A213 T22 Cijev kotla: 2.25Cr-1Mo legirani čelik Svojstva i upotreba

A213 T22 je bešavna feritna legirana čelična cijev napravljena od 2,25% kroma i 1% molibdena. Standardizovan je u ASTM A213 i njegovom ASME parnjaku SA213, koji pokrivaju bešavne feritne i austenitne legirane čelične kotlove, pregrijače i cijevi izmjenjivača topline. Kombinacija hroma i molibdena daje cijevi čvrstoću puzanja kojoj obični ugljični čelik ne može parirati, zbog čega T22 ostaje jedna od najrasprostranjenijih vrsta legiranih cijevi u rafinerijama i elektranama.

Šta pokriva ASTM A213 T22

Specifikacija A213 postavlja hemijski sastav, zahtjeve za zatezanjem, granice tvrdoće, termičku obradu i ispitivanje bešavnih cijevi od legure. T22 se nalazi u sredini raspona hroma u specifikaciji: jači je na temperaturi od razreda 1,25Cr, i znatno jeftiniji i lakši za zavarivanje od martenzitnih razreda 9Cr. Cijevi se koriste kao elementi za pregrijavanje i pregrijavanje, snopovi izmjenjivača topline, cijevi za peći i konvekcijske cijevi, te opći vodovi za prijenos visoke temperature.

Standard: ASTM A213 / ASME SA213, bešavne feritne i austenitne legirane čelične cijevi za servis kotlova, pregrijača i izmjenjivača topline

Klasa legure: 2.25Cr-1Mo niskolegirani čelik

Ekvivalentni oblici proizvoda: A335 P22 za cijev, A182 F22 za otkovke, A387 Gr.22 za ploču posude pod pritiskom

Tipični raspon veličina: vanjski prečnik 6 mm do 168 mm, debljina stijenke 1 mm do 25 mm

Stanje isporuke: termički obrađeno (normalizovano i kaljeno), sa rezultatima tvrdoće i zatezanja na sertifikatu

Hemijski sastav A213 T22

Element	Minimum, %	Maksimum, %	Funkcija
C	0.05	0.15	Čvrstoća i kaljivost
Si	-	0.50	Deoksidacija, otpornost na oksidaciju
Mn	0.30	0.60	Čvrstoća i obradivost na vrućoj temperaturi
P	-	0.025	Kontrola nečistoća, zavarljivost
S	-	0.025	Ograničava vruću kratkoću
Cr	1.90	2.60	Otpornost na oksidaciju i koroziju
Mo	0.87	1.13	Snaga puzanja na povišenoj temperaturi

Sadržaj hroma formira zaštitni sloj oksida koji usporava oksidaciju parom do projektovane granice kvaliteta, dok molibden jača karbidnu mrežu i odlaže deformaciju puzanja. Mangan je specificiran od 0,30% naviše jer doprinosi žilavosti i reakciji čelika tokom vrućeg valjanja.

Mehanička svojstva

Nekretnina	Requirement	Bilješke
Vlačna čvrstoća Rm	415 MPa min	Test na sobnoj temperaturi na gotovoj cijevi
Granica tečenja Rp0,2	205 MPa min	Projektna osnova za proračun unutrašnjeg pritiska
Elongacija A	30% min	Potvrđuje duktilnost za savijanje i savijanje
Tvrdoća	163 HBW max	Kontrolira kaljeno stanje i ponašanje obrade

Budući da je servisni uvjet visoka temperatura, vrijednosti sobne temperature iznad su samo prihvatljivi pod. Projektni rad koristi podatke o povišenoj temperaturi i lomljenju pri puzanju za čelik 2,25Cr-1Mo, gdje dozvoljeni napon stalno opada kako temperatura metala raste prema gornjoj granici klase.

