中国の超高温に取り組んでいる場合, 高圧プロジェクト - 超臨界発電所ボイラーなど, 頑丈な石油化学反応器, または超柔らかいガス加工装置 - 極端なクリープに抵抗する鋼が必要です, 腐食, そして熱疲労。GB 12CR1MOVR圧力容器スチール 一流のソリューションです: クロム - モリブデン - バナジウムとして (CR-MO-V) 中国のGB/Tの合金鋼 713 標準, その1.00〜1.50％クロム, 0.40–0.60％モリブデン, 0.15〜0.30％のバナジウムは、比類のない高温安定性を実現します, GB 15crmorのような低い合金グレードを上回る. このガイドは、そのプロパティを分解します, 実世界の使用, 製造プロセス, そして、最も要求の厳しい過酷な環境機器の課題を解決するための材料の比較.
1. GB 12CR1MOVR圧力容器鋼の材料特性
GB 12CR1MOVRのパフォーマンスは、その三元アロイ設計に由来します - クロミウムは腐食/酸化と戦う, モリブデンはクリープに抵抗します, バナジウムは超高温で穀物の安定性を高めます。. その重要なプロパティを詳細に調べてみましょう.
1.1 化学組成
GB 12CR1MOVRはGB/Tに付着します 713, 極端な条件を処理するための合金要素を正確に制御する (まで 600 °C). 以下はその典型的な構成です (プレート≤の場合 60 厚さmm):
| 要素 | シンボル | コンテンツ範囲 (%) | 重要な役割 |
|---|---|---|---|
| 炭素 (c) | c | 0.08 - 0.15 | 超高温強度を強化します; 保存するために低く保ちます溶接性 (厚い反応器の壁には重要です) |
| クロム (cr) | cr | 1.00 - 1.50 | コア腐食/酸化要素; 超臨界蒸気に抵抗します, サワーガス (まで 25% h₂s), と塩の空気 |
| モリブデン (MO) | MO | 0.40 - 0.60 | 500〜600°Cでクリープ変形を防ぎます; 長期にわたる超臨界機器にとって重要です |
| バナジウム (v) | v | 0.15 - 0.30 | コアグレイン安定化要素; 強化疲労制限 繰り返される超高温サイクルの下 |
| マンガン (Mn) | Mn | 0.40 - 0.70 | ブースト抗張力 高温を損なうことなく延性 |
| シリコン (そして) | そして | 0.17 - 0.37 | エイズ脱酸化; 550〜600°Cで鋼構造を安定させます |
| リン (p) | p | ≤ 0.025 | 周期的な超高温条件での脆性骨折を防ぐために最小化されます |
| 硫黄 (s) | s | ≤ 0.015 | 溶接欠陥を避けるために厳密に制御されます (例えば。, ホットクラッキング) 高熱の製造で |
| ニッケル (で) | で | ≤ 0.30 | トレース要素; 低温を強化します衝撃の靭性 (に -20 °C) コールドリージョンスタートアップ用 |
| 銅 (cu) | cu | ≤ 0.30 | トレース要素; 屋外の超高熱装置に余分な大気腐食抵抗を追加します |
1.2 物理的特性
これらの特性により、GB 12cr1movrは中国で最も要求の厳しい産業環境に最適です:
- 密度: 7.87 g/cm³ (CR-MO-Vのために、下位合金鋼よりもわずかに高くなっています; 直径30メートルの原子炉のような大型容器の重量を簡単に計算できます)
- 融点: 1,390 - 1,430 °C (2,534 - 2,606 °F) - 高度な溶接プロセスを備えています (ティグ, 水没したアーク溶接) 超高圧製造用
- 熱伝導率: 40.0 w/(M・k) で 20 °C; 33.5 w/(M・k) で 550 °C-超臨界ボイラーの熱分布さえも保存します, ストレスの割れを引き起こすホットスポットを減らす
- 熱膨張係数: 11.6 ×10⁻⁶/°C (20 - 550 °C) - 極端な温度変動による損傷を最小化します (例えば。, 20 °Cに 600 超臨界ボイラー操作における°C)
- 磁気特性: 強磁性 - 可能性の高い高精度の非破壊検査 (NDT) 厚さの隠された欠陥を検出するための超音波フェーズドアレイのように, 熱暴露プレート.
1.3 機械的特性
GB 12CR1MOVRの必須の正規化とテンパーの熱処理により、超高温での一貫したパフォーマンスが保証されます. 以下は典型的な値です (GB/Tの場合 713):
| 財産 | 測定方法 | 典型的な値 (20 °C) | 典型的な値 (550 °C) | GB標準最小 (20 °C) |
|---|---|---|---|---|
| 硬度 (ロックウェル) | HRB | 85 - 100 HRB | n/a | n/a (脆性を避けるために制御されます) |
| 硬度 (ビッカーズ) | HV | 170 - 200 HV | n/a | n/a |
| 抗張力 | MPA | 540 - 680 MPA | 380 - 480 MPA | 540 MPA |
| 降伏強度 | MPA | 345 - 460 MPA | 210 - 290 MPA | 345 MPA |
| 伸長 | % (で 50 mm) | 20 - 26% | n/a | 20% |
| 衝撃の靭性 | j (で -20 °C) | ≥ 47 j | n/a | ≥ 31 j |
| 疲労制限 | MPA (回転ビーム) | 220 - 260 MPA | 170 - 210 MPA | n/a (プロジェクトのニーズごとにテストされています) |
1.4 その他のプロパティ
GB 12CR1MOVRのユニークな特徴は、最も要求の厳しい過酷な環境問題を解決します:
- 溶接性: 良い - 予熱を250〜350°Cに要求します (三元合金誘発溶接亀裂を避けるため) および低水素, 高合金電極 (例えば。, E9018-B3V), しかし、強いものを生み出します, 超高圧サービスのための耐腐食性ジョイント.
