Cos'è il tubo ASTM A335 P5
ASTM A335 P5 è un tipo di tubo in acciaio legato ferritico senza saldatura con una composizione chimica nominale del 5% di cromo e 0,5% di molibdeno, una combinazione solitamente scritta come 5Cr-0,5Mo. È prodotto secondo la specifica A335 per tubi senza saldatura per servizi ad alta temperatura e viene fornito finito a caldo senza giunzioni longitudinali.
L'aumento del contenuto di cromo rispetto alle qualità 1-1/4Cr e 2-1/4Cr è ciò che definisce il ruolo di questo materiale. Il cromo regola la resistenza all'ossidazione e alle incrostazioni, ai flussi di processo contenenti zolfo e agli attacchi di idrogeno ad alta temperatura, mentre il molibdeno fornisce la resistenza allo scorrimento viscoso che consente al tubo di sopportare pressione a temperature elevate per una lunga durata.
Composizione chimica e requisiti meccanici
| Articolo | Requisito |
|---|---|
| Carbonio, massimo | 0.15% |
| Manganese | 0.30-0.60% |
| Fosforo, max | 0.025% |
| Zolfo, max | 0.025% |
| Silicio, massimo | 0.50% |
| Cromo | 4.00-6.00% |
| Molibdeno | 0.45-0.65% |
| Resistenza alla trazione, min | 415 MPa |
| Limite di snervamento, min | 205 MPa |
| Forma del prodotto | Senza cuciture, rifinito a caldo |
| Test | A questo grado si applicano prove di trazione, piegatura, appiattimento e idrostatica |
Il contenuto di carbonio è mantenuto basso in questo grado perché una maggiore quantità di carbonio combinata con il 5% di cromo rende la zona di saldatura interessata dal calore più dura e più sensibile alle cricche dopo il raffreddamento. I valori ammissibili di progettazione sono presi dal codice delle attrezzature a pressione che governa il progetto piuttosto che dai minimi di accettazione nella tabella sopra, perché i valori di sollecitazione ammissibili dipendono dalla temperatura del metallo e dai dati di scorrimento e rottura a lungo termine.
Dove viene utilizzato il tubo 5Cr-0,5Mo
Tubi riscaldanti e curve di ritorno nelle unità di raffineria del greggio e del vuoto, dove le temperature del metallo dei tubi sono elevate e i flussi di processo possono essere solforosi.
Tubazioni di processo in unità di cracking catalitico, coking e idroprocessamento, comprese linee di trasferimento e linee di prodotti caldi.
Servizi contenenti idrogeno, in cui il contenuto di cromo e molibdeno fornisce resistenza all'attacco dell'idrogeno ad alta temperatura che gli acciai al carbonio e bassolegati non possono fornire.
Sezioni caldaia e surriscaldatore e linee del vapore che operano al di sopra dell'intervallo di temperatura del grado 2-1/4Cr.
Componenti di scambiatori di calore e recipienti a pressione in raffinerie ad alta temperatura e attività petrolchimiche.
Poiché il grado viene spesso selezionato per la resistenza alla corrosione e all'idrogeno piuttosto che per la sola resistenza allo scorrimento viscoso, i progettisti abbinano la scelta del materiale alle condizioni di processo: la pressione parziale dell'idrogeno, il contenuto di zolfo e la temperatura del metallo insieme determinano se 5Cr-0,5Mo è adeguato o se è necessario un grado di cromo al 9%.
Fabbricazione, saldatura e trattamento termico
La saldatura utilizza una procedura qualificata e un materiale di consumo 5Cr-0,5Mo corrispondente classificato secondo la specifica del metallo d'apporto AWS appropriata o un altro materiale di consumo approvato dal codice di progettazione.
È necessario il preriscaldamento e viene mantenuta una temperatura minima di interpass in tutto il giunto per evitare strutture dure e fragili delle zone influenzate dal calore.
Il trattamento termico post-saldatura è obbligatorio per questo grado per la maggior parte degli spessori di parete e la temperatura di immersione, il tempo di mantenimento e le velocità di riscaldamento e raffreddamento controllate seguono il codice di costruzione.
Laddove il tubo a parete spessa viene formato a caldo o piegato, viene successivamente applicato un trattamento completo di normalizzazione e rinvenimento in modo che le proprietà di scorrimento viscoso della sezione formata corrispondano a quelle del tubo diritto.
Le operazioni di molatura, lavorazione meccanica e taglio termico non devono lasciare uno strato indurito o ossidato su una superficie che verrà successivamente saldata.
Punti di ordinazione e ispezione
Indicare le specifiche e la qualità, le condizioni di consegna, le dimensioni e lo spessore delle pareti, nonché il pacchetto di test e certificazione richiesto nell'ordine di acquisto.
Leggere l'analisi termica sul certificato dello stabilimento rispetto agli intervalli delle specifiche, prestando particolare attenzione a carbonio, cromo e molibdeno.
Controllare il registro del test idrostatico e confermare il metodo di esame non distruttivo utilizzato per il corpo del tubo.
Misurare lo spessore e l'ovalizzazione della parete, poiché la pressione nominale di una linea finita dipende dalla parete effettiva piuttosto che da quella nominale.
Mantenere il tubo separato dall'acciaio al carbonio e privo di contatto con il suolo e proteggere le estremità tagliate fino alla realizzazione del giunto.
Domande frequenti
D: Cos'è il tubo ASTM A335 P5?
Si tratta di un tubo in acciaio legato ferritico senza saldatura con circa il 5% di cromo e lo 0,5% di molibdeno, fornito secondo la specifica A335 per il servizio ad alta temperatura.
D: Perché è stato scelto il 5Cr-0,5Mo anziché il 2-1/4Cr-1Mo?
Il contenuto di cromo più elevato conferisce una resistenza decisamente migliore all'ossidazione, all'attacco dello zolfo e all'attacco dell'idrogeno ad alta temperatura, che è importante nei flussi di raffineria e di processi petrolchimici.
D: Il tubo P5 è saldato o senza saldatura?
Il grado è specificato come tubo senza saldatura finito a caldo nella specifica A335, quindi non è presente alcun cordone di saldatura longitudinale nel corpo del tubo.
D: Il tubo P5 necessita di un trattamento termico post-saldatura?
SÌ. Per questo grado è necessario un trattamento termico post-saldatura per la maggior parte degli spessori, al fine di temperare la zona termicamente alterata e alleviare lo stress residuo.
D: Qual è la principale difficoltà di fabbricazione?
La zona dura, sensibile alle cricche, alterata dal calore che si forma dopo la saldatura, controllata tramite preriscaldamento, controllo della temperatura di interpass, pratica a basso contenuto di idrogeno e trattamento termico post-saldatura tempestivo.
D: Cosa deve essere verificato prima della fabbricazione?
I numeri di grado e calore, l'analisi termica, i risultati di trazione, le dimensioni e lo spessore delle pareti, oltre ai record dei test idrostatici e non distruttivi.
