GB 15crmor圧力容器鋼: プロパティ, 用途 & 専門家ガイド

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If you’re tackling Chinese high-temperature, high-pressure industrial projects—like petrochemical reactors, 過熱蒸気ボイラー, または酸っぱいガス加工装置 - クリープに抵抗する鋼が必要です, 腐食, 周期的な熱応力。GB 15crmor圧力容器鋼 プレミアムソリューションです: 中国のGB/Tのクロム - モリブデン合金鋼として 713 標準, その1.00〜1.50%のクロムと0.40〜0.60%のモリブデンは、比類のない熱安定性と腐食抵抗を提供します, GB 16MNRのような炭素鋼のアウトパフォーマンス. このガイドは、そのプロパティを分解します, 実世界のアプリケーション, 製造プロセス, そして、中国のエネルギーと化学セクターの厳しい環境機器の課題を解決するのに役立つ物質的比較.

1. GB 15crmor圧力容器鋼の材料特性

GB 15crmorのパフォーマンスは、そのデュアルアロイデザインに由来します。クロミウムは酸化と腐食と戦います, モリブデンはクリープを防ぎます (遅い変形) 高温では、厳密な正常化を抑える熱処理でペアになっています. 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 15CRMORはGB/Tに準拠しています 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 550 °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)c0.12 - 0.18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)cr1.00 - 1.50コア腐食/酸化要素; 蒸気に耐えます, サワーガス, と塩の空気
モリブデン (MO)MO0.40 - 0.60450〜550°Cでクリープを防ぎます; 長期にわたるボイラーと原子炉にとって重要です
マンガン (Mn)Mn0.40 - 0.70ブースト抗張力 減らすことなく延性 高温で
シリコン (そして)そして0.17 - 0.37エイズ脱酸化; 500〜550°Cで鋼構造を安定させます
リン (p)p≤ 0.025周期的な熱条件での脆性骨折を避けるために最小化されます (例えば。, ボイラーのスタートアップ/シャットダウン)
硫黄 (s)s≤ 0.015溶接欠陥を防ぐ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)≤ 0.30トレース要素; 低温を強化します衝撃の靭性 (に -20 °C)
バナジウム (v)v≤ 0.03トレース要素; 穀物構造を改善して改善します疲労制限 繰り返されるサーマルサイクルの下
銅 (cu)cu≤ 0.30トレース要素; 屋外機器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 15crmorは中国の厳しい産業環境に最適です。内陸の発電所から沿岸の石油化学帯まで:

  • 密度: 7.86 g/cm³ (クロム/モリブデンによる炭素鋼よりわずかに高い) - 大きな容器の重量を計算するのが簡単です (例えば。, 25-メーター直径反応器)
  • 融点: 1,400 - 1,440 °C (2,552 - 2,624 °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)
  • 熱伝導率: 41.0 w/(M・k) で 20 °C; 35.0 w/(M・k) で 500 °C-ボイラーの熱分布さえも保存します, ホットスポットを減らす
  • 熱膨張係数: 11.8 ×10⁻⁶/°C (20 - 500 °C) - 温度変動による損傷を最小化します (例えば。, 20 °Cに 550 °C)
  • 磁気特性: 強磁性 - 可能性の高い高精度の非破壊検査 (NDT) 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.

1.3 機械的特性

GB 15CRMORの機械的パフォーマンスは、厳格なGB/Tを満たしています 713 高温サービスの要件. 以下は典型的な値です:

財産測定方法典型的な値 (20 °C)典型的な値 (500 °C)GB標準最小 (20 °C)
硬度 (ロックウェル)HRB80 - 95 HRBn/an/a (脆性を避けるために制御されます)
硬度 (ビッカーズ)HV160 - 190 HVn/an/a
抗張力MPA450 - 590 MPA320 - 420 MPA450 MPA
降伏強度MPA295 - 410 MPA180 - 260 MPA295 MPA
伸長% (で 50 mm)21 - 27%n/a21%
衝撃の靭性j (で -20 °C)≥ 47 jn/a≥ 31 j
疲労制限MPA (回転ビーム)190 - 230 MPA140 - 180 MPAn/a (サーマルサイクルごとにテストされました)

1.4 その他のプロパティ

GB 15crmorのユニークな特徴は、中国の高温プロジェクトの重要な課題を解決します:

  • 溶接性: 良い - 予熱を200〜300°Cに要求します (クロム誘発溶接亀裂を避けるため) 低水素電極 (例えば。, E8018-B3), しかし、耐性耐性のジョイントを生成します.
  • 形成性: 中程度 - 湾曲したボイラーシェルまたは反応器の壁に曲がることができます (制御された加熱を備えています) 合金の利点を失うことなく.
  • 耐食性: 優れた - 過熱した蒸気 (550 °C), サワーガス (まで 20% h₂s), と沿岸の塩の空気; ほとんどの内陸プロジェクトには追加のコーティングは必要ありません.
  • 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, 重要な安全機能.
  • タフネス: 優れた - 強度 -20 °C (中国北部の冬) そして 550 °C (連続動作), GB 16MNRのような炭素鋼のアウトパフォーマンス.