Toplinska obrada i uvjeti isporuke

T22 cijev se isporučuje u termički obrađenom stanju. Mlinska praksa za 2,25Cr-1Mo cijev se normalizuje u području od 900-960 C, a zatim se temperira iznad otprilike 675 C, stvarajući feritnu i kaljenu beinitnu strukturu sa ujednačenom tvrdoćom kroz zid. Tačan ciklus je upisan u inspekcijskom certifikatu, jer temperatura kaljenja snažno utiče i na rezultat tvrdoće i na udarnu žilavost gotove cijevi. Cevi koje su hladno vučene se termički obrađuju nakon završnog prolaza izvlačenja tako da se navedena mehanička svojstva odnose na isporučeni proizvod, a ne na međufazu.

Izrada, primjene i ekvivalentne ocjene

Zavarivanje se izvodi sa odgovarajućim potrošnim materijalom 2.25Cr-1Mo, predgrijavanjem, kontroliranom temperaturom međuprolaza i toplinskom obradom nakon zavarivanja. Savijanje i savijanje su uobičajeni jer se cijev koristi u gusto zbijenim grupama pregrijača, a specificirano izduženje od 30% daje duktilnost potrebnu za te operacije.

Cijevi pregrijača, dogrijača i ekonomajzera u energetskim kotlovima

Izmjenjivači topline i konvekcijski cijevni snopovi u rafinerijama i hemijskim postrojenjima

Unutrašnjost reaktora i peći izložena visokotemperaturnom procesnom gasu

Visokotemperaturni prijenosni vodovi i parna cijev sa debelim zidom u obliku proizvoda A335 P22

Hardver za visoke temperature u vazduhoplovnom testiranju i sistemima za podršku motora

Kada je projekat dizajniran prema američkom kodu, T22 cijev se može kombinirati s P22 cijevi i F22 otkovcima iz iste klase legure, što održava procedure zavarivanja, dodatni metal i praksu toplinske obrade nakon -zavarivanja konzistentnom u cijelom omotaču pritiska. Zamjena sa 1,25Cr razredom je prihvatljiva samo nakon što je dozvoljeno naprezanje na projektnoj temperaturi ponovo provjereno, jer je čvrstoća puzanja od 2,25Cr-1Mo znatno veća u opsegu 500-580 C.

Često postavljana pitanja

P: Kakav je hemijski sastav A213 T22?
T22 sadrži 0,05-0,15% ugljika, do 0,50% silicijuma, 0,30-0,60% mangana, 1,90-2,60% hroma i 0,87-1,13% molibdena, sa maksimalnom količinom fosfora i sumpora ograničene na 0,025%.

P: Koji su mehanički zahtjevi za T22 cijev?
Gotova cijev mora dostići minimalnu vlačnu čvrstoću od 415 MPa, minimalnu granicu tečenja od 205 MPa, najmanje 30% istezanje i maksimalnu tvrdoću od 163 HBW.

P: Da li je A213 T22 isto što i A335 P22?
Pripadaju istoj klasi legure 2,25Cr-1Mo, ali su različiti oblici proizvoda: A213 T22 je bešavna cijev za servis kotlova i izmjenjivača topline, dok je A335 P22 bešavna cijev za visokotemperaturne cevovodne sisteme. Često se koriste zajedno u jednoj jedinici.

P: Na kojoj temperaturi se može koristiti T22 cijev?
Primjenjuje se u srednjem temperaturnom opsegu između razreda 1,25Cr i 9Cr, tipično do oko 580 C, a vladajuća granica za određenu komponentu je dozvoljeno naprezanje na projektnoj temperaturi metala.

P: Kako se cijev isporučuje?
Isporučuje se u normalizovanom i kaljenom stanju, proizvedeno hladnim izvlačenjem, toplim valjanjem ili toplim širenjem, sa testovima zatezanja, tvrdoće i spljoštenosti i toplotnim brojem upisanim u sertifikat o kontroli.

P: Da li T22 cijevi treba termičku obradu nakon-zavarivanja?
Da za proizvodne zavare. Spoj se zavaruje sa predgrijanim i odgovarajućim metalom za punjenje, a zatim se naknadno-zavari toplinski obrađuje ispod prvobitne temperature kaljenja kako bi se smanjio zaostali napon bez omekšavanja matične cijevi.