- 形成性: 中程度 - 湾曲した超臨界ボイラーチューブまたは反応器の壁に曲がることができます (正確な温度制御を備えています) 合金の利点を失うことなく.
- 耐食性: 優れています。耐摩耗性の超臨界蒸気酸化 (600 °C), 塩水 (沿岸中国), 高濃度の酸っぱいガス (まで 25% h₂s); 最も深刻な状態に必要な最小限の追加コーティング.
- 延性: 高 - 突然の圧力スパイクを吸収します (例えば。, 石油化学反応器で) 破壊せずに, 超高圧機器の重要な安全機能.
- タフネス: 優れた - 強度 -20 °C (中国北部のスカンジナビア風の冬) そして 600 °C (連続的な超臨界操作), GB 15crmorのような低い合金鋼を上回るパフォーマンス.
2. GB 12CR1MOVR圧力容器鋼のアプリケーション
GB 12CR1MOVRの3成分合金の利点は、中国の超デマンなプロジェクトの定番となっています. 主要な用途は次のとおりです:
- 圧力容器: 超高圧サワーガス反応器と超臨界化学処理容器 - 18,000〜22,000 psiと550〜600°Cのハンドル, GBに準拠しています 150.
- ボイラー: 超臨界で超臨界発電所蒸気発電機 (例えば。, 上海で, インナーモンゴル) - 550〜600°Cでクリープします, 大規模な電力生産のエネルギー効率を最大化します.
- ストレージタンク: 高温溶融塩または重油貯蔵タンク - 耐熱性は変形を防ぎます, 腐食抵抗は攻撃的な培地でさびを避けますが.
- 石油化学植物: 頑丈なハイドロクロッキング反応器と触媒クラッカー - 耐濃度の超高温と高濃度の酸っぱいガス, メンテナンスのダウンタイムの削減.
- 産業用具: 超高圧蒸気バルブとタービンケーシング - 中国の高度な製造で使用されています (例えば。, 航空宇宙成分熱処理) 信頼できる過酷なサービスパフォーマンスのため.
- 建設とインフラストラクチャ: 超高温水の高度な地区暖房パイプライン (250–300°C) - 耐性腐食と熱分解, 北京や上海のような巨大度に最適です.
3. GB 12CR1MOVR圧力容器スチールの製造技術
GB 12CR1MOVRの生産には、CR-MO-Vレベルと特殊な熱処理を正確に制御する必要があります. これが段階的なプロセスです:
- スチール製造:
- Made using an 電気弧炉 (EAF) (中国の「二重炭素」の目標と一致します) または 基本的な酸素炉 (bof) with ladle furnace refining. 高純度クロム (1.00–1.50％), モリブデン (0.40–0.60％), とバナジウム (0.15–0.30％) 均一な合金分布を確保するために追加されます。パフォーマンスのために重要です.
- ローリング:
- The steel is ホットロール (1,200 - 1,300 °C) プレートに (6 mm to 100+ 厚さmm). 遅い, ローリング中の制御冷却により、合金の腐食防止が維持されます, クリープ耐性, および穀物安定化特性.
- 熱処理 (必須の正規化 + 焼き戻し):
- 正規化: 加熱されたプレート 920 - 980 °C, 60〜120分間開催されました (厚さに基づいています), 次に、空冷 - 一貫した高温強度のために微細構造を出してください.
- 焼き戻し: に再加熱されました 620 - 700 °C, 90〜180分開催されました, その後、空冷式 - 合金の超高温クリープ抵抗で脆性とロックされます.
- 機械加工 & 仕上げ:
- 高精度のプラズマ/レーザーツールでカットされたプレート (合金分解を避けるための低熱入力) 容器のサイズに合うように. ノズル用の穴は、炭化物ツールで掘削されています, エッジは滑らかに滑らかになり、緊密な溶接がします (超高圧シーリングにとって重要です).
- 表面処理:
- コーティング (オプション):
- アルミニウム - クロミウム拡散コーティング: 超高熱ボイラー用 (＞600°C) - クリープ抵抗と酸化保護を強化します.
- ニッケルベースのCRAクラッディング: 極度の酸っぱいガス用 (＞ 25％H₂S) - 追加の腐食保護を追加します, GBに準拠しています 150.
- 絵画: 屋外機器の場合 - 高温, 低VOCペイント (まで 350 °C) 中国の環境基準を満たすため.
