ASTM A335 P91، والمعروف أيضًا باسمASME SA335 P91، عبارة عن أنبوب فولاذي من سبائك الفريت غير الملحومة للاستخدام في درجات الحرارة العالية، رقم UNS K91560.
له حد أدنىقوة شد تبلغ 585 ميجا باسكال(85 كيلوباسكال) والحد الأدنىقوة الخضوع 415 ميجا باسكال(60 كيلوباسكال).
P91يحتوي بشكل أساسي على عناصر سبائك مثل الكروم والموليبدينوم، ويتم إضافة مجموعة متنوعة من عناصر السبائك الأخرى، وينتمي إلىالفولاذ عالي السبائكلذلك يتمتع بقوة فائقة ومقاومة ممتازة للتآكل.
بالإضافة إلى ذلك، يتوفر جهاز P91 بنوعين،النوع 1والنوع 2ويستخدم بشكل شائع في محطات الطاقة، ومصافي النفط، والمنشآت الكيميائية، والمعدات الحيوية، والأنابيب في البيئات ذات درجات الحرارة العالية والضغط العالي.
يتم تصنيف أنابيب الصلب P91 إلى نوعين، النوع 1 والنوع 2.
يتشابه النوعان من حيث الخصائص الميكانيكية والمتطلبات الأخرى مثل المعالجة الحرارية.مع اختلافات طفيفة في التركيب الكيميائي وتركيز التطبيق المحدد.
التركيب الكيميائيبالمقارنة مع النوع 1، فإن التركيب الكيميائي للنوع 2 أكثر صرامة ويحتوي على المزيد من عناصر السبائك لتوفير مقاومة أفضل للحرارة والتآكل.
التطبيقات: نظرًا للتركيب الكيميائي الأمثل، فإن النوع 2 أكثر ملاءمة لدرجات الحرارة العالية للغاية أو البيئات الأكثر تآكلًا، أو في التطبيقات التي تتطلب قوة ومتانة أعلى.
يجب أن يكون أنبوب الصلب ASTM A335سلس.
تُصنف عملية التصنيع السلسة إلىاللمسة النهائية الساخنةومسحوب على البارد.
فيما يلي رسم تخطيطي لعملية التشطيب الساخن.
على وجه الخصوص، P91، وهو أنبوب فولاذي عالي السبائك، والذي يستخدم غالبًا في البيئات القاسية المعرضة لدرجات حرارة وضغوط عالية، يتم إجهاد الأنبوب الفولاذي غير الملحوم بشكل موحد ويمكن تصنيعه بجدران سميكة، مما يضمن سلامة أعلى وفعالية أفضل من حيث التكلفة.
P91 يجب معالجة جميع الأنابيب حرارياً لتحسين البنية المجهرية للأنبوب، وتحسين خصائصه الميكانيكية، وتعزيز مقاومته لدرجات الحرارة والضغط العاليين.
