Ikhtisar Pipa Baja Seamless ASTM A335 P22
ASTM A335 adalah spesifikasi standar untuk pipa baja paduan feritik mulus yang ditujukan untuk layanan-suhu tinggi. Kelas P22 adalah kelas 2,25Cr-1Mo dari spesifikasi tersebut: pipa baja paduan kromium-molibdenum yang diproduksi dengan pengerjaan panas billet padat ke dalam lubang mulus tanpa pengelasan memanjang, kemudian diukur, diselesaikan, dan diberi perlakuan panas. ASME SA335 P22 adalah edisi kode dengan spesifikasi yang sama dan secara teknis setara untuk tujuan desain dan pengadaan.
Grade P22 dipilih jika baja karbon telah mencapai batas suhunya namun grade 9Cr akan menambah biaya yang tidak perlu dan kerumitan pengelasan. Ini adalah bahan utama untuk pipa superheater dan reheater, pipa steam utama, header steam dan jalur proses panas di kilang.
Komposisi Kimia dan Pengaruhnya terhadap Kinerja
Kromium memberikan ketahanan terhadap oksidasi dan kerak yang memungkinkan pipa bertahan lama dalam paparan gas dan uap panas pembakaran. Molibdenum meningkatkan-kekuatan suhu dan ketahanan mulur, sehingga pipa tahan terhadap deformasi lambat di bawah tekanan berkelanjutan pada suhu. Batasan ASTM A335 P22 untuk analisis panas adalah:
| Elemen | Komposisi (%) |
|---|---|
| Karbon (C) | 0.05–0.15 |
| Mangan (Mn) | 0.30–0.60 |
| Fosfor (P) | 0,025 maks |
| Belerang (S) | 0,025 maks |
| Silikon (Si) | 0,50 maks |
| Kromium (Cr) | 1.90–2.60 |
| Molibdenum (Mo) | 0.87–1.13 |
Fosfor dan sulfur dijaga tetap rendah karena keduanya melemahkan baja dan mengurangi ketangguhan di zona yang-terpengaruh panas las. Kisaran karbon yang dibatasi menjaga kemampuan pengerasan tetap dapat diprediksi dan tetap memberikan kekuatan tarik yang dibutuhkan tingkat tersebut.
Sifat Mekanik pada Suhu Kamar
Spesifikasi tersebut menetapkan nilai minimum yang harus dipenuhi oleh pengujian tarik sampel yang diambil dari pipa jadi:
| Milik | Persyaratan |
|---|---|
| Kekuatan tarik | 415 MPa (60 ksi) mnt |
| Kekuatan hasil | 205 MPa (30 ksi) mnt |
| Pemanjangan | 30% min dalam 2 inci, disesuaikan dengan ketebalan dinding |
| Kondisi pasokan | Sepenuhnya anil, atau dinormalisasi dan ditempa |
Layanan-Suhu Tinggi dan Perlakuan Panas
P22 menjaga kekuatan mulur yang berguna hingga sekitar 593 derajat (1100 derajat F) dalam layanan uap dan gas panas, itulah sebabnya P22 digunakan untuk bagian terpanas dari boiler konvensional. Perlakuan panas yang diperlukan memperhalus struktur butiran, mengurangi tekanan pembentuk dan menghasilkan kombinasi kekuatan dan keuletan sesuai spesifikasi yang diminta.
Untuk konstruksi yang dilas, kontrol termal merupakan faktor penentu umur sambungan. Baja 2,25Cr-1Mo mengeras di zona-yang terpengaruh panas dan kehilangan ketangguhannya jika zona tersebut tidak ditangani, sehingga perlakuan panas pasca-pengelasan bersifat wajib dan bukan opsional.
Panaskan terlebih dahulu sebelum pengelasan: biasanya 200–300 derajat (400–575 derajat F).
Kontrol suhu interpass untuk membatasi panas-yang mempengaruhi kekerasan zona.
Perlakuan panas pasca-pengelasan dalam kisaran suhu yang melemahkan zona-yang terpengaruh panas tanpa mengurangi kekuatan logam dasar.
Mencocokkan logam pengisi 2,25Cr-1Mo seperti ER90S-B3 dan E9015-B3 untuk busur tungsten gas dan pengelasan busur logam berpelindung.
