Cos'è l'A335 P11
ASTM A335, con il suo gemello ASME SA-335, è lo standard per i tubi in lega di acciaio ferritico senza saldatura per servizi ad alta-temperatura. Il grado P11 ha una composizione di 1,25Cr-0,5Mo, un acciaio al cromo-molibdeno che mantiene una resistenza utile e resiste all'ossidazione a temperature alle quali l'acciaio al carbonio cede. L'acciaio viene fornito senza saldatura ed è uno dei gradi Cr-Mo più utilizzati nelle industrie energetiche e di processo. Nel sistema europeo P11 corrisponde a 13CrMo4-5, numero materiale 1.7335, secondo EN 10216-2.
Composizione chimica
La composizione di P11 per A335 è:
| Elemento | Intervallo o massimo,% |
|---|---|
| Carbonio | 0.05 – 0.15 |
| Manganese | 0.30 – 0.60 |
| Fosforo, max | 0.025 |
| Zolfo, max | 0.025 |
| Silicio | 0.50 – 1.00 |
| Cromo | 1.00 – 1.50 |
| Molibdeno | 0.44 – 0.65 |
Il cromo fornisce resistenza all'ossidazione e al ridimensionamento, mentre il molibdeno aumenta la resistenza allo scorrimento viscoso a temperature elevate. L'acciaio viene fornito allo stato normalizzato-e-temperato, che sviluppa la microstruttura ferritica-bainitica che conferisce al grado le sue prestazioni alle alte-temperature.
Proprietà meccaniche
I requisiti di temperatura ambiente-di P11 sono un carico di snervamento minimo di 205 MPa (30 ksi), un carico di rottura minimo di 415 MPa (60 ksi) e un allungamento minimo del 30% in 2 pollici. Il valore ingegneristico del materiale è a temperatura elevata: è progettato per un servizio prolungato fino a circa 565 C in servizio con vapore e gas caldo-, dove la sua resistenza allo scorrimento viscoso e alla resistenza all'ossidazione mantengono la parete del tubo entro i limiti di progettazione. Le sollecitazioni di progettazione alla temperatura sono ricavate dalle tabelle delle tensioni ammissibili-di ASME B31.1 o dal codice pertinente.
Applicazioni
P11 viene utilizzato per tubi del surriscaldatore e del riscaldatore, collettori, linee principali del vapore e tubazioni delle caldaie nelle centrali elettriche a combustibili fossili; tubi di riscaldamento, linee di trasferimento e tubazioni di reattori in raffinerie e impianti petrolchimici; e tubazioni generali di processo-ad alta temperatura. Si tratta di un prodotto collaudato e affidabile con un'enorme base installata, che garantisce una domanda costante di lavori di manutenzione e di estensione della vita-. Nei nuovi impianti ultra-supercritici, per le sezioni più calde vengono utilizzati gradi di lega più-come P22, P91 e P92, ma P11 rimane la scelta economica per il servizio a temperature-moderate.
Saldatura e fabbricazione
P11 è saldabile con procedure standard, ma il contenuto di lega richiede disciplina. Normalmente è richiesto un preriscaldamento di almeno 150-200 C, la temperatura di interpass è controllata e il trattamento termico post-saldatura nell'intervallo da 650 a 730 C è obbligatorio per le saldature a pressione per ripristinare le proprietà-della zona interessata dal calore-e alleviare lo stress. Il metallo d'apporto deve corrispondere alla composizione P11 (circa 1,25Cr-0,5Mo). A causa del contenuto di cromo, l'area di saldatura è protetta dalla contaminazione atmosferica durante la saldatura e la saldatura completata viene esaminata dal test NDT richiesto dalla normativa.
Posizione tra i gradi Cr-Mo
La famiglia Cr-Mo aumenta il contenuto di leghe: P5 (5Cr-0,5Mo) e P9 (9Cr-1Mo) per temperature più elevate-e servizio corrosivo, P11 (1,25Cr-0,5Mo) e P12 per impieghi moderati, P22 (2,25Cr-1Mo) per temperature e pressioni più elevate e il Qualità 9Cr P91 e P92 per servizio ultra-supercritico. P11 offre il miglior rapporto prestazioni/costi nel suo intervallo di temperature: più potente dell'acciaio al carbonio, più economico di P22 e P91. Il grado corretto per un progetto è stabilito dalla temperatura di progetto, dalla pressione e dai meccanismi di guasto del servizio.
Domande frequenti
D: Cos'è il tubo A335 P11?
Tubo in acciaio legato ferritico senza saldatura della famiglia 1,25Cr-0,5Mo per servizi ad alta-temperatura e alta pressione, secondo ASTM A335.
D: Qual è la differenza tra P11 e P22?
P11 ha l'1,25% di cromo e lo 0,5% di molibdeno; P22 contiene il 2,25% di cromo e l'1% di molibdeno, garantendo una maggiore resistenza allo scorrimento viscoso per impieghi a temperature più elevate e a pressioni-più elevate.
D: Per quale intervallo di temperature è adatto P11?
Per il servizio vapore e gas caldo-, P11 viene normalmente utilizzato fino a circa 565 C. Al di sopra di questa temperatura sono richiesti i gradi P22 o 9Cr.
D: P11 è saldabile?
Sì, con preriscaldamento da 150 a 200 C, temperatura di interpass controllata, metallo d'apporto corrispondente e trattamento termico post-saldatura obbligatorio da 650 a 730 C per saldature a pressione.
D: Qual è l'equivalente europeo di P11?
13CrMo4-5, numero materiale 1.7335, secondo EN 10216-2. Le due designazioni sono comunemente scambiate nei progetti internazionali.
D: Quali sono le proprietà meccaniche di P11?
Carico di snervamento minimo di 205 MPa, resistenza alla trazione minima di 415 MPa e allungamento minimo del 30%, con sollecitazioni di progettazione a temperatura elevata-secondo il codice.