| درجة | نوع المعالجة الحرارية | تطبيع درجة الحرارة | درجة حرارة التبريد |
| P91 النوع 1 والنوع 2 | تطبيع وتلطيف أو | 1900 - 1975 فهرنهايت [1040 - 1080 درجة مئوية] | 1350 ~ 1470 درجة فهرنهايت [730 - 800 درجة مئوية] |
| التبريد والتلطيف | 1900 - 1975 فهرنهايت [1040 - 1080 درجة مئوية] | 1350 - 1470 درجة فهرنهايت [730 - 800 درجة مئوية] |
المكونات الكيميائية من النوع P91 1
| درجة | تعبير، ٪ | ||||||
| النوع P91 1 | C | Mn | P | S | Si | Cr | Mo |
| 0.08 - 0.12 | 0.30 - 0.60 | 0.020 كحد أقصى | 0.010 كحد أقصى | 0.20 - 0.50 | 8.00 - 9.50 | 0.85 - 1.05 | |
| V | N | Ni | Al | Nb | Ti | Zr | |
| 0.18 - 0.25 | 0.030 - 0.070 | 0.40 كحد أقصى | 0.02 كحد أقصى | 0.06 - 0.10 | 0.01 كحد أقصى | 0.01 كحد أقصى | |
المكونات الكيميائية من النوع الثاني P91
| درجة | تعبير، ٪ | ||||||
| المكونات الكيميائية للمنتج من النوع الثاني P91 | C | Mn | P | S | Si | Cr | Mo |
| 0.07 - 0.13 | 0.30 - 0.50 | 0.020 كحد أقصى | 0.005 كحد أقصى | 0.20 - 0.40 | 8.00 - 9.50 | 0.80 - 1.05 | |
| V | Ni | Al | N | نسبة النيتروجين إلى الألومنيوم | Nb | Ti | |
| 0.16 - 0.27 | 0.20 كحد أقصى | 0.02 كحد أقصى | 0.035 - 0.070 | ≥ 4.0 | 0.05 - 0.11 | 0.01 كحد أقصى | |
| Zr | Sn | Sb | As | B | W | Cu | |
| 0.01 كحد أقصى | 0.01 كحد أقصى | 0.003 كحد أقصى | 0.01 كحد أقصى | 0.001 كحد أقصى | 0.05 كحد أقصى | 0.10 كحد أقصى | |
من خلال الصورتين أعلاه، من السهل رؤية الفرق بين العناصر الكيميائية من النوع 1 والنوع 2 والقيود المفروضة عليها.
1. خاصية الشد
يُستخدم اختبار الشد بشكل شائع لقياسقوة الخضوع, قوة الشد، واستطالةn من البرنامج التجريبي لأنابيب الصلب، ويستخدم على نطاق واسع في خصائص المواد للاختبار.
| P91 النوع 1 والنوع 2 | |||
| قوة الشد | 85 كيلوباسكال [585 ميجاباسكال] كحد أدنى | ||
| قوة الخضوع | 60 كيلوباسكال [415 ميجاباسكال] كحد أدنى | ||
| استطالة | متطلبات الاستطالة | دراسة طولية | مستعرض |
| الاستطالة في 2 بوصة أو 50 مم، (أو 4D)، دقيقة، %؛ الحد الأدنى الأساسي للاستطالة للجدران بسمك 6 بوصات [8 مم] فأكثر، في اختبارات الشرائح، ولجميع الأحجام الصغيرة التي تم اختبارها في مقطع كامل | 20 | — | |
| عند استخدام عينة قياس دائرية قياسية بقطر 2 بوصة أو 50 مم أو عينة أصغر حجماً نسبياً بطول قياس يساوي 4D (أربعة أضعاف القطر). | 20 | 13 | |
| بالنسبة لاختبارات الشريط، يتم خصم كل انخفاض في سمك الجدار بمقدار 1/32 بوصة [0.8 مم] عن 5/16 بوصة [8 مم] من الحد الأدنى الأساسي للاستطالة بالنسب المئوية التالية | 1 | — | |
2. الصلابة
يمكن استخدام مجموعة متنوعة من طرق اختبار الصلابة، بما في ذلك فيكرز، وبرينل، وروكويل.
| درجة | برينيل | فيكرز | روكويل |
| P91 النوع 1 والنوع 2 | 190 - 250 HBW | 196 - 265 HV | 91 HRBW - 25HRC |
سمك الجدار <0.065 بوصة [1.7 مم]: لا يلزم إجراء اختبار الصلابة؛
0.065 بوصة [1.7 مم] ≤ سمك الجدار <0.200 بوصة [5.1 مم]: يجب استخدام اختبار صلابة روكويل؛
سمك الجدار ≥ 0.200 بوصة [5.1 مم]: استخدام اختياري لاختبار صلابة برينل أو اختبار صلابة روكويل.
يُطبّق اختبار صلابة فيكرز على جميع سماكات جدران الأنابيب. ويتم إجراء الاختبار وفقًا لمتطلبات معيار E92.
3. اختبار التسطيح
يجب إجراء التجارب وفقًا للقسم 20 من معيار ASTM A999.
4. اختبار الانحناء
قم بثنيها بزاوية 180 درجة في درجة حرارة الغرفة، ولن تظهر أي تشققات على الجزء الخارجي من الجزء المثني.
