ASTM A312 TP347 347H Трубы из нержавеющей стали для использования при высоких температурах

ТП347 / ТП347Хпредставляют собой хром-аустенитные нержавеющие стали, стабилизированные ниобием (Nb, ранее колумбий) и небольшим количеством тантала (Ta). Они рассчитаны на диапазон сенсибилизации 427-815 градусов Цельсия и рассчитаны на длительную-работу при температуре выше 500 градусов Цельсия. Обычные аустенитные марки, такие как 304/304L, склонны к межкристаллитной коррозии (IGC) в этом температурном диапазоне, поскольку карбиды хрома выпадают на границах зерен во время сварки или длительного воздействия, истощая окружающий хром. TP347H использует Nb для фиксации углерода в стабильной фазе NbC, которая блокирует вредную границу зерна-Cr23C6 и одновременно обеспечивает упрочнение твердого-раствора. Это делает его предпочтительным материалом для сверхкритических-перегревателей котлов, выпускных коллекторов установок каталитического-риформинга и водородных линий гидрокрекинга-, где сосуществуют высокая температура, давление и водород.

Ключевые особенности

◆ Intergranular corrosion resistance: Nb+Ta stabilization (Nb+Ta >= ~10xC) предотвращает образование зернистой-границы Cr23C6 во время сварки и воздействия высоких-температур, поэтому коррозионная стойкость сохраняется в-состоянии сварки-без необходимости полного отжига на раствор.

◆ Превосходная устойчивость к ползучести при высоких-температурах: более высокое содержание углерода в 347H (0,04-0,10%) обеспечивает упрочнение твердого-раствора; его допустимое напряжение по ASME выше 538 градусов Цельсия явно превышает 304L и является более благоприятным по сравнению с 321H для надежной длительной-выдержки высокотемпературных нагрузок.

◆ Водород-удобен в обслуживании: в водородных средах с высоким-давлением, таких как установки гидроочистки и риформинга, стабилизированная структура устойчива к водородному воздействию и политионовому-кислотному стрессу-коррозионному растрескиванию (SCC), что подходит для агрессивных технологических сред.

◆ Полноразмерный диапазон, предпочтительно бесшовные: стандартные покрытия NPS 1/8"-48", Sch 5S-XXS; для линий подачи водорода с высокой-температурой и-давлением мы рекомендуем бесшовные линии (SMLS)-без продольных сварных швов, упрощенный поштучный-контроль и полную отслеживаемость материала.

Технические характеристики

Химический состав (типичный ASTM A312, %)

Механические свойства при комнатной температуре (гарантированный минимум TP347H)

Размеры и производственный диапазон

Типичные промышленные применения

Эти трубы широко используются в установках гидрокрекинга и системах флюид-каталитического крекинга на нефтехимических заводах, а также дляASTM A312 TP347 347H Трубы из нержавеющей сталистабилизированные марки необходимы для устойчивости к межкристаллитной коррозии в среде водорода с высоким-давлением выше 500 градусов, при этом 347H обеспечивает прочность на разрыв при ползучести, необходимую для труб перегревателей и промежуточных перегревателей в сверх-критических тепловых энергетических котлах, а также для сварных конструкций на химических заводах, работающих с горячей азотной кислотой и в высокотемпературных-органических химических процессах. Они постоянно подвергаются воздействию водорода под высоким-давлением и температуре выше 500 градусов. На тепловых электростанциях сталь 347H используется для труб перегревателей и промежуточных перегревателей в сверхкритических котлах, поскольку она обладает высокой прочностью на разрыв при ползучести, которая необходима для длительного-использования в условиях экстремальных температурных циклов. Химические заводы, использующие горячую азотную кислоту и высокотемпературные производственные процессы для производства удобрений и органических химикатов, зависят от стабилизированных марок, которые предотвращают разрушение сварных швов.

Доказательства тематического исследования

Крупный промышленный комплекс на Среднем Западе в выпускных коллекторах риформинга перешел со стандартной трубы 304H на трубу TP347H. После пяти лет эксплуатации при температуре 650 градусов и циклической нагрузке ультразвуковой контроль не выявил межзеренного разрушения или деформации ползучести. Это подтвердило увеличение ожидаемого срока службы компонентов на 30%. Точно так же на электростанции на юго-востоке за восемь лет работы не было неожиданных отключений из-за поломок трубок в секциях пароперегревателя 347H. Это отличалось от их предыдущих характеристик класса 321, что означало, что лампы приходилось заменять каждые четыре-пять лет.

 

 

Сравнение оценок: когда победит 347H?

 TP347 против.ТП304 и ТП304Л

Хотя TP304 дешевле в изготовлении и в целом обладает хорошей устойчивостью к ржавчине, он не стабилизирован и может стать чувствительным во время сварки или эксплуатации при температурах от 427 до 815 градусов. Процент углерода в TP304L снижен, чтобы снизить вероятность сенсибилизации, но при этом теряется-стойкость к высоким температурам. Стабилизация Колумбием делает TP347 полностью невосприимчивым к проблемам сенсибилизации. Это делает его лучшим выбором для сварных конструкций, которые будут эксплуатироваться при высоких температурах, хотя он стоит на 15-20% дороже.

