Tubo e tubulação semless do superalloy 740H do elevado desempenho (UNS N07740) para caldeira ultra-supercrítico avançada

1 PRODUTO

Tubo e tubulação semless do superalloy 740H do elevado desempenho (UNS N07740) para caldeira ultra-supercrítico avançada.

Os formulários padrão do semi-produto incluem o tubo sem emenda e tubulação, barra redonda, forjando etc.

DESIGNAÇÃO 2 EQUIVALENTE

UNS N07740, liga 740H de INCONEL®

APLICAÇÃO 3

A liga 740H é uma níquel-base, o superalloy hardenable da precipitação que oferece uma combinação original de resistência de grande resistência e de rastejamento em temperaturas elevados junto com a resistência à corrosão da cinza de carvão. A liga foi visada originalmente para o uso como os tubos de caldeira de A-USC nas seções do superheater destas plantas mas adaptada então para a aplicação como um material para os encabeçamentos do vapor a que os tubos de caldeira são conectados. Os tubos de caldeira de A-USC são tamanhos convencionais [diâmetro externo de tipicamente 1,5 a 3 polegadas (38 a 76 milímetros)]. Os tamanhos principais da tubulação do encabeçamento do vapor ocupam uma escala muito maior do tamanho, com maiores de 12 polegadas do diâmetro exterior (305 milímetros) e espessura de parede que excede provavelmente 1,5 polegadas (38 milímetros). O encanamento sem emenda do reaquecimento do vapor, 760 milímetros) no diâmetro exterior de até 30 polegadas (, é igualmente uma linha de produtos praticável com a liga 740H.

VISTA GERAL 4

A liga 740H é um superalloy hardenable da idade projetado especificamente para produção de eletricidade ultra supercrítico avançada.

Como a procura do mundo para aumentos da corrente elétrica, os governos igualmente exigem que as emissões estejam controladas restritamente para minimizar os efeitos de estufa da pegada do carbono da sociedade. Apesar dessa situação, o carvão, petróleo e gás continua a ser os combustíveis principais para facilidades da produção de eletricidade. Quando a geração nuclear, de gás de turbina, solar e de vento for esperada aumentar, carvão é prevista ainda para abastecer 37% da capacidade de geração elétrica do mundo em 2035. Assim, há um ímpeto forte para o desenvolvimento do líquido de limpeza, uma produção de eletricidade mais eficiente. A eficiência de aumentos combustível-ateados fogo fósseis das caldeiras com temperatura e pressão de funcionamento. Houve uns aumentos progressivos nestas condições para o projeto da caldeira que culmina na tecnologia (A-USC) ultra-supercrítico avançada. As caldeiras de A-USC são esperadas oferecer níveis de eficiência da geração sobre 50% (HHV) e sua operação é tal que as emissões da carbono-base podem prontamente ser recolhidas e confiscado.

Os programas para desenvolver a capacidade de A-USC são atualmente ativos em todo o mundo. Desde que as plantas de A-USC se operarão em umas mais altas temperaturas (700° a 760°C) e pressões (MPa até 35), os superalloys da níquel-base são exigidos para encontrar os rigores da resistência da força e de corrosão. A liga 740H foi desenvolvida especificamente para operar-se sob estas circunstâncias de exigência do serviço.

COMPOSIÇÃO 5 QUIMICA (WT %):

Tabela 1 (WT %)

6 PROPRIEDADES FÍSICAS

Densidade: ρ=8.05 g/cm3 (0,291 lb/in3)

Temperatura de derretimento: 1288-1362℃ (2350-2484°F)

Resistividade elétrica: 702,7 Ω-circ mil/ft (1.168μ Ω - m)

METALLOGRAPHY 7

A liga 740H exibe uma estrutura austenítica e é idade endurecida pela precipitação de uma fase Ni3 da prima da gama (γ) (Al, si, N.B.). Durante o tratamento térmico, o nióbio, o alumínio, e o formulário que do titânio a prima da gama precipita exigido para reforçar. A microestrutura da liga 740H expulsou tubulação na solução recozida e envelheceu a circunstância é considerada em figura 1. Em segundo as fases observaram nesta circunstância incluem carbo-nitretos preliminares do (N.B., si) (C, N) tipo, tipo carbonetos do Cr₂₃ C₆, e gama principal. Exposição adicional através da variação da temperatura antecipada para saques do serviço de A-USC simplesmente para alterar as quantidades relativas destas mesmas fases. Figura 2 mostra uma imagem de SEM da microestrutura da liga 740H após o recozimento da solução seguido pela exposição por 5000 horas em 1380°F (750°C).

Figure 1 microestrutura da tubulação recozida e envelhecida da solução da liga 740H. Tamanho de grão do no. 3 de ASTM - ampliação 200X – gravura em àgua forte do reagente de Kallings.