الحجم > NPS25 أو D/t ≥ 7.0: يجب إجراء اختبار الانحناء دون اختبار التسطيح.
5. P91 البرامج التجريبية الاختيارية
العناصر التجريبية التالية ليست عناصر اختبار مطلوبة، ويمكن تحديدها عن طريق التفاوض إذا لزم الأمر.
S1: تحليل المنتج
S3: اختبار التسطيح
S4: اختبارات بنية المعدن والحفر
S5: صور مجهرية
S6: صور مجهرية للقطع الفردية
S7: المعالجة الحرارية البديلة - الدرجة P91 النوع 1 والنوع 2
يجب أن يتوافق اختبار الضغط الهيدروليكي P91 مع المتطلبات التالية.
القطر الخارجي > 10 بوصة [250 مم] وسمك الجدار ≤ 0.75 بوصة [19 مم]: يجب أن يكون هذا اختبارًا هيدروستاتيكيًا.
أحجام أخرى للاختبارات الكهربائية غير المدمرة.
بالنسبة لأنابيب الفولاذ السبائكي الفريتي والفولاذ المقاوم للصدأ، يتعرض الجدار لضغط لا يقل عن60% من الحد الأدنى المحدد لقوة الخضوع.
يجب الحفاظ على ضغط اختبار الضغط الهيدروليكي لمدة لا تقل عن 5sبدون تسريب أو عيوب أخرى.
الضغط الهيدروليكييمكن حسابها باستخدام الصيغة التالية:
P = 2St/D
P = ضغط الاختبار الهيدروستاتيكي بوحدة رطل لكل بوصة مربعة [ميجا باسكال]؛
S = إجهاد جدار الأنبوب بوحدة psi أو [MPa]؛
t = سمك الجدار المحدد، سمك الجدار الاسمي وفقًا لرقم جدول ANSI المحدد أو 1.143 ضعف الحد الأدنى المحدد لسمك الجدار، بوصة [مم]؛
D = القطر الخارجي المحدد، أو القطر الخارجي المقابل لحجم أنبوب ANSI المحدد، أو القطر الخارجي المحسوب عن طريق إضافة 2t (كما هو محدد أعلاه) إلى القطر الداخلي المحدد، بوصة [مم].
يتم فحص أنبوب P91 باستخدام طريقة الاختبار E213. ويتعلق معيار E213 بشكل أساسي بالاختبار بالموجات فوق الصوتية (UT).
إذا تم تحديد ذلك تحديداً في الطلب، فيمكن أيضاً فحصه وفقاً لطريقة الاختبار E309 أو E570.
عادةً ما يتناول معيار E309 الفحص الكهرومغناطيسي (التيارات الدوامية)، بينما E570 هو طريقة فحص تتضمن مصفوفات التيارات الدوامية.
الاختلافات المسموح بها في القطر
للأنابيب المطلوبة إلىالقطر الداخلي، يجب ألا يختلف القطر الداخلي بأكثر من ±1% عن القطر الداخلي المحدد.
تم طلب الأنابيبNPS [DN] أو الأقطار الخارجيةيجب ألا تختلف الأقطار الخارجية بأكثر مما هو محدد في الجداول أدناه.
الاختلافات المسموح بها في سمك الجدار
تُجرى قياسات سُمك الجدار باستخدام الفرجار الميكانيكي أو أجهزة الاختبار غير المتلفة المعايرة بدقة مناسبة. وفي حال وجود أي خلاف، يُعتدّ بالقياس الذي تم تحديده باستخدام الفرجار الميكانيكي.
يُبين الجدول أدناه الحد الأدنى لسمك الجدار والقطر الخارجي المطلوبين للفحص للتأكد من مطابقة الأنابيب المطلوبة وفقًا لمواصفات NPS [DN] ورقم الجدول.ASME B36.10M.
العيوب
تعتبر عيوب السطح عيوبًا إذا تجاوزت 12.5٪ من سمك الجدار الاسمي أو تجاوزت الحد الأدنى لسمك الجدار.
