Сталь для котлов и сосудов под давлением

Обзор продукта

Стальные листы для котлов и сосудов под давлением должны выдерживать длительные механические нагрузки при повышенных температурах, а также обладать устойчивостью к ползучести, коррозии и термической усталости. Ассортимент продукции включает углеродистые, углеродно-марганцевые и низколегированные хромомолибденовые марки, предназначенные для топковых и бестопковых сосудов под давлением, эксплуатируемых в диапазоне температур от -20 °C до 600 °C. Нормированные листы SA516-70 поставляются для эксплуатации при умеренных температурах до 425 °C, листы SA387 Gr.22 (2.25Cr-1Mo) — для реакторов гидрокрекинга и систем водородного давления, а закаленные и отпущенные листы SA537 CL2 — для толстостенных конвертеров аммиака и резервуаров-сфер большого диаметра. Все листы соответствуют требованиям ASME BPVC Section II Part A и В 10028-2/3, с гарантированным химическим составом и механическими свойствами согласно анализу плавки и анализу продукции.

Технологический процесс и контроль химического состава

Производственный процесс начинается с плавки в электродуговой печи и рафинирования в ковше, что позволяет обеспечить строгий контроль химического состава — например, для стали SA516-70 с толщиной 50 мм требуется содержание углерода не более 0,28 % и марганца 0,85–1,20 %. Листы подвергаются контролируемой прокатке с последующей нормализацией при 900–950 °C с воздушным охлаждением или закалке при 900–930 °C с последующим отпуском при 620–680 °C для марок QT. Предел текучести при расчетной температуре гарантируется в соответствии с ASME, раздел II, часть D, например, для марки SA516-70 он составляет не менее 260 МПа при 200 °C и 185 МПа при 400 °C. Для марок В 10028, таких как P355GH, предел текучести при 0,2% деформации при 350 °C сертифицирован на уровне не менее 185 МПа, что подтверждается испытанием на растяжение при повышенной температуре для каждой партии.

Технические возможности и стандарты контроля

Возможности по толщине варьируются от 6 мм до 200 мм при ширине до 3 500 мм и длине до 18 000 мм. Листы поставляются в нормализованном, нормализованно-отпущенном или закаленно-отпущенном состоянии в зависимости от марки и толщины. Для листов SA387 Gr.11 и Gr.22 толщиной более 50 мм используются образцы для моделирования термообработки после сварки (PWHT) с целью проверки механических свойств после термоциклирования. Все листы проходят 100% ультразвуковой контроль в соответствии с SA578 Уровень B или В 10160 Класс S1/E1, при этом критерии приемки для ламинарных дефектов ограничены диаметром 3 мм для критических применений. Сертификаты испытаний материалов выдаются в соответствии с В 10204 Тип 3.1 или 3.2, включая полный химический анализ, результаты испытаний на растяжение при комнатной и повышенной температуре, значения ударной вязкости по Шарпи с V-образной надрезом при указанных температурах испытаний, а также размер зерен в соответствии с ASTM E112.

Двойная сертификация и международная эквивалентность оценок

Для марок стали, соответствующих китайскому стандарту GB/T 713, таких как Q345R и 15CrMoR, предоставляется двойная сертификация по эквивалентам стандартов ASME или В, что упрощает процесс закупок на мировом рынке. Q345R (эквивалент P355GH) обеспечивает минимальный предел текучести 345 МПа при комнатной температуре и 170 МПа при 350 °C, с гарантированной энергией удара 41 Дж при -20 °C. 15CrMoR (эквивалент SA387 Gr.12) обеспечивает сопротивление ползучести до 550 °C благодаря содержанию 1,0–1,5 % хрома и 0,45–0,60 % молибдена, что делает его пригодным для паровых барабанов и теплообменников на угольных электростанциях. Листы могут поставляться с пониженным содержанием серы и фосфора ниже 0,010% для повышенной стойкости к HIC в средах с высоким содержанием серы, а испытания на водородное растрескивание проводятся в соответствии с NACE TM0284 для нефтегазовых применений.

Области применения и отрасли

Результаты деятельности нефтегазового сектора

В нефтегазовой отрасли листы SA387 Gr.22 CL2 используются для реакторов гидропереработки, работающих при температуре 450 °C и парциальном давлении водорода 200 бар, где в соответствии со стандартом API 579 требуется предел прочности на ползучее разрушение 100 МПа при 100 000 часов эксплуатации. Для резервуаров хранения сжиженного природного газа (СПГ) поставляются нормализованные листы SA537 CL1 толщиной до 50 мм с гарантированной энергией удара по Шарпи 27 Дж при -40 °C, что соответствует требованиям В 14620 для криогенного применения. Эти листы также предназначаются для сферических резервуаров для хранения пропана и бутана, где закаленное и отпущенное состояние в SA537 CL2 обеспечивает минимальный предел текучести 415 МПа, что позволяет уменьшить толщину стенки на 15–20 % по сравнению с нормализованными марками.

Энергетика и нефтехимия

В энергетике эти материалы используются для изготовления коллекторов пароперегревателей и паровых барабанов на угольных и парогазовых электростанциях. Листы из стали SA387 Gr.91 (9Cr-1Mo-V) поставляются для современных ультра-сверхкритических котлов, работающих при температуре 620 °C и давлении 300 бар, где закаленная мартенситная микроструктура обеспечивает предел прочности на ползучесть 60 МПа при нагрузке в течение 100 000 часов. Для гидроэнергетических напорных трубопроводов и уравнительных баков поставляются нормализованные мелкозернистые листы P355NH с гарантированными свойствами по всей толщине в соответствии с В 10164, обеспечивающие качество Z35 для сварных соединений, подвергающихся высоким нагрузкам. В горнодобывающей промышленности листы SA516-70 используются для автоклавных сосудов в процессах окисления золота и меди под давлением, где рабочие температуры 220 °C и концентрации серной кислоты до 50 г/л требуют припуска на коррозию 3–6 мм.

