ASTM A335 P9 は、高温用途向けの継目無フェライト合金鋼管の標準規格であり、公称化学組成が 9% クロムと 1% モリブデンである P9 グレードをカバーしています。- P9 パイプはクロム モリブデン ファミリーの中間を占め、1.25 パーセントおよび 2.25 パーセントのクロム グレードよりも強度と耐酸化性が高く、12 パーセントのクロム グレードよりも安価で製造が容易です。仕様を作成する前に、そのアプリケーションのエンベロープを理解することが不可欠です。
P9 の化学反応が高温サービスに適している理由
8 ～ 10 パーセントのクロムと 0.9 ～ 1.1 パーセントのモリブデンの組み合わせにより、P9 には温度で重要な 2 つの特性が与えられます。クロムは、高密度で自己修復性の酸化クロム スケールを形成し、蒸気や排ガス雰囲気中でのさらなる酸化を遅らせます。{6}モリブデンは固溶強化をもたらし、鋼の耐クリープ性を向上させ、長時間の暴露でも耐荷重能力を維持します。-その結果、P9 パイプは、肉厚が適用可能な規格に合わせて設計されている場合、適切なクリープ マージンを持って約 600 ℃までの金属温度で連続的に動作します。
発電用途
化石燃料火力発電所では、P9 パイプは過熱器および再熱器の管セクション、ボイラー ヘッダー、主蒸気ライン、高温再熱配管に使用されます。これらのコンポーネントは高温の高圧蒸気を運び、パイプは内圧と長期クリープの両方に耐えなければなりません。-。また、P9 は炭素鋼よりも蒸気酸化に強く、タービンブレードを侵食する可能性のある酸化スケールを減少させます。 1980 年代と 1990 年代に建設されたプラントでは、一般に摂氏 540 度付近で動作する蒸気システム用に P9 が指定されており、そのようなシステムの多くは現在も稼働しています。
製油所および石油化学用途
製油所では、水素化脱硫装置、接触分解装置、改質ヒーター、および金属温度が炭素鋼の制限値を超えて維持されるその他のプロセス ラインで P9 パイプを使用しています。クロム含有量により、P9 は高温サワーサービスにおける硫黄攻撃に対して有用な耐性を与えます。そのため、P9 は脱硫およびコーカーヒーターの移送ラインに使用されます。石油化学プラントでは、P9 移送ラインとヒーター チューブが高温の炭化水素プロセス ストリームを処理し、オーステナイト系ステンレス鋼と比較してこの合金の熱膨張が低いため、配管の応力設計が簡素化されます。
ボイラー過熱器および再熱器の任務
ボイラー内部では、金属温度がフェライト能力の上限に達する過熱器および再熱器セクションに P9 が選択されます。通常、チューブは焼きなましされた状態で供給され、冷間曲げまたは溶接されてパネル構成に組み込まれます。現場溶接では、適用される溶接手順に沿った予熱および溶接後の熱処理が必要です。通常、熱影響部の硬度はプロジェクト コードで設定された制限値未満に維持されます。- P9 パネルは正しく製造されていれば、酸化やクリープ損傷が原因となるまで数十年間使用できます。
低温限界と取り扱い
P9 はフェライト鋼であるため、低温靱性には限界があります。このグレードは摂氏約マイナス 29 度以下での使用を目的としていないため、その境界付近での用途については衝撃試験に同意する必要があります。周囲温度ではパイプは硬くて強いため、工場での取り扱い、曲げ、溶接にはすべて炭素鋼よりも高度な制御が必要です。設計温度が P9 制限を下回る場合は、オーステナイト系ステンレスまたはニッケル合金グレードが適切な代替品となります。
P9パイプの注文データ
A335 P9 の注文には、仕様とグレード、公称サイズとスケジュール、熱処理条件、およびテスト レベルを記載する必要があります。この規格では、完成したパイプの引張試験、平坦化試験、静水圧試験が義務付けられており、バイヤーは重要なサービスのために超音波検査と衝撃試験を定期的に追加します。工場試験証明書には、熱化学、機械的結果、熱処理の詳細が記録されており、パイプが製造に投入される前に確認する必要があります。
よくある質問
A335 P9 パイプの最高使用温度は何度ですか?
P9パイプは通常約600℃の金属温度まで適用されます。温度における正確な許容応力は、ASME BPVC セクション I またはセクション VIII などの設計コードによって設定され、壁の厚さに依存します。
P9パイプはシームレスのみですか？
ASTM A335 はシームレスパイプをカバーします。同じ化学ファミリーの溶接パイプは他の仕様でカバーされますが、圧力サービス用の P9 は通常、シームレスで供給されます。
P9 には溶接後の熱処理が必要ですか?{1}
はい。 P9 を溶接すると、硬い熱影響部が形成され、靱性と延性を回復するためにほとんどの規格で PWHT が要求されます。溶接前にも予熱が必要です。
P9パイプとP22パイプの違いは何ですか?
P22 には約 2.25 パーセントのクロムと 1 パーセントのモリブデンが含まれており、P9 には約 9 パーセントのクロムが含まれています。 P9 は、より高い耐酸化性と温度での強度を備えていますが、溶接が難しく、より高価です。
P9パイプはサワーサービスに使用できますか?
P9 は炭素鋼よりも優れた高温硫黄腐食耐性を備えていますが、サワーサービス認定は依然として硬度管理、NACE 要件、および特定の環境に依存します。選択する前に、プロジェクトの材料エンジニアに使用条件を確認してください。
P9 パイプは工場からどのように供給されますか?
P9 パイプは通常、完全焼鈍または等温焼鈍のいずれかの焼鈍された状態で供給されます。プロジェクト コードで必要な場合は、合意に基づいて正規化および調整された条件を使用できます。