 TP347 против.ТП316 и ТП316Л

В типы TP316 добавлено от 2 до 3 процентов молибдена, чтобы сделать их более устойчивыми к точечной и щелевой коррозии в хлоридных условиях. Молибден, с другой стороны, помогает сформировать сигма-фазу при длительном воздействии температур выше 600 градусов. Это делает металл менее прочным и устойчивым к коррозии. Этого не происходит с TP347, поскольку он обладает лучшей стойкостью к окислению и свариваемостью в условиях высоких-нагревов. Это означает, что он лучше работает в сухой, высокотемпературной окислительной среде, чем в среде с влажным хлоридом.

 TP347 против.ТП321

TP347 и TP321 — это стабилизированные марки, которые предназначены для того, чтобы люди не становились слишком чувствительными. В TP321 используется стабилизация титана, которая может привести к образованию нитрида титана во время сварки. Это может сделать соединение менее прочным из-за образования дыр. Колумбий в TP347 остается более стабильным и не так легко выделяет газы во время сварки. Это делает сварные швы чище и прочнее. Производительность полевой сварки возрастает, поскольку предварительный-нагрев и термообработка после-сварки не требуются так часто, как при использовании TP321.

TP347 против TP309 иТП310

Типы TP309 и TP310 содержат больше хрома и никеля, что делает их устойчивыми к ржавчине и науглероживанию при температурах выше 870 градусов. Однако из-за более высокого содержания металла стоимость материала на 40–60% выше, чем у ТР347. Для применений, в которых постоянно сохраняется температура ниже 870 градусов, TP347 и TP347H обеспечивают достаточную защиту от окисления при гораздо меньших затратах, что делает-эффективность затрат на протяжении всего срока службы оптимальной без снижения запаса прочности.

Производство и термообработка

Термическая обработка: Solution anneal at >= 1040 градусов C с последующей закалкой в ​​воде (быстрое охлаждение блокирует аустенит и предотвращает выделение карбидов во время медленного охлаждения)-это необходимое условие для свойств 347H; всегда проверяйте температуру раствора на МТС.

Выбор формы:Для критических линий водорода с высокой-температурой и-давлением предпочтительны бесшовные трубы; отсутствие продольного шва как потенциального слабого звена повышает общую надежность, а поэлементную--гидростатическую и ультразвуковую проверку упрощается.

Welding: If welding is involved, 347H normally needs no preheat; for heavy walls (>Sch 80) или сильно защемленных соединениях, рассмотрите PWHT для снятия остаточного напряжения.

 

Контроль качества и сертификация

Системы: Системы производителя: управление качеством ISO 9001 и соответствие PED (Директиве по оборудованию, работающему под давлением); желательно иметь собственную лабораторию, аккредитованную по стандарту ISO 17025.-собственная лаборатория.

Документы: сертификат материала по EN 10204 3.1 (сертификат производителя) или 3.2 (засвидетельствован третьей-стороной); необходимо указать температуру раствора, диапазон содержания углерода и соотношение Nb+Ta.

Проверка: специальные испытания: испытание на межкристаллитную коррозию (например, ASTM A262), испытание на растяжение при высоких-температурах, определение размера зерна- (ASTM E112); НК, включая гидростатический/вихревой-токовой/ультразвуковой.

Подлинность: Входная проверка: портативный XRF для PMI для подтверждения соотношения Nb+Ta на месте; перекрестно-проверяйте MTR по физической маркировке, чтобы предотвратить замену не-стабилизированными оценками.

Почему выбирают нас

Размеры: Полноразмерный охват: NPS 1/8"-48", Sch 5S-XXS, доступны бесшовные/сварные формы;

Квалификация: Сертификаты: ISO 9001/PED/TUV, ISO 17025 в -собственной лаборатории и сертификация EN 10204 3.1/3.2;

Качество: отслеживаемый контроль качества: поштучный--гидростатический + UT/ECT, полные записи MTC и UT, проверка PMI по запросу;

Доставка: Гибкая доставка: низкий минимальный заказ для образцов, отгрузка со склада в течение ~ 7 дней, заказ в течение 4-6 недель, гибкий FOB/CIF/DDP;

Сервис: техническая поддержка: выбор марки, консультации по сварке и-термической обработке, а также помощь в проверке спецификации.

Часто задаваемые вопросы

Вопрос 1: TP347 против 347H?

Ответ: Ключевое отличие состоит в том, что углерод-347 содержит C.<=0.08%, 347H is high carbon 0.04-0.10% with solution anneal >=1040 degC; 347H's creep rupture strength at >Длительная эксплуатация при 500 градусах-превышает 347.

В2: Можно ли использовать его при низкой температуре?

А: Да. Аустенитная структура не охрупчивается при низкой температуре; 347H пригоден для использования при температуре примерно до -196 градусов Цельсия и подходит для циклической работы от криогенных-до-высокотемпературных условий.

В3: Как проверить подлинность?

A: Проверьте температуру раствора и соотношение C/Nb+Ta на MTR; используйте портативный XRF для PMI на месте, чтобы подтвердить стабилизатор; запросите у поставщика отчет о межкристаллитной коррозии ASTM A262.

В4: необходим предварительный нагрев перед сваркой?

A: Usually no preheat is needed; only heavy walls (>Sch 80) или сильно зажатые соединения требуют PWHT для снятия остаточного напряжения.

Вопрос 5: Почему 347H, а не 321?

О: В 347H используется стабилизация Nb.-меньшая пористость TiN в сварном шве, отсутствие специального защитного газа, практически отсутствие предварительного нагрева и лучшая долговременная -стабильность при высоких-температурах-, поэтому он постепенно заменяет 321.