2. GB 15crmor圧力容器鋼のアプリケーション

GB 15crmorの高温および腐食抵抗は、中国のエネルギーの定番となっています, 石油化学, 重工業部門. 主要な用途は次のとおりです:

  • 圧力容器: 高温サワーガス反応器と超臨界化学容器 - 12,000〜18,000 psiと450〜550°Cのハンドル, GBに準拠しています 150.
  • ボイラー: 発電所の過熱蒸気ボイラー (例えば。, シャンクシ, インナーモンゴル) - 500〜550°Cでクリープします, 石炭火力または天然ガスの出力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: ハイドロクラッキング反応器と触媒クラッカー (例えば。, Zhijiang, 広東省製油所) - 高温と酸っぱいガスに耐えます, メンテナンスのダウンタイムの削減.
  • 産業用具: 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: 超高温地区暖房パイプライン (200–250°C) - 耐性腐食と熱分解, 北京や上海などの大都市に最適です.

3. GB 15crmor圧力容器鋼の製造技術

GB 15crmorの生産には、合金含有量を正確に制御し、その最大限の可能性を解き放つために熱処理が必要です. これが段階的なプロセスです:

  1. 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) ひしゃく洗練されています. クロム (1.00–1.50%) とモリブデン (0.40–0.60%) 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.
  2. ローリング:
    • The steel is ホットロール (1,180 - 1,280 °C) プレートに (6 mm to 100+ 厚さmm). ローリング中のゆっくりした冷却により、合金の腐食防止とクリープ耐性の特性が保存されます, 穀物の粗大化を避けます.
  3. 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 900 - 960 °C, 45〜90分開催されました (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 600 - 680 °C, 60〜180分開催されました, その後、空冷 - brittle性を低下させ、クリープ抵抗でロックします.
  4. 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 (高圧シーリングに重要です).
  5. 表面処理:
    • コーティング (オプション):
      • アルミニウム拡散コーティング: 超高熱ボイラー用 (> 550°C) - 酸化抵抗を強化します.
      • 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 (>20%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 300 °C) 中国の環境基準を満たすため.
  6. 品質管理:
    • 化学分析: 高精度質量分析はクロムを検証します (1.00–1.50%) とモリブデン (0.40–0.60%) レベル.
    • 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 (500 °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 (1.8×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 コンプライアンス.

4. ケーススタディ: gb 15crmor in Action

実際の中国のプロジェクトは、過酷な高温環境におけるGB 15crmorの信頼性を紹介します.

ケーススタディ 1: 発電所ボイラー (シャンクシ, 中国)

上海の石炭火力発電所は、生成するために過熱した蒸気ボイラーを必要としていました 600 電気のMW, で動作します 540 °Cおよび 19 MPA (2,750 psi). 彼らはGB 15crmorプレートを選びました (45 厚さmm) クリープ抵抗のために. 後 10 毎日の運用の年, ボイラーには変形や腐食がありません。モリブデンの含有量は効率を維持しています, 燃料費を削減します 6% 毎年. このプロジェクトにより、プラントは120万円対節約されました. 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)

四川の石油化学会社は、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 (18% h₂s) で 500 °Cおよび 15 MPA (2,175 psi). GB 15crmor溶接プレート (35 厚さmm) 耐食性のために選択されました. 原子炉が取り付けられました 2018 メンテナンスなしで実行されました - クロム含有量は硫化物ストレスの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. ステンレス鋼の代わりにGB 15crmorを選択します, 同社は、コストを削減しました 35%.

5. GB 15crmor vs. その他の材料

GB 15crmorは他の高性能圧力船舶と比較してどうですか?

材料GB 15crmorとの類似点重要な違いに最適です
GB 16MNR中国の圧力鋼クロム/モリブデンはありません; 不十分な高テンプ/腐食抵抗; 40% 安く内陸の中型テンプルプロジェクト (≤ 400 °C)
GB 20g中国の炭素鋼合金はありません; 上記の役に立たない 450 °C; 50% 安く低テンプ, 低圧プロジェクト
EN 13CRMO4-5CR-MO合金鋼低クロム (0.70–1.10%); 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 11ASME CR-MOスチールより高いモリブデン (0.90–1.10%); より良いクリープ; 20% 価格グローバルなウルトラハイテンププロジェクト (> 550°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 500 °C; 3×より高価沿岸の低テンプルプロジェクト

GB 15crmorに関するYiguテクノロジーの視点

Yiguテクノロジーで, GB 15crmorは、中国の高温に関する私たちの主な推奨事項です, 高圧プロジェクト. そのクロム - モリブデンのコンボは、パワーと石油化学的クライアントの最大の問題点を解決します。 500+ °Cおよびサワーガス腐食. 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。, 四川の酸っぱいガスプロジェクトは、余分な腐食試験を受けます). 炭素鋼からアップグレードするクライアント用, これは費用対効果の高いステップアップです。輸入された合金のプレミアムなしでGB 16MNRを実行する.

GB 15crmor圧力容器スチールに関するFAQ

  1. GB 15crmorは上記のプロジェクトに使用できますか 550 °C?
    はい - 変更付き. アルミニウム拡散コーティングを追加して、酸化抵抗を強化します, 目標温度で余分なクリープテストを実施します (例えば。, 580 °C) 長期的な信頼性を確保するため.
  2. 中国でGB 15crmorに最適な溶接プロセスは何ですか?
    水没したアーク溶接 (見た) 厚いプレートに最適です - それは完全な融合に高熱入力を提供します, 溶接亀裂を避けるために、低水素フラックスと組み合わせます. 薄いプレート用, ER80S-B3フィラー金属でTIG溶接を使用します.
  3. GB 15CRMORは、歓迎後の熱処理が必要です (PWHT)?
    はい - 高温サービスにおける溶接のためのマンダト. 600〜650°Cに加熱します, 1インチあたり1〜2時間の厚さを保持します, その後、ゆっくりと涼しくなります. PWHTは残留応力を減らし、合金のクリープ抵抗を回復します.
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