Bilang isang pangunahing materyal na sangkap na nagdadala ng presyon sa mga boiler ng planta ng kuryente, ang pagganap ngMga tubo ng bakal na boiler na may mataas na presyon na P92Direktang nakakaapekto sa ligtas na operasyon at kahusayan sa enerhiya ng mga ultra-supercritical unit. Ang bagong uri ng martensitic heat-resistant steel na ito ay nakamit ang mga tagumpay sa lakas ng mataas na temperatura, creep resistance, at weldability sa pamamagitan ng pag-optimize ng komposisyon at inobasyon sa proseso, at ngayon ay naging isang pangunahing pagpipilian ng materyal para sa mga unit na may mga parameter ng singaw na higit sa 600℃ sa buong mundo.
Una, ang mga katangian ng materyal at mga inobasyon sa teknolohiya ng mga tubo ng bakal na P92 high-pressure boiler.
Ang P92 steel ay isang pinahusay na grado ng bakal batay sa P91 na may dagdag na 1.7% tungsten at pagbawas sa nilalaman ng molybdenum. Ang sistema ng kemikal na komposisyon nito (Cr: 8.5-9.5%, W: 1.5-2.0%, Mo: 0.3-0.6%) ay nakakamit ng pagtaas ng creep strength na mahigit 30% kumpara sa tradisyonal na grado ng bakal sa pamamagitan ng synergistic effect ng solid solution strengthening at precipitation strengthening. Sa usapin ng microstructure, ang materyal na ito, sa pamamagitan ng kontroladong proseso ng paggulong at paglamig, ay bumubuo ng isang lath martensitic matrix. Kasama ang dispersed distribution ng MX-type carbonitrides at Laves phases, napapanatili nito ang creep strength na ≥100 MPa sa loob ng 100,000 oras kahit na sa 650℃. Partikular na kapansin-pansin ang mahusay na tugma sa pagitan ng coefficient of thermal expansion nito (12.5 × 10⁻⁶/℃) at thermal conductivity (26 W/m·K), na epektibong nagpapagaan sa mga isyu ng thermal stress sa panahon ng pagsisimula at pagsasara ng unit.
Pangalawa, ang mga pangunahing tagumpay sa proseso ng produksyon ng mga tubo ng bakal na P92 high-pressure boiler.
1. Paggamit ng teknolohiyang triple smelting na EF+LF+VD upang kontrolin ang nilalaman ng gas sa [H]≤1.5ppm at [O]≤20ppm.
2. Pagkamit ng katumpakan sa paghubog na may tolerance sa kapal ng pader na ±5% gamit ang radial forging mill kasabay ng isang three-roll continuous rolling mill.
3. Paggamit ng proseso ng dual heat treatment ng normalizing (1080℃±10℃) + tempering (760℃±15℃).
4. Awtomatikong pagtukoy ng depekto gamit ang ultrasonic at pagsubok sa eddy current upang matiyak ang rate ng pagtukoy ng depekto na ≥99.5%.
Ayon sa datos mula sa Jiangxi Testing Center, ang buhay ng bali ng mga tubo na P92 na gawa sa loob ng bansa sa ilalim ng mga kondisyon na 620℃/29.4MPa ay umaabot sa 187,000 oras, na lumampas sa kinakailangan ng pamantayan ng ASME ng 40%. Ang anim na taon ng pagsubaybay sa operasyon sa isang demonstrasyon ng planta ng kuryente ay nagpakita na ang taunang creep rate nito ay 0.12%/kh lamang, na mas mababa sa pinapayagang halaga ng disenyo.
Pangatlo, isang tipikal na kaso ng aplikasyon sa inhenyeriya ng mga tubo na bakal na P92 high-pressure boiler.
Sa pagtatayo ng isang 1000MW ultra-supercritical unit sa Guangdong, ang mga tubo na bakal na P92 ay nagpakita ng mga makabuluhang bentahe kapag ginamit sa pangunahing pipeline ng singaw (mga parameter ng disenyo 31MPa/605℃):
- Nabawasan ang kapal ng pader sa 52mm (18% na pagbawas ng timbang kumpara sa solusyong P91)
- Pinalawak ang bintana ng post-weld heat treatment sa 740-780℃
- Pag-install sa lugar, ang ani ng unang pasada ng hinang ay tumaas sa 98.6%
Ipinapakita ng datos ng pagsubaybay sa operasyon na ang thermal efficiency ng yunit ay umabot sa 45.8%, isang pagtaas ng 7.3 porsyento kumpara sa mga subcritical unit, na nagbabawas sa mga emisyon ng CO₂ ng humigit-kumulang 120,000 tonelada taun-taon.
Pang-apat, isang pambihirang tagumpay sa teknolohiya ng hinang para sa mga tubo ng bakal na P92 high-pressure boiler.
