Котелна тръба A213 T22: Свойства и употреби от легирана стомана 2.25Cr-1Mo

A213 T22 е безшевна тръба от феритна легирана стомана, направена от 2,25% хром и 1% молибден. Той е стандартизиран в ASTM A213 и неговия аналог ASME SA213, които обхващат безшевни котли, прегреватели и топлообменни тръби от феритна и аустенитна легирана стомана. Комбинацията от хром и молибден дава на тръбата якост на пълзене, която обикновената въглеродна стомана не може да се сравнява, поради което T22 остава една от най-широко поръчваните марки сплави за тръби в рафинерии и електроцентрали.

Какво покрива ASTM A213 T22

Спецификацията A213 определя химичен състав, изисквания за якост на опън, граници на твърдост, топлинна обработка и изпитване на безшевни тръби от сплави. T22 се намира в средата на обхвата на хром в спецификацията: той е по-здрав при температура от класовете 1,25Cr и е значително по-евтин и по-лесен за заваряване от мартензитните класове 9Cr. Тръбите се използват като прегревателни и повторно нагревателни елементи, топлообменни снопове, пещи и конвекционни тръби и общи високотемпературни преносни линии.

Стандарт: ASTM A213 / ASME SA213, безшевна тръба от феритна и аустенитна легирана стомана за обслужване на бойлер, прегревател и топлообменник

Клас на сплавта: 2.25Cr-1Mo нисколегирана стомана

Еквивалентни продуктови форми: A335 P22 за тръба, A182 F22 за изковки, A387 Gr.22 за плоча на съд под налягане

Типичен размерен диапазон: външен диаметър 6 mm до 168 mm, дебелина на стената 1 mm до 25 mm

Състояние на доставка: термично обработено (нормализирано и темперирано), с резултати за твърдост и опън в сертификата

Химичен състав на A213 T22

елемент	Минимум, %	Максимум, %	функция
C	0.05	0.15	Якост и закаляемост
Si	-	0.50	Дезоксидация, устойчивост на окисление
Мн	0.30	0.60	Издръжливост и възможност за гореща обработка
P	-	0.025	Контрол на примеси, заваряемост
S	-	0.025	Ограничава горещия недостиг
Кр	1.90	2.60	Устойчивост на окисление и корозия
мо	0.87	1.13	Якост на пълзене при повишена температура

Съдържанието на хром образува защитен оксиден слой, който забавя парното окисление до проектната граница на класа, докато молибденът укрепва карбидната мрежа и забавя деформацията при пълзене. Манганът се определя от 0,30% нагоре, тъй като той допринася за якостта и реакцията на стоманата по време на горещо валцуване.

Механични свойства

Собственост	Изискване	Бележки
Якост на опън Rm	415 MPa мин	Тест при стайна температура на готовата тръба
Граница на провлачване Rp0,2	205 MPa мин	Проектна основа за изчисляване на вътрешно налягане
Удължение А	30% мин	Потвърждава пластичността при огъване и пресоване
твърдост	163 HBW макс	Контролира темперираното състояние и поведението при обработка

Тъй като работните условия са висока температура, стойностите на стайната температура по-горе са само допустимата граница. Проектирането използва данните за провлачване при повишена температура и разрушаване при пълзене за стомана 2.25Cr-1Mo, където допустимото напрежение спада стабилно, докато температурата на метала се повишава към горната граница на класа.

Термична обработка и състояние на доставка

Т22 тръба се доставя в термично обработено състояние. Мелничната практика за 2,25Cr-1Mo тръба се нормализира в областта от 900-960 C и след това се темперира над приблизително 675 C, произвеждайки феритна и темперирана бейнитна структура с еднаква твърдост през стената. Точният цикъл се записва в сертификата за инспекция, тъй като температурата на темпериране силно влияе както на резултата от твърдостта, така и на ударната якост на готовата тръба. Тръбите, които са били студено изтеглени, се обработват топлинно след окончателното изтегляне, така че посочените механични свойства да се прилагат за доставения продукт, а не за междинен етап.

Производство, приложения и еквивалентни степени

Заваряването се извършва със съвпадащи консумативи 2.25Cr-1Mo, предварително нагряване, контролирана температура между преминаване и топлинна обработка след заваряване. Огъването и огъването са често срещани, тъй като тръбата се използва в гъсто опаковани банки с прегреватели и определеното удължение от 30% дава пластичността, необходима за тези операции.

Тръбни елементи на прегревател, подгревател и економайзер в енергийни котли

Топлообменник и конвекционни тръбни снопове в рафинерии и химически заводи

Вътрешните части на реактора и пещта са изложени на високотемпературен технологичен газ

Високотемпературни трансферни линии и тръба за пара с дебели стени в продуктовата форма A335 P22

Високотемпературен хардуер в авиационни тестове и системи за поддръжка на двигатели

Когато даден проект е проектиран по американски код, тръба T22 може да се комбинира с тръба P22 и изковки F22 от същия клас сплави, което поддържа процедурите за заваряване, добавъчния метал и практиката за термична обработка след -заваряване последователни в цялата обвивка на налягането. Замяната с клас 1,25Cr е приемлива само след като допустимото напрежение при проектната температура е проверено отново, тъй като якостта на пълзене на 2,25Cr-1Mo е значително по-висока в диапазона 500-580 C.

Често задавани въпроси

Въпрос: Какъв е химическият състав на A213 T22?
T22 съдържа 0,05-0,15% въглерод, до 0,50% силиций, 0,30-0,60% манган, 1,90-2,60% хром и 0,87-1,13% молибден, като фосфорът и сярата са ограничени до 0,025% максимум.

В: Какви са механичните изисквания за тръба T22?
Готовата тръба трябва да достигне минимална якост на опън от 415 MPa, минимална граница на провлачване от 205 MPa, най-малко 30% удължение и максимална твърдост от 163 HBW.

В: A213 T22 същото ли е като A335 P22?
Те принадлежат към един и същ клас сплави 2.25Cr-1Mo, но са различни продуктови форми: A213 T22 е безшевна тръба за обслужване на бойлер и топлообменник, докато A335 P22 е безшевна тръба за високотемпературни тръбопроводни системи. Те често се използват заедно в една единица.

Въпрос: При каква температура може да се използва тръба T22?
Прилага се в междинната температурна лента между класовете 1,25Cr и класовете 9Cr, обикновено до около 580 C, а управляващата граница за конкретен компонент е допустимото напрежение при проектната температура на метала.

В: Как се доставя тръбата?
Доставя се в нормализирано и закалено състояние, произведено чрез студено изтегляне, горещо валцуване или горещо разширяване, с тестове за опън, твърдост и сплескване и топлинното число, записано в сертификата за проверка.

В: Тръбата T22 има ли нужда от топлинна обработка след-заваряване?
Да за производствени заварки. Съединението се заварява с предварително нагряване и подходящ метал за добавка, след което след-заваряването се обработва топлинно под първоначалната температура на темпериране, за да се облекчи остатъчното напрежение, без да се омекоти основната тръба.