На нефтехимических и удобрительных заводах листы марки 13CrMo4-5 (В 10028-2) используются для изготовления реакторов метанола и конвертеров синтеза аммиака, работающих при температуре 500 °C и давлении 350 бар. Содержание хрома 1,0–1,5 % обеспечивает стойкость к окислению, а содержание молибдена 0,45–0,60 % повышает сопротивление ползучести до 80 МПа при 500 °C в течение 100 000 часов. Для реакторов мочевины поставляется сталь SA516-70 с наплавкой из нержавеющей стали 316L, где толщина основной пластины 80–120 мм обеспечивает структурную целостность, а наплавленный слой противостоит коррозии карбаматом аммония при 190 °C. В судостроении для грузовых нефтяных танков и скрубберов с инертным газом используются листы P355GH, сертифицированные DNV-GL, которые соответствуют требованиям IMO к огнестойким конструкциям с гарантированными механическими свойствами после формовки.

Возможности в области оффшорных и морских исследований

В морских ветроэнергетических установках листы SA537 CL2 используются для изготовления переходных элементов и монопалевых фундаментов, где при толщине 50–100 мм требуется проведение испытаний на удар по Шарпи при температуре –40 °C в соответствии с В 1993-1-10. Закаленное и отпущенное состояние обеспечивает предел текучести 415 МПа при 20% удлинении, что позволяет создавать износостойкие сварные соединения, выдерживающие циклические нагрузки от волн и ветра. Для опреснительных установок поставляются листы 10CrMo9-10 (В 10028-2) для нагревателей рассола, работающих при температуре 120 °C с концентрацией хлоридов до 70 000 ppm, где содержание хрома 2,25 % обеспечивает стойкость к точечной коррозии. Все листы для морских применений проходят независимую проверку DNV, Lloyds или Bureau Veritas с полной прослеживаемостью от анализа из ковша до окончательной проверки размеров.

Почему стоит выбрать Leading Top Union для стали, используемой в котлах и сосудах под давлением

Сертифицированные системы качества и технические возможности

Leading Top Union работает в соответствии с сертификатом на сварку ISO 3834-2 и классом исполнения EN 1090-2 EXC3, что гарантирует соответствие процессов изготовления самым высоким европейским стандартам качества для сварного оборудования, работающего под давлением. На предприятии в Сучжоу имеется 4000-тонный гидравлический пресс для формовки листов, CNC плазменная резка со допусками ±1 мм для сложных форм, а также автоматизированные станции сварки под флюсом для продольных и кольцевых швов. Для предотвращения перекрестного загрязнения предусмотрены отдельные зоны хранения для листов из углеродистой и легированной стали, при этом каждый лист идентифицируется по номеру плавки, марке и толщине с помощью постоянной маркировки и отслеживания по штрих-коду. Система управления качеством сертифицирована по стандартам ISO 9001:2015 и PED 2014/68/EU Модуль H, с ежегодными аудитами, проводимыми TÜV SÜD и Bureau Veritas.

Комплексные услуги по тестированию и проверке

Предлагается комплексный пакет испытаний, превосходящий стандартные требования. Для каждой пластины проводятся испытания на растяжение при комнатной температуре и при заданных повышенных температурах до 600 °C в соответствии со стандартом ASTM E21, результаты которых представляются в виде предела текучести при 0,2 % и предела прочности на разрыв. Испытания на удар по Шарпи с V-образной надрезом проводятся при температурах от -40 °C до +20 °C в соответствии со стандартом ASTM E23, при этом для критически важных применений предоставляются полные кривые перехода. Ультразвуковой контроль проводится с использованием автоматизированных систем C-scan с датчиками 5 МГц, что позволяет достичь чувствительности обнаружения отверстий с плоским дном диаметром 1,5 мм в соответствии с SA578 Уровень A. Доступны дополнительные испытания, включая картирование твердости в соответствии с ASTM E10, испытания на изгиб в соответствии с ASTM E290 и определение размера зерен в соответствии с ASTM E112, все из которых документируются в сертификатах В 10204 Тип 3.1.

Инженерная поддержка и реализация проектов

Техническая команда оказывает инженерную поддержку при выборе материалов, включая расчеты разрушения при ползучести в соответствии с разделом II, частью D стандарта ASME, а также анализ усталостной прочности в соответствии с разделом VIII, разделом 2 стандарта ASME. Оказывается помощь в квалификации процедур сварки (WPQR) в соответствии с разделом IX стандарта ASME или стандартом ISO 15614 с использованием испытательных пластин, прошедших ту же термообработку, что и серийные пластины. Для проектов, требующих соответствия стандарту NACE MR0175/ISO 15156 при эксплуатации в средах с высоким содержанием серы, поставляются пластины с контролируемой твердостью ниже HRC 22 и испытаниями на сульфидное растрескивание под напряжением в соответствии с NACE TM0177. Сроки поставки составляют от 4 до 6 недель для стандартных марок и толщин, при этом возможно ускоренное производство для замены в случае аварийной остановки. Листы отгружаются с полной защитой кромок и в влагостойкой упаковке для морских перевозок, что гарантирует их прибытие в состоянии, готовом к использованию в соответствии со спецификациями, в порты по всему миру.

Связанные товары и услуги