ASTM A387 / ASME SA387 Lớp 22 Loại 2: Hướng dẫn dứt khoát về thép chịu áp suất cao-
ASTM A387 / ASME SA387 Lớp 22 Lớp 2là tấm thép hợp kim 2,25% Cr–1,0% Mo cao cấp được thiết kế cho dịch vụ-nhiệt độ cao và áp suất cao-trong nồi hơi và bình chịu áp lực. Là cấp độ-cao hơn của A387 Gr.22, nó có khả năng chống rão, chống oxy hóa và ăn mòn tuyệt vời cũng như khả năng hàn tốt so với Loại 1. Nó được áp dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp dầu khí, hóa dầu và sản xuất điện trên toàn cầu cho các bộ phận quan trọng hoạt động ở nhiệt độ sử dụng tối đa lên tới 600 độ (1112 độ F). Hướng dẫn này bao gồm các thông số kỹ thuật chính thức, tính chất cơ học và hóa học,{12}các tiêu chuẩn tương đương, các ứng dụng điển hình và nguyên tắc chế tạo phù hợp với tiêu chuẩn ASTM và ASME.
1. Tổng quan về tiêu chuẩn & Định nghĩa cốt lõi
1.1 Tiêu chuẩn quản trị
ASTM A387 / A387M: Thông số kỹ thuật tiêu chuẩn cho tấm thép hợp kim Crom-Molypden dùng cho bình chịu áp lực.
ASME SA387 / SA387M: Tiêu chuẩn tương đương theo Mã nồi hơi và bình áp suất ASME (BPVC), hoàn toàn có thể hoán đổi với ASTM A387 cho các ứng dụng công nghiệp.
Số UNS: K21590 (nhận dạng vật liệu phổ quát để truy xuất nguồn gốc toàn cầu).
1.2 Cấp bậc & Phân loại
lớp 22: Chỉ định thành phần hóa học danh nghĩa gồm 2,25% Crom và 1,0% Molypden, mang lại hiệu suất ở nhiệt độ cao-tốt hơn Lớp 11 (1,25% Cr, 0,5% Mo).
Lớp 2: Yêu cầu bắt buộcChuẩn hóa và cường lực (N&T)xử lý nhiệt, mang lại độ bền kéo và độ bền cao hơn Loại 1 (không có N&T bắt buộc).
Số ASME P{0}}: P5 (được định nghĩa trong ASME Phần IX để đánh giá quy trình hàn thép Cr-Mo).
2. Thành phần hóa học (% trọng lượng)
Kiểm soát hóa học nghiêm ngặt đảm bảo hiệu suất ổn định ở nhiệt độ cao. Các giá trị dưới đây áp dụng chophân tích nhiệt (mẫu muôi)Vàphân tích sản phẩm (tấm thành phẩm).
| Yếu tố | Cacbon (C) | Mangan (Mn) | Silic (Si) | Phốt pho (P) | Lưu huỳnh (S) | Crom (Cr) | Molypden (Mo) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| tối thiểu | 0.05 / 0.04 | 0.30 / 0.25 | - | - | - | 2.00 / 1.88 | 0.90 / 0.85 |
| Tối đa | 0.15 | 0.60 / 0.66 | 0.50 | 0.035 | 0.035 | 2.50 / 2.62 | 1.10 / 1.15 |
Công thức tương đương cacbon: Ceq=C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15
Chức năng chính của các thành phần hợp kim:
Crom (2,00–2,50%): Tạo thành màng oxit bảo vệ dày đặc để cải thiện khả năng chống oxy hóa và chống ăn mòn nói chung, thích hợp với khí chua và môi trường làm việc ở nhiệt độ-cao.
Molypden (0,90–1,10%): Tăng cường đáng kể độ bền rão và khả năng chống lại sự tấn công của hydro ở 400–600 độ, tránh hư hỏng sớm dưới-nhiệt độ và áp suất cao trong thời gian dài.
