Apa itu SA-691 Kelas 92
SA-691 (ASTM A691) mencakup pipa baja las-fusi-listrik untuk layanan tekanan-tinggi pada suhu sedang dan tinggi, dibuat dengan membentuk pelat dan mengelas lapisan memanjang dengan pengelasan busur terendam. Grade 92 adalah grade 9Cr-2W creep-strength-enhanced ferritic (CSEF), setara dengan pengelasan A335 P92 dan A213 T92. Baja ini diperkuat dengan pengerasan larutan padat tungsten dan molibdenum, pengendapan vanadium{24}}niobium karbonitrida, dan batas butir yang distabilkan oleh boron, sehingga memberikan kekuatan mulur sekitar 20 hingga 30% lebih tinggi dibandingkan Kelas 91 pada suhu 600 hingga 650 C. Baja ini digunakan untuk bagian terpanas pada boiler ultra-superkritis, yang mana Kelas 91 memerlukan ketebalan dinding yang berlebihan.
Komposisi Kimia
Komposisi Grade 92 dikontrol dengan ketat, karena setiap elemen mempengaruhi kinerja creep:
| Elemen | Rentang atau maksimum, % |
|---|---|
| Karbon | 0.07 – 0.13 |
| mangan | 0.30 – 0.60 |
| Fosfor, maks | 0.020 |
| Belerang, maks | 0.010 |
| Silikon, maks | 0.50 |
| Kromium | 8.50 – 9.50 |
| molibdenum | 0.30 – 0.60 |
| Tungsten | 1.50 – 2.00 |
| Vanadium | 0.15 – 0.25 |
| Niobium | 0.04 – 0.09 |
| Nitrogen | 0.030 – 0.070 |
| Boron | 0.001 – 0.006 |
| Aluminium, maks | 0.02 |
| Nikel, maks | 0.40 |
Aluminium dibatasi hingga 0,02% karena bahkan sejumlah kecil aluminium mengganggu penguatan yang dikontrol-nitrogen. Nikel dibatasi untuk menghindari penurunan ketangguhan dan peningkatan risiko retak selama fabrikasi.
Sifat Mekanik
Persyaratan suhu-ruangan adalah kekuatan tarik minimum 620 MPa (90.000 psi), kekuatan luluh minimum 440 MPa (64.000 psi), dan perpanjangan minimum 20% dalam 50 mm, dengan kekerasan biasanya 210 hingga 250 HBW dan maksimum 250 HBW setelah perlakuan panas. Nilai teknis dari grade tersebut berada pada suhu tinggi: pada suhu 600 C, kekuatan retak mulur setelah 100.000 jam kira-kira 180 MPa dibandingkan sekitar 140 MPa untuk Grade 91, dan tegangan izin sekitar 30% lebih tinggi, sehingga memungkinkan dinding yang lebih tipis untuk layanan yang sama.
Perlakuan Panas
Pipa yang dilas harus dinormalisasi dan ditempa setelah pengelasan. Normalisasi dilakukan pada suhu 1040 hingga 1080 C, dilanjutkan dengan tempering pada suhu 750 hingga 780 C selama minimal satu jam. Target temper untuk ketangguhan dan kekuatan optimal adalah sekitar 760 C. Karena perlakuan panas memulihkan struktur mikro pelat dasar dan lasan, maka ini merupakan bagian wajib dari jalur produksi, bukan suatu pilihan. Catatan suhu-waktu perlakuan-panas harus disertakan dalam dokumentasi pabrik.
Pengelasan dan Fabrikasi
Grade 92 hanya dapat dilas dengan prosedur yang berkualifikasi dan personel yang berpengalaman. Diperlukan pemanasan awal sebesar 200 hingga 250 C, suhu interpass dibatasi hingga maksimum 300 C, dan perlakuan panas pasca-pengelasan pada suhu 760 C plus atau minus 10 C tidak-dapat dinegosiasikan untuk pengelasan servis. Logam pengisi harus sesuai dengan Grade 92; pengelasan dengan pengisi P91 menghasilkan las yang kurang cocok dan dapat gagal sebelum waktunya. Setelah PWHT, kekerasan pengelasan harus diperiksa, dengan nilai di luar kisaran 200 hingga 250 HBW menunjukkan perlakuan panas yang tidak tepat. Material ini sensitif terhadap retak Tipe IV di zona yang terkena dampak panas berbutir halus, sehingga siklus termal harus dikontrol secara tepat.
Jaminan Kualitas
Di luar persyaratan dasar, proyek penting menetapkan pengujian radiografi dan ultrasonik 100% pada semua pengelasan, pemetaan kekerasan di seluruh logam dasar, zona-yang terkena dampak panas, dan pengelasan, serta identifikasi material positif pada logam dasar dan pengisi. Persyaratan tambahan standar, seperti S5 (radiografi), S6 (pengujian ultrasonik), S8 (kekerasan), dan S9 (pengujian dampak Charpy), biasanya digunakan. Untuk prototipe atau aplikasi penting, pengujian mulur las silang digunakan untuk memenuhi syarat prosedur pengelasan. Laporan pengujian pabrik harus menyertakan catatan-perlakuan panas lengkap, bahan kimia aktual dengan perhatian khusus pada tungsten, boron, aluminium, dan nitrogen, serta semua hasil pengujian mekanis.
Pertanyaan yang Sering Diajukan
T: Apa itu SA-691 Kelas 92?
Ini adalah bentuk pipa las-fusi-listrik dari baja feritik yang disempurnakan dengan kekuatan mulur 9Cr-2W-kuat, setara dengan A335 P92 dan A213 T92, yang digunakan untuk bagian terpanas pembangkit listrik ultra-superkritis.
T: Bagaimana Kelas 92 dibandingkan dengan Kelas 91?
Grade 92 menambahkan sekitar 1,8% tungsten dan memperketat kontrol nitrogen dan boron, memberikan kekuatan mulur sekitar 20 hingga 30% lebih tinggi pada suhu 600 hingga 650 C dan memungkinkan dinding lebih tipis.
Q: Apa komposisi Kelas 92?
Sekitar 9% kromium, 0,5% molibdenum, 1,5 hingga 2,0% tungsten, 0,15 hingga 0,25% vanadium, 0,04 hingga 0,09% niobium, 0,030 hingga 0,070% nitrogen, dan 0,001 hingga 0,006% boron, dengan aluminium dibatasi hingga 0,02%.
T: Apakah-perlakuan panas pascapengelasan diperlukan?
Ya, pada suhu 760 C plus atau minus 10 C. PWHT wajib untuk pengelasan Kelas 92, bersama dengan pemanasan awal 200 hingga 250 C dan suhu interpass maksimum 300 C.
T: Dapatkah logam pengisi P91 digunakan untuk Kelas 92?
Tidak. Pengisi harus sesuai dengan Kelas 92. Pengisi P91 menghasilkan las yang kurang-cocok dengan kekuatan mulur yang lebih rendah dan risiko kegagalan dini.
T: QA apa yang diperlukan untuk pipa Grade 92?
Pemeriksaan las-tidak merusak 100%, pemetaan kekerasan, identifikasi material positif, dan biasanya persyaratan tambahan standar S5, S6, S8, dan S9, dengan catatan perlakuan panas-penuh pada sertifikat pabrik.
