SA691 Grade 9CR Chrome-Tuyau de chaudière en acier allié au molybdène
Présentation du produit
SA691 Grade 9CR est un tube en acier à haute teneur en-alliage de chrome et de molybdène-fabriqué conformément auxASTM/ASME SA691spécification pour les canalisations électriques-soudées par fusion-soudées (EFW). Cette qualité contient environ 9 % de chrome et 1 % de molybdène, offrant ainsirésistance supérieure à l'oxydation, résistance aux températures élevées-et résistance à la corrosion par rapport aux qualités de chrome inférieures. Il est spécialement conçu pour les applications à température et pression extrêmement élevées-dans les industries de production d'électricité et pétrochimiques.
Applications principales
Centrales électriques supercritiques et ultra-supercritiques :Conduites de vapeur principales, conduites de réchauffage à chaud et tubes du surchauffeur
Traitement pétrochimique :Tuyauterie d'effluents de réacteur à haute-température, tubes de four de pyrolyse
Réchauffeurs de raffinerie :Tubes chauffants pour service-à haute température
Générateurs de vapeur à récupération de chaleur (HRSG) :Sections haute-pression
Systèmes d'énergie thermique avancésnécessitant une résistance accrue à l’oxydation
SA691 9CR Tableau de composition chimique et de propriétés mécaniques
| Catégorie | Propriété / Élément | Spécification / Valeur |
|---|---|---|
| Norme et qualité | Désignation standard | ASTM/ASME SA691 |
| Grade | 9CR(Équivalent à ASTM A335 P9) | |
| Composition chimique | Carbone (C) | 0,15% maximum |
| Manganèse (Mn) | 0.30 - 0.60% | |
| Phosphore (P) | 0,025% maximum | |
| Soufre (S) | 0,025% maximum | |
| Silicium (Si) | 0.25 - 1.00% | |
| Chrome (Cr) | 8.00 - 10.00% | |
| Molybdène (Mo) | 0.90 - 1.10% | |
| Propriétés mécaniques | Résistance à la traction, min | 415 MPa (60 000 psi) |
| Limite d'élasticité, min | 205 MPa (30 000 psi) | |
| Allongement, min | Supérieur ou égal à 20 % (en 2 pouces / 50 mm) | |
| Dureté, maximum | 192 HBW (Brinell) | |
| Traitement thermique | Condition | Normalisation et trempe Normalisation : 1040-1120 degrés (1900-2050 degrés F) Trempe : supérieur ou égal à 730 degrés (supérieur ou égal à 1350 degrés F) |
| Processus de fabrication | Taper | Soudé par fusion électrique (EFW)avec traitement thermique complet après soudage |
Données de résistance à la température et de performances
| Propriété | Valeur/Plage | Remarques |
|---|---|---|
| Température de service maximale recommandée | 650 degrés (1200 degrés F) | Pour un service continu |
| Limite de résistance à l'oxydation | Jusqu'à700 degrés (1290 degrés F) | Dans les environnements vapeur/air |
| Résistance au fluage | 34 MPa (4 930 psi)à 600 degrés pendant 100 000 heures | Valeur minimale typique |
| Coefficient de dilatation thermique | 12,2 × 10⁻⁶/degré (20-600 degrés) | Semblable aux autres aciers Cr-Mo |
| Conductivité thermique | 26,0 W/m·K à 500 degrés |
Caractéristiques clés et considérations techniques
Résistance améliorée à l’oxydation :La teneur en chrome de 9 % offre une résistance nettement meilleure à l'oxydation et au tartre de la vapeur par rapport au 5CR et aux qualités inférieures, ce qui le rend idéal pour les centrales électriques avancées fonctionnant à des températures de vapeur plus élevées.
Résistance à haute-température :Présente une excellente résistance à la rupture par fluage et une stabilité microstructurale à des températures allant jusqu'à 650 degrés (1 200 degrés F), permettant des conceptions de parois plus fines et une efficacité améliorée.
Considérations relatives au soudage et à la fabrication :
Nécessite un préchauffage (généralement 200-300 degrés / 400-570 degrés F) et un traitement thermique après soudage (PWHT) à 730-760 degrés (1 350-1 400 degrés F)
Des métaux d'apport correspondants ou supérieurs (par exemple, E90xx-B9 pour SMAW) doivent être utilisés
Des taux de refroidissement contrôlés sont essentiels pour éviter les fissures
Stabilité microstructurelle :La composition est conçue pour minimiser la formation de phases nuisibles (telles que la phase sigma) lors d'une exposition prolongée à -température élevée-.
Exigences d’assurance qualité :
Tests non-destructifs :Examen 100% radiographique (RT) ou ultrasonore (UT) des soudures
Test de dureté :Obligatoire pour les constructions soudées (métal de base, ZAT et métal soudé)
Essais hydrostatiques :Obligatoire selon les exigences des spécifications
Tests avancés :Nécessite souvent des tests de fluage supplémentaires pour les applications critiques
Conformité aux normes et spécifications :
Code ASME des chaudières et des appareils sous pression, Section I et Section VIII
Tuyauterie électrique ASME B31.1
Normes internationales dont EN 10216-2 et DIN 17175
Notes de conception et de sélection :
SA691 9CR est souvent spécifié pourCentrales électriques USC (ultra-supercritiques)où la température de la vapeur dépasse 600 degrés
La construction soudée du SA691 offre des avantages économiques par rapport à l'A335 P9 sans soudure pour les diamètres plus grands.
La sélection des matériaux doit tenir compte à la fois des exigences de température et de pression, ainsi que de l'environnement de corrosion.
L'analyse des coûts du cycle de vie favorise généralement le 9CR par rapport aux qualités inférieures pour les applications supérieures à 580 degrés en raison d'une oxydation réduite et d'une durée de vie prolongée.
Exigences d'approvisionnement :
Rapports d'essais de matériaux certifiés (CMTR) avec traçabilité complète
L'inspection tierce-est généralement spécifiée pour les applications critiques
Les exigences supplémentaires (S1-S6) de SA691 peuvent être invoquées en fonction de la criticité de l'application.
Clause de non-responsabilité:Les informations fournies sont à titre de référence. Les concepteurs et les ingénieurs doivent consulter la dernière édition de la spécification ASTM/ASME SA691, les codes applicables (ASME B31.1, etc.) et les exigences techniques spécifiques au projet-pour la sélection et la qualification finales des matériaux.