3. Tính chất cơ học (Nhiệt độ phòng)
Tất cả các thử nghiệm cơ học được thực hiện theo tiêu chuẩn ASTM A370. So sánh giữa Loại 2 và Loại 1 được liệt kê dưới đây để tham khảo.
| Tài sản | Đơn vị | Lớp 2 | Loại 1 (Tham khảo) |
|---|---|---|---|
| Độ bền kéo | MPa (ksi) | 515–690 (75–100) | 415–585 (60–85) |
| Cường độ năng suất tối thiểu (Bù đắp 0,2%) | MPa (ksi) | 310 (45) | 205 (30) |
| Độ giãn dài (Chiều dài thước đo 50mm) | % | Lớn hơn hoặc bằng 18 | Lớn hơn hoặc bằng 18 |
| Giảm diện tích (Mẫu tròn) | % | Lớn hơn hoặc bằng 45 | Lớn hơn hoặc bằng 40 |
| Độ cứng Brinell điển hình (HB) | - | 130–170 | 140–200 |
Xử lý nhiệt bắt buộc: Chuẩn hóa ở 890–950 độ (làm mát không khí), sau đó Cường hóa ở 650–720 độ (làm mát không khí). Quá trình này cân bằng độ bền cơ học và độ dẻo dai của vật liệu.
Kiểm tra tác động: Yêu cầu phải kiểm tra tác động Charpy V-Notch (CVN) tại-52 độđể xác minh độ bền ở nhiệt độ-thấp.
4. Điểm tương đương toàn cầu
Dưới đây là các loại tương đương được quốc tế công nhận với thành phần hóa học và tính chất cơ học phù hợp để thay thế về mặt kỹ thuật.
| Hệ thống tiêu chuẩn | Lớp tương đương | Vùng đất |
|---|---|---|
| EN 10028-2 / DIN 17155 | 10CrMo9-10 (1.7380) | Châu Âu, Đức |
| BS 622 | 622-515B | Vương quốc Anh |
| JIS G3103 | SCMV4 | Nhật Bản |
| GB/T 713 | 12Cr2Mo1R | Trung Quốc |
| TUYỆT VỜI | 10CD9-10 | Pháp |
| GOST | 10KH2M | Nga |
| Tiêu chuẩn SS | SS 2218 | Thụy Điển |
Lời nhắc quan trọng: Khi thay thế vật liệu, luôn xác nhận vật liệu được cung cấp theo đúngĐiều kiện loại 2 (N&T). Hầu hết các loại tương đương chỉ cung cấp các sản phẩm Loại 1 có độ bền cơ học thấp hơn.
5. Ưu điểm chính và tính năng hiệu suất
Khả năng chống rão nhiệt độ cao-: Duy trì sự ổn định về cấu trúc trong điều kiện-nhiệt độ và áp suất cao lâu dài, nhiệt độ hoạt động tối đa lên tới 600 độ .
Khả năng chống oxy hóa và ăn mòn tuyệt vời: Chống đóng cặn và ăn mòn trong môi trường-hơi nước có nhiệt độ cao, môi trường hydro và khí chua.
Khả năng hàn đáng tin cậy: Tương thích với quy trình hàn-có hàm lượng hydro thấp. Làm nóng trước và xử lý nhiệt sau hàn đúng cách-có thể ngăn chặn hiệu quả các vết nứt khi hàn nguội.
Tỷ lệ cường độ cao-trên{1}}trọng lượng: Độ bền chảy cao hơn cho phép thiết kế tấm mỏng hơn cho bình áp lực, tiết kiệm chi phí vật liệu và trọng lượng tổng thể của thiết bị.
6. Ứng dụng công nghiệp
Tấm thép hợp kim Cr-Mo này chủ yếu được sử dụng cho các thiết bị có nhiệt độ-và áp suất cao-quan trọng:
Hóa dầu & Nhà máy lọc dầu: Lò phản ứng hydrocracking, thiết bị cải cách xúc tác, thiết bị tách nóng, thùng than cốc, bình chịu áp lực cung cấp hydro.
Phát điện: Trống nồi hơi, đầu đốt quá nhiệt, thiết bị trao đổi nhiệt công nghiệp.