Upang matugunan ang mga kahirapan sa pagwelding ng P92 steel, ang mga espesyal na materyales sa pagwelding na binuo sa loob ng bansa (tulad ng mga CHH727 welding electrodes) ay pinares sa isang multi-layer, multi-pass welding process, na nagpapataas sa joint toughness sa 72J (-20℃). Isang mahalagang proyekto ang gumamit ng mga sumusunod na pamamaraan:
1. Temperatura ng pagpapainit 150-200℃
2. Kontrol ng temperatura sa pagitan ng daanan ≤300℃
3. Paggamot sa pag-alis ng hydrogen pagkatapos ng hinang sa 250℃ sa loob ng 2 oras
4. Paggamot pagkatapos ng pagwelding sa 760℃ sa loob ng 4 na oras. Nagresulta ito sa koepisyent ng lakas ng welding joint na 0.92 at ang tigas ng zone na apektado ng init ay kontrolado sa ibaba ng 250 HV10. Bukod pa rito, ang teknolohiyang laser-arc hybrid welding na binuo ng Nanjing University of Technology ay lalong nagpabuti sa kahusayan ng pagwelding ng 40% at nagbawas ng deformation ng 60%.
Panglima, ang pagtatayo ng isang sistema ng pagkontrol ng kalidad para sa mga tubo na bakal na gawa sa P92 high-pressure boiler.
Ang industriya ay nagtatag ng isang full-cycle na network ng pagsubaybay sa kalidad mula sa mga hilaw na materyales hanggang sa serbisyo:
- Mga hilaw na materyales: Pagpapatupad ng tumpak na kontrol ng Nb/Ti microalloying (±0.01%)
- Paggawa: Paggamit ng infrared thermal imagers upang masubaybayan ang temperatura ng heat treatment sa real time
- Inspeksyon: Pagpapakilala ng phased array ultrasonic testing upang matukoy ang 0.5mm na katumbas na mga depekto
- Plataporma ng malaking datos: Pagsasama ng 32,000 set ng datos ng operasyon mula sa 56 na planta ng kuryente sa buong bansa.
Pang-anim, pagsusuri ng gastos-benepisyo ng mga tubo na bakal na P92 high-pressure boiler.
Bagama't ang paunang halaga ng materyal na P92 ay 20-30% na mas mataas kaysa sa tradisyonal na grado ng bakal, ang bentahe ng gastos sa life-cycle nito ay malaki:
1. Ang mas mataas na presyon sa disenyo ay nagbibigay-daan para mabawasan ang kapal ng pader, na binabawasan ang paggamit ng materyal ng 15-20%.
2. Ang siklo ng pagpapanatili ay pinalawig sa 8 taon (kumpara sa 5 taon para sa mga kumbensyonal na materyales).
3. Ang nabawasang dalas ng pagpapalit ay nakakabawas sa mga pagkalugi sa downtime ng humigit-kumulang 12 milyong yuan bawat pagkakataon. Ipinapakita ng mga kalkulasyon sa ekonomiya mula sa isang planta ng kuryente na ang mga yunit na gumagamit ng mga tubo ng P92 ay nakakita ng pagtaas sa komprehensibong kita na 230 milyong yuan sa loob ng 10-taong panahon ng pagpapatakbo.
VII. Mga Trend sa Pag-unlad sa Hinaharap ng mga P92 High-Pressure Boiler Steel Tubes
Sa pagsulong ng pananaliksik at pagpapaunlad ng teknolohiyang ultra-supercritical sa 700℃, ang mga direksyon ng pagpapabuti ng P92 steel ay nakatuon sa:
1. Pagdaragdag ng 0.003% B upang mapabuti ang lakas ng hangganan ng butil
2. Pagbuo ng teknolohiya sa pagpapalakas ng nanoscale na Y₂O₃ dispersion
3. Paggalugad sa aplikasyon ng additive manufacturing sa mga pipe fitting na hindi regular ang hugis
Ipinapakita ng paunang datos ng pananaliksik mula sa Shanghai Materials Research Institute na ang oras ng stress fracture ng binagong P92 sa 650℃ ay maaaring umabot ng 2.3 beses kaysa sa mga tradisyunal na materyales.
Sa kasalukuyan, ang taunang kapasidad ng produksyon ng P92 high-pressure boiler steel tubes ng aking bansa ay lumampas na sa 80,000 tonelada, at ang mga produkto ay iniluluwas sa mahigit 20 bansa sa Timog-silangang Asya, Gitnang Silangan, at iba pang mga rehiyon. Dahil sa layuning "dual carbon", ang materyal na ito na may mataas na pagganap ay patuloy na magbibigay ng mahalagang suporta para sa pagpapahusay ng teknolohiya ng clean coal power, at ang landas ng ebolusyon ng teknolohiya nito ay nakapag-ipon din ng mahalagang karanasan para sa aplikasyon ng mga next-generation nickel-based alloys. Hinuhulaan ng mga eksperto sa industriya na pagsapit ng 2030, ang pandaigdigang demand sa merkado para sa mga materyales na P92 ay magpapanatili ng average na taunang rate ng paglago na 6.5%, at ang pagmamanupaktura ng Tsina, kasama ang kumpletong bentahe nito sa industrial chain, ay inaasahang sasakupin ang mahigit 40% ng bahagi ng merkado.
Oras ng pag-post: Nob-11-2025