Manufaktur, Pengujian dan Inspeksi
Pipa mulus diproduksi dengan menusuk billet bundar yang dipanaskan untuk membentuk cangkang berongga, memanjangkan dan menggulung cangkang tersebut hingga diameter dan ketebalan dinding yang diperlukan, kemudian mengukur dan menyelesaikan produk. Tidak adanya lapisan las menghasilkan penampang-homogen dengan sifat seragam di seluruh keliling, itulah alasan rangkaian produk ini mendominasi perpipaan-tekanan tinggi,-suhu tinggi.
Kualitas diverifikasi melalui kombinasi pengujian destruktif dan-non-destruktif: pengujian tekanan hidrostatis pada setiap pipa, pengujian non-destruktif elektrik seperti inspeksi arus eddy atau ultrasonik untuk cacat permukaan dan internal, pengujian perataan, tekukan, dan kekerasan pada sampel, ditambah analisis kimia dan pengujian tarik untuk memastikan kualitasnya.
Aplikasi Khas dan Perbandingan Kelas
Pembangkit listrik-berbahan bakar fosil: tabung superheater dan reheater, saluran uap utama, dan header uap.
Petrokimia dan pemurnian: proses perpipaan di sekitar unit perengkahan katalitik dan perengkahan hidro.
Boiler industri dan utilitas: pipa boiler dan pipa penghubung.
Penukar panas dan bagian bertekanan terkena siklus termal dan tekanan tinggi.
| Nilai | Kimia nominal | Peran seleksi |
|---|---|---|
| P11 | 1,25Cr-0,5Mo | Layanan suhu sedang dengan biaya lebih rendah |
| P12 | 1Cr-0,5Mo | Kromium lebih rendah dari P11, untuk pipa tugas lebih ringan |
| P22 | 2,25Cr-1Mo | Kekuatan mulur dan ketahanan oksidasi lebih tinggi dibandingkan P11 dan P12 |
| P5 | 5Cr-0,5Mo | Ketahanan oksidasi dan sulfidasi lebih baik dibandingkan P22 |
| P9 | 9Cr-1Mo | Kekuatan dan ketahanan penskalaan yang lebih tinggi untuk layanan yang berat |
| P91 | 9Cr-1Bulan-V-Nb | Kekuatan tertinggi dari keluarga feritik, dengan dinding lebih tipis dan kontrol pengelasan yang ketat |
Pertanyaan Yang Sering Diajukan Tentang Pipa ASTM A335 P22
T: Apa arti sebutan P22 dalam ASTM A335?
Ini mengidentifikasi kelas baja paduan feritik mulus 2,25% kromium, 1% molibdenum yang dipasok untuk layanan suhu-tinggi, yang biasa disebut baja 2,25Cr-1Mo.
Q: Berapa suhu servis maksimum untuk pipa P22?
Kekuatan mulur yang berguna umumnya diterima hingga sekitar 593 derajat (1100 derajat F), dengan batas pasti yang ditentukan oleh kode desain dan tingkat tegangan pada komponen.
Q: Apakah material ASME SA335 P22 sama dengan ASTM A335 P22?
Ya. SA335 adalah adopsi kode ASME dengan spesifikasi yang sama, dan nilainya secara teknis setara.
T: Perlakuan panas apa yang diperlukan untuk pipa P22?
Pipa disuplai dengan anil penuh atau dinormalisasi dan ditempa, dan sambungan las memerlukan perlakuan panas pasca-pengelasan sebelum digunakan.
T: Apa perbedaan P22 dengan P11?
P22 mengandung 1,90–2,60% kromium dan 0,87–1,13% molibdenum dibandingkan sekitar 1,25% kromium dan 0,5% molibdenum di P11, memberikan P22 kekuatan mulur yang lebih tinggi dan ketahanan oksidasi yang lebih baik.
Q: Bisakah pipa P22 dilas di lapangan?
Ya, dengan prosedur yang memenuhi syarat: pemanasan awal yang terkontrol sekitar 200–300 derajat , pencocokan logam pengisi 2,25Cr-1Mo, dan perlakuan panas pasca-pengelasan untuk mengembalikan ketangguhan zona yang terkena dampak panas.
A335 P22 tetap menjadi pilihan yang dapat diandalkan untuk perpipaan-bersuhu dan-bertekanan tinggi karena keseimbangan kromium dan molibdenumnya memberikan kinerja yang telah terbukti dengan tingkat biaya dan kemampuan las yang tidak dapat ditandingi oleh kualitas paduan yang lebih tinggi.