Figure a microestrutura 2 da liga 740H após 5000 horas em 1380°F (750°C). A análise de SEM revela carbonetos principais das partículas da gama individual e do limite de grão.

8 PROPRIEDADES MECÂNICAS

A liga 740H exibe a estabilidade de grande resistência e metalúrgica em temperaturas elevados.

Exigências das propriedades mecânicas conforme ASTM B983

RESISTÊNCIA DE CORROSÃO 9

Corrosão e resistência térmica

Com seu índice alto do cromo, a liga 740H oferece a resistência excelente à corrosão em temperaturas elevados. Isto é especialmente importante para os tubos de caldeira porque são expostos à corrosão da lareira na corrosão do exterior e do steamside no interior. A liga 740H foi avaliada extensivamente sob ambos os grupos de circunstâncias.

Corrosão da lareira

A chave à adoção de tecnologia ultra-supercrítico avançada da caldeira (A-USC) é segurança que a resistência de corrosão da lareira das ligas selecionadas do tubo de caldeira garantirá menos de 2 milímetros de perda do metal em 200.000 horas na temperatura de funcionamento do vapor (700°C em Europa e em Ásia e 760°C nos E.U.). Da importância particular é o fato de que a corrosão da carvão-cinza é uma função não somente da composição da liga mas do ambiente da caldeira em termos da química de carvão e das condições operacionais da caldeira. A composição de carvão como influencia o ambiente da caldeira é da consideração preliminar. Infelizmente, as composições de carvão variam extensamente mesmo dentro dos quatro tipos preliminares reconhecidos de carvão que fazem o mundo absoluto, real, impossível difícil das previsões da taxa de corrosão se não.

O carvão contém tipicamente uma quantidade significativa de enxofre que como Kung tem shown4 evolui em H2S, em S2, em SO2, em SO3 e em COS durante a combustão. Outros componentes de carvão, tais como cloretos, alcaloide e terras alcalinas, índice de água e índice de cinza total jogam do mesmo modo um papel importante na corrosão da lareira. Condições operacionais da caldeira, tais como a temperatura do vapor, o oxy-combustível (ponto baixo NOx) e as estratégias de funcionamento às mais baixas emissões, por exemplo lavando o carvão para reduzir o enxofre pyritic (FeS) ou o uso da combustão de leito fluidizado usando a pedra calcária para melhorar do mesmo modo a formação do SO2 durante a combustão de carvão para influenciar taxas de corrosão da liga.

INSTRUÇÃO DE FUNCIONAMENTO 10

A liga 740H é um superalloy idade-endurecido fornecido tipicamente na condição recozida e idade-endurecida da solução.

Formação quente

A variação da temperatura recomendada para operações deformação tais como o forjamento ou a laminagem a quente está entre 870°C (1600°F) e 1190°C (2175°F).

Recozimento

As práticas de recozimento são descritas no caso 2702 do código de ASME, que especifica uma temperatura de 1100°C (2010°F) mínimo, para 1 hora por uma polegada (25.4mm) da espessura mas nos não menos de 30 minutos. A escala de recozimento pode estender tão altamente quanto 1160°C (2125°F). As circunstâncias de recozimento específicas serão dependentes do formulário do produto e da aplicação pretendida. A água que extingue é recomendada após o recozimento da solução,

Endurecimento de idade

O caso 2702 do código de ASME igualmente especifica a prática deendurecimento para a liga 740H. O envelhecimento será executado na temperatura entre 760°C (1400°F) e 815°C (1500°F), para um mínimo de 4 horas. O tempo de envelhecimento mínimo será aumentado para espessuras acima de 2 polegadas (50,8 milímetros) na espessura a uma taxa da hora do ½ pela polegada da espessura adicional. O envelhecimento será seguido refrigerar de ar. Estas mesmas instruções para idade-endurecer-se devem ser seguidas para o tratamento térmico da cargo-solda.

ESPECIFICAÇÃO 11 PADRÃO

As propriedades de produtos tubulares sem emenda são especificadas em ASTM B983.

A liga 740H é aprovada pelo código de embarcação da caldeira e de pressão de ASME para a seção mim construção (caldeiras de poder) pelo caso 2702 do código, e para a construção sob ASME B31.1 pelo caso 190 do código. Os esforços permissíveis são definidos para temperaturas de funcionamento de ambiental a 800°C (1472°F).

VANTAGENS COMPETITIVAS 12:

(1) mais de 50 anos de experiência da pesquisa e para tornar-se na liga de alta temperatura, na liga da resistência de corrosão, na liga da precisão, na liga refratária, no metal raro e no material e nos produtos do metal precioso.
(2) 6 laboratórios da chave do estado e centros da calibração.
(3) tecnologias patenteadas.

processo da fundição da Ultra-pureza (de 4): VIM + IG-ESR + VAR

(5) elevado desempenho excelente.

TERMO DE 13 NEGÓCIOS