Dầu khí: Bộ tách áp suất cao-trên bờ và ngoài khơi, bể chứa LPG, hệ thống đường ống dịch vụ chua.
Công nghiệp hóa chất: Bộ chuyển đổi amoniac, thiết bị thu hồi lưu huỳnh, thiết bị trao đổi nhiệt ở nhiệt độ cao.
7. Thông số sản phẩm & Kiểm soát chất lượng
7.1 Phạm vi kích thước
Độ dày: 6mm – 300mm
Chiều rộng: 1000mm – 4500mm
Chiều dài: 3000mm – 18000mm
Mẫu sản phẩm: Thép tấm cán nóng (HR), miếng cắt theo yêu cầu
7.2 Đảm bảo chất lượng và kiểm tra
Kiểm tra siêu âm (UT): Được kiểm tra theo tiêu chuẩn ASTM A435 / A578 để loại bỏ các khuyết tật bên trong.
Thử nghiệm tác động ở nhiệt độ-thấp: Thử nghiệm khía cạnh Charpy V-ở -52 độ .
-Chứng nhận của bên thứ ba: Có sẵn với chứng nhận của SGS, TUV, BV, Lloyd's Register để phê duyệt dự án toàn cầu.
8. Hướng dẫn hàn & chế tạo
Thực hiện theo các yêu cầu dưới đây để tránh nứt vật liệu và tuân thủ mã ASME BPVC:
Nhiệt độ làm nóng trước: 150–250 độ . Cần gia nhiệt trước cao hơn đối với các tấm có độ dày trên 25 mm.
Hàn phụ kim loại: AWS E8018-B2 dành cho SMAW; EB3/FB3 cho SAW, phù hợp với thành phần hóa học Cr-Mo.
Hậu-Xử lý nhiệt mối hàn (PWHT): Giữ ở nhiệt độ 680–710 độ, 1 giờ cho mỗi tấm có độ dày 25 mm (thời gian giữ tối thiểu: 2 giờ) để giảm ứng suất dư.
Cắt nhiệt: Cắt laze hoặc cắt plasma với nhiệt độ làm nóng trước từ 150–200 độ để ngăn ngừa vết nứt ở cạnh.
9. Câu hỏi thường gặp (FAQ)
Câu hỏi 1: Nhiệt độ hoạt động liên tục tối đa của A387 Gr.22 Cl.2 là bao nhiêu?
A: Nhiệt độ cao nhất đạt tới 600 độ (1112 độ F). Để vận hành an toàn lâu dài-, nhiệt độ sử dụng liên tục được khuyến nghị không vượt quá 550 độ.
Đáp: Chúng có thể hoán đổi cho nhau trong hầu hết các điều kiện làm việc. A387 Gr.22 Cl.2 chứa hàm lượng crom và molypden cao hơn, mang lại hiệu suất-ở nhiệt độ cao tốt hơn.
Câu 3: A387 Gr.22 Cl.2 có giống với 10CrMo9-10 không?
Đ: Vâng. Tiêu chuẩn EN/DIN 10CrMo9-10 là loại tương đương trực tiếp với các đặc tính cơ học và hóa học nhất quán.
Phần kết luận
ASTM A387 / ASME SA387 Lớp 22 Lớp 2là loại thép chịu nhiệt độ-cao tiêu chuẩn trong ngành thép toàn cầu. Kết hợp khả năng chống rão vượt trội, khả năng chống oxy hóa và khả năng hàn ổn định, nó hoàn toàn tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế ASTM và ASME. Với các cấp độ tương đương theo tiêu chuẩn chéo được công nhận rộng rãi, nó vẫn là vật liệu ưa thích của các kỹ sư, nhà chế tạo và nhóm mua sắm cho các dự án thiết bị áp suất nhiệt độ cao-quan trọng trên toàn thế giới.
Để biết báo giá chi tiết, Báo cáo thử nghiệm vật liệu (MTR) hoặc dịch vụ gia công tùy chỉnh, vui lòng liên hệ với nhà cung cấp thép A387 Gr.22 Cl.2 chuyên nghiệp và đủ tiêu chuẩn.
