione chimica è C0,15-0,25, Si0,10-0,50, Mn0,30-0,80, S≤0,025, P≤0,025, Mo0,44-0,65; livello di resistenza normalizzato σs≥220, σb≥415 MPa; plasticità δ≥30.

15CrMoG: è un acciaio di grado GB5310-95 (corrispondente agli acciai 1Cr-1/2Mo e 11/4Cr-1/2Mo-Si, ampiamente utilizzati in diversi paesi del mondo). Il suo contenuto di cromo è superiore a quello dell'acciaio 12CrMo, quindi presenta una maggiore resistenza termica. Quando la temperatura supera i 550 °C, la sua resistenza termica si riduce significativamente. Quando viene utilizzato per un lungo periodo a 500-550 °C, non si verifica grafitizzazione, ma si verificano sferoidizzazione del carburo e ridistribuzione degli elementi di lega, che portano al surriscaldamento dell'acciaio. La resistenza è ridotta e l'acciaio ha una buona resistenza al rilassamento a 450 °C. Le sue prestazioni nella fabbricazione di tubi e nei processi di saldatura sono buone. Utilizzato principalmente come tubi e collettori di vapore ad alta e media pressione con parametri del vapore inferiori a 550 °C, tubi surriscaldatori con temperatura della parete del tubo inferiore a 560 °C, ecc. La sua composizione chimica è 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; livello di resistenza σs≥ nello stato temprato normale 235, σb≥440-640 MPa; Plasticità δ≥21.

T22 (P22), 12Cr2MoG: T22 (P22) sono materiali standard ASME SA213 (SA335), elencati nella norma cinese GB5310-95. Nella serie di acciai al Cr-Mo, la sua resistenza termica è relativamente elevata, e la sua resistenza a fatica e la sollecitazione ammissibile alla stessa temperatura sono persino superiori a quelle dell'acciaio 9Cr-1Mo. Pertanto, viene utilizzato in centrali termoelettriche, centrali nucleari e recipienti a pressione all'estero. Ampia gamma di applicazioni. Tuttavia, la sua economicità tecnica non è pari a quella del 12Cr1MoV del mio Paese, quindi è meno utilizzato nella produzione di caldaie termoelettriche domestiche. Viene adottato solo su richiesta dell'utente (soprattutto quando progettato e prodotto secondo le specifiche ASME). L'acciaio non è sensibile al trattamento termico, presenta un'elevata plasticità durevole e buone prestazioni di saldatura. I tubi T22 di piccolo diametro sono utilizzati principalmente come tubi di superficie riscaldante per surriscaldatori e risurriscaldatori la cui temperatura di parete metallica è inferiore a 580 °C, mentre i tubi P22 di grande diametro sono utilizzati principalmente per giunti surriscaldatori/risurriscaldatori la cui temperatura di parete metallica non supera i 565 °C. Tubo di vapore principale e scatola. La sua composizione chimica è C≤0,15, Si≤0,50, Mn0,30-0,60, S≤0,025, P≤0,025, Cr1,90-2,60, Mo0,87-1,13; livello di resistenza σs≥280, σb≥ con rinvenimento positivo 450-600 MPa; Plasticità δ≥20.

12Cr1MoVG: è un acciaio classificato GB5310-95, ampiamente utilizzato in surriscaldatori di caldaie, collettori e tubi principali del vapore per centrali elettriche domestiche ad alta pressione, altissima pressione e subcritiche. La composizione chimica e le proprietà meccaniche sono sostanzialmente le stesse di quelle della lamiera 12Cr1MoV. La sua composizione chimica è semplice, il contenuto totale di lega è inferiore al 2% ed è un acciaio perlite a basso tenore di carbonio e basso legato, resistente al calore. Tra questi, il vanadio può formare un carburo stabile VC con il carbonio, che può far sì che il cromo e il molibdeno presenti nell'acciaio esistano preferibilmente nella ferrite e rallentare la velocità di trasferimento di cromo e molibdeno dalla ferrite al carburo, rendendo l'acciaio più stabile alle alte temperature. La quantità totale di elementi di lega in questo acciaio è solo la metà di quella dell'acciaio 2.25Cr-1Mo ampiamente utilizzato all'estero, ma la sua resistenza a 580°C e 100.000 ore è superiore del 40% rispetto a quest'ultimo; il suo processo di produzione è semplice e le sue prestazioni di saldatura sono buone. Finché il processo di trattamento termico è rigoroso, è possibile ottenere prestazioni complessive e resistenza termica soddisfacenti. Il funzionamento effettivo della centrale elettrica mostra che la condotta principale del vapore in 12Cr1MoV può continuare a essere utilizzata dopo 100.000 ore di funzionamento sicuro a 540°C. I tubi di grande diametro sono utilizzati principalmente come collettori e condotte principali del vapore con parametri del vapore inferiori a 565°C, mentre i tubi di piccolo diametro sono utilizzati per le condotte di superficie di riscaldamento delle caldaie con temperature delle pareti metalliche inferiori a 580°C.