العيوب
العلامات الميكانيكية والخدوش والحفر، وأي من هذه العيوب أعمق من 1/16 بوصة [1.6 مم].
تُعرَّف العلامات والخدوش بأنها علامات الكابلات، والخدوش، وعلامات التوجيه، وعلامات الدوران، وخدوش الكرة، والخدوش، وعلامات القوالب، وما شابه ذلك.
بصلح
يمكن إزالة العيوب عن طريق الطحن، بشرط ألا يقل سمك الجدار المتبقي عن الحد الأدنى لسمك الجدار.
يمكن أيضًا إجراء الإصلاحات عن طريق اللحام ولكن يجب أن تتوافق مع المتطلبات ذات الصلة من A999.
يجب أن تتم جميع عمليات اللحام الإصلاحية في P91 باستخدام إحدى عمليات اللحام والمواد الاستهلاكية التالية: اللحام القوسي المعدني المحمي (SMAW)، A5.5/A5.5M E90XX-B9؛ اللحام القوسي المغمور (SAW)، A5.23/A5.23M EB9 + تدفق محايد؛ اللحام القوسي بالغاز الخامل (GTAW)، A5.28/A5.28M ER90S-B9؛ واللحام القوسي بالغاز المحمي بالغاز الخامل (FCAW)، A5.29/A5.29M E91TI-B9. إضافةً إلى ذلك، يجب ألا يتجاوز مجموع محتوى النيكل والمنغنيز في جميع المواد الاستهلاكية المستخدمة في لحام إصلاح P91 من النوع 1 والنوع 2 نسبة 1.0%.
يجب معالجة أنبوب P91 حرارياً عند درجة حرارة 1350-1470 درجة فهرنهايت [730-800 درجة مئوية] بعد إصلاح اللحام.
يجب أن يحتوي السطح الخارجي لأنبوب الصلب الذي تم فحصه على العناصر التالية:
اسم الشركة المصنعة أو علامتها التجارية؛ الرقم القياسي؛ الدرجة؛ الطول والرمز الإضافي "S".
ينبغي أيضًا تضمين العلامات الخاصة بالضغط الهيدروستاتيكي والاختبار غير المدمر في الجدول أدناه.
إذا تم إصلاح الأنبوب باللحام، فيجب وضع علامة "WR".
ص91 يجب تحديد النوع (النوع 1 أو النوع 2).
| الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين (ASME) | ASTM | EN | GB |
| ASME SA335 P91 | ASTM A213 T91 | EN 10216-2 X10CrMoVNb9-1 | GB/T 5310 10Cr9Mo1VNbN |
ماتيرياl: أنبوب فولاذي غير ملحوم ASTM A335 P91؛
OD: 1/8"- 24"؛
WTوفقًا لـASME B36.10متطلبات؛
جدول: SCH10، SCH20، SCH30،SCH40، SCH60،SCH80، SCH100، SCH120، SCH140 و SCH160؛
تعريف:STD (قياسي)، XS (قوي للغاية)، أو XXS (قوي للغاية مزدوج)؛
التخصيصتتوفر أيضًا أحجام أنابيب غير قياسية، كما تتوفر أحجام مخصصة عند الطلب؛
طول: أطوال محددة وعشوائية؛
شهادة IBRيمكننا الاتصال بمنظمة التفتيش التابعة لجهة خارجية للحصول على شهادة IBR وفقًا لاحتياجاتك، ومن بين منظمات التفتيش المتعاونة معنا BV وSGS وTUV وغيرها؛
نهاية: طرف مسطح، أو مشطوف، أو طرف أنبوب مركب؛
سطح: أنابيب الإضاءة، والطلاء، وغيرها من وسائل الحماية المؤقتة، وإزالة الصدأ والتلميع، والطلاء المجلفن والبلاستيكي، وغيرها من وسائل الحماية طويلة الأمد؛
التعبئة والتغليف: علبة خشبية، أو حزام فولاذي أو سلك فولاذي للتغليف، أو واقي طرف الأنبوب البلاستيكي أو الحديدي، إلخ.