- コーティング (オプション):
- 品質管理:
- 化学分析: 高精度質量分析はCrを検証します (1.00–1.50％), MO (0.40–0.60％), およびv (0.15–0.30％) レベル - 合金性能のために重要.
- 機械的テスト: 引張, インパクト (-20 °C), および長期クリープテスト (550 °C, 10,000 時間) GB/Tの場合 713.
- NDT: 超音波フェーズドアレイテスト (100% プレートエリア) およびX線撮影テスト (すべての溶接) マイクロデフェクトを検出します.
- 静水圧テスト: 容器は圧力テストされています (2.0×設計圧力, 100 °C水) のために 90 議事録 - 漏れはありません= gb 150 超高圧サービスのコンプライアンス.
4. ケーススタディ: gb 12cr1movrアクション
実際の中国のプロジェクトは、GB 12CR1MOVRの超強力な環境の信頼性を紹介します.
ケーススタディ 1: 超臨界発電所ボイラー (シャンクシ, 中国)
中国の公益事業会社は、 1,300 MW発電所, で動作します 580 °Cおよび 25 MPA (3,600 psi). 彼らはGB 12cr1movrプレートを選択しました (55 厚さmm) クリープ抵抗と粒子の安定性のため. 後 12 運用の年, ボイラーには変形や腐食の兆候がありません。, メンテナンスコストの削減 40% 古いGB 15crmorボイラーと比較してください. このプロジェクトは、180万円対180万円を節約しました. ニッケルベースの合金を使用します.
ケーススタディ 2: サワーガス反応器 (四川, 中国)
四川化学植物は、高濃度の酸っぱいガスを処理するために原子炉を必要としていました (22% h₂s) で 550 °Cおよび 20 MPA (2,900 psi). GB 12CR1MOVR溶接プレート (40 厚さmm) 耐食性と高温強度のために選択されました. 原子炉が取り付けられました 2017 メンテナンスなしで実行されました - クロム - モリブデンのコンボは硫化物ストレス亀裂を排除しました, 費用のかかるシャットダウンを避けます. 輸入された合金鋼の代わりにGB 12CR1MOVRを選択します, プラントは、先代のコストを削減しました 45%.
5. gb 12cr1movr vs. その他の材料
GB 12cr1movrは、他の高性能圧力船舶と比較してどうですか?
| 材料 | GB 12cr1movrとの類似性 | 重要な違い | に最適です |
|---|---|---|---|
| GB 15crmor | 中国のCR-MO合金鋼 | バナジウムはありません; 不十分な超高テンプ疲労抵抗; 30% 安く | 中型プロジェクト (500–550°C) |
| GB 16MNR | 中国の圧力鋼 | CR-MO-Vはありません; 上記の役に立たない 450 °C; 50% 安く | 内陸の中型テンプルプロジェクト (≤ 400 °C) |
| EN 10CRMO9-10 | CR-MO合金鋼 | 下部バナジウム (≤0.03％); 同様のパフォーマンス; 標準 | EUに並んだハイテンプルプロジェクト |
| SA387グレード 91 | ASME CR-MO-Vスチール | より高いクロム (8.00–9.50％); より良いクリープ; 25% 価格 | グローバルな超臨界プロジェクト (＞600°C) |
| 316Lステンレス鋼 | 耐性耐性 | 優れた腐食; 上記の貧弱なクリープ 550 °C; 4×より高価 | 沿岸の低熱容器 (≤ 550 °C) |
GB 12cr1movrに関するYiguテクノロジーの視点
Yiguテクノロジーで, GB 12cr1movrは、中国の超高温に関する私たちの最重要の推奨事項です, 高圧プロジェクト. そのcr-mo-v vernary合金は、超臨界力と高度な石油化学的クライアントの最大の問題点を解きます。 600+ °Cと熱疲労. カスタム厚のプレートを提供します (6–100 mm) オプションの拡散コーティングまたはCRAクラッド付き, 地域に合わせた (例えば。, Shanxi発電所は、クリープテストされたプレートを取得します). 低合金から超デマンなサービスに移行するクライアント向け, これは費用対効果の高いアップグレードです。インポートされたニッケルベースの合金のプレミアムなしでGB 15crmorを実行する.
GB 12CR1MOVR圧力容器スチールに関するFAQ
- GB 12cr1movrは、上記の超臨界プロジェクトに使用できます 600 °C?
はい - アルミニウム - クロミウム拡散コーティング付き. コーティングは、600〜650°Cで酸化抵抗を促進します, バナジウムは穀物の安定性を維持しています. プロジェクトの最高気温で最初に長期クリープテストを常に実施してください. - GB 12cr1movrは、GB 15crmorよりも溶接が難しいです?
はい - より高い予熱を必要とします (250–350°C対. 200–300°C GB 15crmorの場合) およびバナジウム互換の電極 (例えば。, E9018-B3V). しかし、溶接後の熱処理で (650 °C for 2 時間), ジョイントはGBに会います 150 超高圧標準 - 中国の専門家の製造業者のための共通.