12Cr2MoWVTiB (G102): è un acciaio di grado GB5310-95. È un acciaio bainitico a basso tenore di carbonio e bassolegato (con piccole quantità di elementi multipli), resistente al calore, sviluppato e perfezionato nel mio Paese negli anni '60. È incluso nella norma YB529 del Ministero della Metallurgia dagli anni '70-'70 e nell'attuale norma nazionale. Alla fine del 1980, l'acciaio ha superato la valutazione congiunta del Ministero della Metallurgia, del Ministero dei Macchinari e dell'Energia Elettrica. L'acciaio presenta buone proprietà meccaniche complessive e la sua resistenza termica e la sua temperatura di esercizio superano quelle di acciai esteri simili, raggiungendo il livello di alcuni acciai austenitici al cromo-nichel a 620 °C. Questo perché l'acciaio contiene molti tipi di elementi di lega, a cui si aggiungono anche elementi come Cr, Si, ecc. che migliorano la resistenza all'ossidazione, quindi la temperatura massima di esercizio può raggiungere i 620 °C. Il funzionamento effettivo della centrale elettrica ha mostrato che la struttura e le prestazioni del tubo in acciaio non sono cambiate significativamente dopo un funzionamento a lungo termine. Utilizzato principalmente come tubo surriscaldatore e tubo di postriscaldamento di caldaie ad altissimo parametro con temperatura del metallo ≤620 °C. La sua composizione chimica è 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; livello di resistenza σs≥345, σb≥540-735 MPa in stato di rinvenimento positivo; plasticità δ≥18.

SA-213T91 (335P91): è il grado di acciaio nello standard ASME SA-213 (335). È un materiale per parti in pressione ad alta temperatura dell'energia nucleare (utilizzato anche in altri settori) sviluppato dal Rubber Ridge National Laboratory degli Stati Uniti. L'acciaio è basato sull'acciaio T9 (9Cr-1Mo) ed è limitato ai limiti superiore e inferiore del contenuto di carbonio. , Pur controllando più rigorosamente il contenuto di elementi residui come P e S, vengono aggiunte una traccia dello 0,030-0,070% di N, una traccia di elementi formanti carburi forti dello 0,18-0,25% di V e dello 0,06-0,10% di Nb per ottenere la raffinazione. Il nuovo tipo di acciaio legato ferritico resistente al calore è formato dai requisiti del grano; È un acciaio di grado ASME SA-213, e la Cina ha adattato l'acciaio allo standard GB5310 nel 1995, e il grado è impostato come 10Cr9Mo1VNb; e lo standard internazionale ISO/DIS9329-2 è elencato come X10 CrMoVNb9-1. Grazie al suo elevato contenuto di cromo (9%), la sua resistenza all'ossidazione, alla corrosione, alla resistenza alle alte temperature e alla tendenza alla non grafitizzazione sono migliori rispetto agli acciai debolmente legati. L'elemento molibdeno (1%) migliora principalmente la resistenza alle alte temperature e inibisce l'acciaio al cromo. Tendenza alla fragilità a caldo; rispetto al T9, ha prestazioni di saldatura e prestazioni di fatica termica migliorate, la sua durata a 600 °C è tre volte superiore a quella di quest'ultimo e mantiene l'eccellente resistenza alla corrosione ad alta temperatura dell'acciaio T9 (9Cr-1Mo); Rispetto all'acciaio inossidabile austenitico, presenta un basso coefficiente di dilatazione, una buona conduttività termica e una maggiore resistenza meccanica (ad esempio, rispetto all'acciaio austenitico TP304, la temperatura di sollecitazione è di 625 °C e la temperatura di sollecitazione equivalente è di 607 °C). Pertanto, presenta buone proprietà meccaniche complessive, struttura e prestazioni stabili prima e dopo l'invecchiamento, buone prestazioni di saldatura e di processo, elevata durabilità e resistenza all'ossidazione. Utilizzato principalmente per surriscaldatori e riscaldatori con temperatura del metallo ≤650 °C nelle caldaie. La sua composizione chimica è 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; livello di resistenza σs≥415, σb≥585 MPa nello stato di rinvenimento positivo; plasticità δ≥20.


Data di pubblicazione: 18-11-2020

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