ASTM A312 TP321H Paip Lancar Keluli Tahan Karat: Sifat dan Aplikasi

pengenalan

ASTM A312 ialah spesifikasi standard untuk paip keluli tahan karat austenit yang lancar, dikimpal dan sangat sejuk{1}}. TP321H ialah-karbon tinggi, titanium-gred stabil dalam A312, ditetapkan UNS S32109. Ia dipilih apabila paip mesti beroperasi dalam julat rayapan, biasanya 538-870 darjah , di mana TP321 standard tidak memberikan kekuatan jangka panjang-yang mencukupi dan di mana gred tidak-stabil seperti TP304 akan terdedah kepada pemekaan dan kakisan antara butiran. Industri petrokimia menggunakan TP321H untuk perkhidmatan hidrogen,{16}}talian proses suhu tinggi, paip pemindahan relau dan sistem pemulihan haba.

Komposisi Kimia (berat%)

unsur	TP321H (UNS S32109) setiap ASTM A312
Karbon	0.04 - 0.10
Mangan, maks	2.00
Fosforus, maks	0.045
Sulfur, maks	0.030
Silikon, maks	1.00
Chromium	17.0 - 19.0
Nikel	9.0 - 12.0
Nitrogen, maks	0.10
titanium	4 x C minimum

Keperluan Mekanikal

Harta benda	Nilai Minimum (ASTM A312)
Kekuatan tegangan	515 MPa (75 ksi)
Kekuatan hasil (0.2% offset)	205 MPa (30 ksi)
Pemanjangan	35%

Rawatan Haba

Setiap ASTM A312, paip TP321H dilengkapi dalam keadaan penyepuhlindapan-larutan: dipanaskan pada suhu sekurang-kurangnya 1040 darjah (1900 darjah F) dan kemudian disejukkan dengan cepat dalam air. Penyepuhlindapan larutan melarutkan karbida termendak dan memulihkan struktur mikro austenit sepenuhnya. Kandungan karbon tinggi TP321H dikekalkan oleh julat terkawal 0.04-0.10%, yang memberikan kekuatan rayapan semasa perkhidmatan suhu tinggi berikutnya.

Prestasi Suhu-Tinggi

TP321H direka bentuk untuk perkhidmatan berterusan dalam julat kira-kira 538-870 darjah . Gabungan penstabilan titanium dan karbon terkawal memberikannya dua kelebihan berbanding gred tidak stabil: ketahanan terhadap pemekaan dan kakisan antara butiran dalam keadaan dikimpal dan dipanaskan, dan kekuatan pecah rayapan yang jauh lebih tinggi-berbanding karbon rendah-dan varian standard. Dalam perkhidmatan petrokimia yang kaya dengan-hidrogen melebihi kira-kira 400 darjah , gred stabil seperti 321H lebih disukai kerana-keluli austenit tidak stabil terdedah kepada serangan hidrogen suhu tinggi dan degradasi karbida.

Fabrikasi dan Pemeriksaan

Paip TP321H dikimpal dengan padanan atau lebih-pengisi aloi, biasanya ER321 atau ER347, dan tiada-rawatan haba kimpalan diperlukan untuk prestasi kakisan dalam kebanyakan perkhidmatan. Oleh kerana gred digunakan dalam perpaipan suhu tinggi-kritikal-selamat, ujian tambahan biasanya ditentukan, termasuk ujian hidrostatik, pemeriksaan arus pusar atau ultrasonik, pengenalan bahan positif (PMI) dan penandaan bagi setiap ASTM A1016/A1016M, yang memerlukan pengenalpastian standard, gred, saiz, nombor haba dan kaedah pembuatan.

Aplikasi Biasa

Penukar haba dan pemeluwap, dandang dan pemanas lampau, komponen relau dan talian pemindahan, paip hidrogen dan syngas, peralatan pemprosesan kimia, tiub pemanas penapisan, dan paip wap loji kuasa yang beroperasi dalam julat rayapan.

Perbandingan dengan Gred Berkaitan

TP304: kos lebih rendah, tidak stabil, terdedah kepada pemekaan; sesuai untuk -perkhidmatan menghakis suhu rendah. TP316: penambahan molibdenum untuk rintangan pitting; lebih disukai dalam persekitaran klorida tetapi tidak direka untuk-suhu rayapan tinggi. TP321: versi karbon standard 321; memadai untuk perkhidmatan sederhana yang mana rayapan tidak dihadkan-reka bentuk. TP321H: mengawal karbon lebih tinggi untuk kekuatan suhu tinggi{11}}yang dipertingkatkan; dinyatakan di mana reka bentuk dikawal oleh rayapan dan pecah tegasan.

Soalan Lazim

S1: Apakah maksud H dalam TP321H?Akhiran H menandakan julat karbon terkawal sebanyak 0.04-0.10%, memberikan kekuatan rayapan-pecah yang lebih tinggi untuk perkhidmatan melebihi 500 darjah .

S2: Mengapa titanium ditambah kepada TP321H?Titanium menstabilkan karbon, menghalang pemendakan kromium karbida pada sempadan butiran semasa kimpalan dan pendedahan suhu-tinggi, yang mengekalkan rintangan kakisan antara butiran.

S3: Apakah julat suhu yang sesuai untuk TP321H?Perkhidmatan berterusan dari kira-kira 538 darjah hingga 870 darjah , di mana kekuatan rayapan adalah sifat reka bentuk yang mengawal.

S4: Adakah pasca-rawatan haba kimpalan diperlukan untuk TP321H?Secara amnya tidak; penstabilan mengelakkan pemekaan, jadi paip yang dikimpal boleh diletakkan dalam perkhidmatan tanpa penyepuhlindapan larutan, dengan syarat logam pengisi yang betul dan prosedur kimpalan digunakan.

S5: Apakah perbezaan antara TP321 dan TP321H?TP321 mempunyai karbon maksimum 0.08% dan kekuatan rayapan yang lebih rendah; TP321H mempunyai julat karbon terkawal 0.04-0.10% dan ditentukan apabila kekuatan pecah rayapan pada suhu tinggi diperlukan.

S6: Piawaian ujian manakah yang mengawal pemeriksaan tambahan paip TP321H?Keperluan am untuk paip A312 dilindungi oleh ASTM A1016/A1016M, termasuk penandaan, ujian hidrostatik atau elektrik dan pemeriksaan dimensi.