Cijev od nehrđajućeg čelika TP304H: svojstva i upotreba

Što je TP304H?

TP304H je visoko{1}}ugljična varijanta nehrđajućeg čelika 304, standardizirana u ASTM A213 (bešavne cijevi za kotao, pregrijač i-izmjenjivač topline) i ASTM A312 (bešavne i zavarene cijevi). Sufiks H znači da se sadržaj ugljika održava u kontroliranom opsegu od 0,04-0,10%, što jamči čvrstoću puzanja koju ASME Kodeks za kotlove i tlačne posude zahtijeva za komponente koje rade iznad otprilike 500 stupnjeva. Obični 304 s karbonom na dnu svog raspona ne nosi to jamstvo, zbog čega servisi za visoke temperature izričito navode 304H.

Kemijski sastav

Element	304H (ASTM A213/A312)
Ugljik	0.04-0.10
Mangan	2,00 maks
Silicij	0,75 maks
Fosfor	0,045 maks
Sumpor	0,030 maks
Krom	18.0-20.0
nikal	8.0-10.5

U 304H nema molibdena; to je ravni austenitni stupanj 18-8 odabran za čvrstoću na visokim temperaturama i otpornost na oksidaciju, a ne za rad s kloridima.

Mehanička svojstva i proizvodnja

Vlasništvo	304H (po A312)
Vlačna čvrstoća, min	515 MPa (75 ksi)
Granica razvlačenja, min	205 MPa (30 ksi)
Istezanje u 50 mm, min	40%
Tvrdoća	92 HRB / 201 HB max

Bešavne cijevi 304H proizvode se vrućim valjanjem ili probijanjem gredice nakon čega slijedi hladno valjanje ili hladno izvlačenje do konačne veličine. Tipični rasponi isporuke: hladno{2}}vučena bešavna cijev 8-820 mm OD sa 2-60 mm stijenke; vruće valjane bešavne cijevi 50-760 mm OD sa 10-120 mm stijenke. Nakon hladnog rada, cijev se žari na temperaturi iznad 1040 stupnjeva i kali kako bi se obnovila austenitna struktura.

Izvedba na visokim-temperaturama

Kontrolirani sadržaj ugljika daje 304H njegovu projektiranu vrijednost: veću otpornost na puzanje-od 304 ili 304L na 500-800 stupnjeva, zbog čega ASME kodeks dopušta veća dopuštena naprezanja za 304H u tom rasponu. Otpornost na oksidaciju slična je standardnoj 304 - koja se može koristiti do otprilike 870 stupnjeva u povremenom radu i 925 stupnjeva u kontinuiranom radu za tanke dijelove. Praktična granica za-dugotrajnu nosivost je oko 650-800 stupnjeva, ovisno o razini naprezanja.

Kompromis-je korozija: više ugljika znači veći rizik od taloženja krom karbida (senzibilizacija) u rasponu od 425-850 stupnjeva, tako da zavarene 304H komponente trebaju žarenje u otopini nakon zavarivanja ili stabiliziranu alternativu kada je usluga korozivna, a ne samo na visokoj temperaturi.

TP304H u odnosu na TP304L i tipične primjene

Točka	TP304H	TP304L
Ugljik	0.04-0.10%	0,035% maks
Glavna snaga	otpornost na puzanje iznad ~500 stupnjeva	otpornost na interkristalnu koroziju nakon zavarivanja
Tipična uporaba	pregrijači, peći, visoko{0}}temperaturni izmjenjivači	kemijska, prehrambena, zavarena procesna oprema
Opasnost od osjetljivosti zavara	viši; žariti nakon zavarivanja	nizak po dizajnu

Odgovaraju na različita pitanja: 304H za vruću čvrstoću, 304L za zavarljivost i koroziju. Uobičajena praksa u tvornici je 304H gdje je temperatura metala iznad oko 500 stupnjeva, i 304L (ili stabilizirani stupanj) gdje dominiraju zavarivanje i korozivni mediji.

Cijevi pregrijača i dogrijača u fosilnim i HRSG kotlovima

Visoko{0}}komponente peći i plamenika

Petrokemijski prijenosni vodovi i procesni grijači

Izmjenjivači topline rade iznad 500 stupnjeva na vrućoj strani

Sloj katalizatora i kanali-dimnog plina u jedinicama reformatora

Često postavljana pitanja

P: Što znači H u 304H?
H označava kontrolirani raspon ugljika (0,04-0,10%) koji jamči minimalna svojstva puzanja i loma na povišenoj temperaturi, prema zahtjevima koda ASTM A213/A312 i ASME.

P: Koju temperaturu može izdržati 304H?
Otpornost na oksidaciju proteže se do oko 870 stupnjeva povremeno i 925 stupnjeva kontinuirano za tanke dijelove; konstrukcijska čvrstoća nosivosti-je značajna do otprilike 800 stupnjeva, ovisno o naprezanju i kodu.

P: Zašto ne koristiti 304L na visokoj temperaturi?
Nizak sadržaj ugljika 304L smanjuje njegovu otpornost na puzanje, a ASME kod dodjeljuje mu niža dopuštena naprezanja pri visokoj temperaturi. Iznad oko 500 stupnjeva, specificiran je 304H ili stabilizirani stupanj kao što je 321.

P: Je li 304H otporan na kloride?
Nije bolji od standarda 304 i lošiji od 316L. 304H nije odabran za čvrstoću na vruće, a ne za rad s kloridima; u kloridnim okruženjima koristite 316L ili više legure.

P: Može li se 304H zavarivati?
Da, s 308H ili 308L punilom. Budući da visok sadržaj ugljika može izazvati osjetljivost topli-pogođene zone, žarenje otopinom nakon zavarivanja preporučuje se za korozivne usluge; 321 može biti poželjan tamo gdje žarenje nije praktično.

P: Koja je razlika između A213 TP304H i A312 TP304H?
Oblik proizvoda i opseg: A213 pokriva bešavne kotlove i cijevi za{1}}izmjenjivače topline s strožim tolerancijama; A312 pokriva cijevi za rad pod tlakom, bešavne i zavarene, s istom 304H kemijom i mehaničkim minimumima.