Bilang isang pangunahing pressure-bearing component na materyal sa power plant boiler, ang pagganap ngP92 high-pressure boiler steel tubesdirektang nakakaapekto sa ligtas na operasyon at kahusayan ng enerhiya ng mga ultra-supercritical unit. Ang bagong uri ng martensitic heat-resistant steel ay nakamit ang mga tagumpay sa mataas na temperatura na lakas, creep resistance, at weldability sa pamamagitan ng composition optimization at process innovation, at ngayon ay naging pangunahing materyal na pagpipilian 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 makabagong teknolohiya ng P92 high-pressure boiler steel tubes.
Ang P92 steel ay isang pinahusay na grado ng bakal batay sa P91 na may pagdaragdag ng 1.7% tungsten at isang pagbawas sa nilalaman ng molibdenum. 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 creep strength na pagtaas ng higit sa 30% kumpara sa tradisyonal na mga grado ng bakal sa pamamagitan ng synergistic na epekto ng solid solution strengthening at precipitation strengthening. Sa mga tuntunin ng microstructure, ang materyal na ito, sa pamamagitan ng kinokontrol na mga proseso ng pag-roll at paglamig, ay bumubuo ng isang lath martensitic matrix. Kasama ng dispersed distribution ng MX-type carbonitrides at Laves phase, pinapanatili nito ang lakas ng creep na ≥100 MPa sa loob ng 100,000 oras kahit na sa 650 ℃. Ang partikular na kapansin-pansin ay ang mahusay na tugma sa pagitan ng coefficient ng thermal expansion nito (12.5 × 10⁻⁶/℃) at thermal conductivity (26 W/m·K), na epektibong nagpapagaan ng mga isyu sa thermal stress sa panahon ng pagsisimula at pagsasara ng unit.
Pangalawa, ang mga pangunahing tagumpay sa proseso ng produksyon ng P92 high-pressure boiler steel tubes.
1. Gumagamit ng EF+LF+VD triple smelting na teknolohiya upang kontrolin ang nilalaman ng gas sa [H]≤1.5ppm at [O]≤20ppm.
2. Pagkamit ng katumpakan sa pagbuo na may tolerance sa kapal ng pader na ±5% gamit ang radial forging mill kasabay ng three-roll na tuluy-tuloy na rolling mill.
3. Paggamit ng dual heat treatment na proseso ng normalizing (1080℃±10℃) + tempering (760℃±15℃).
4. Awtomatikong ultrasonic flaw detection at eddy current testing para matiyak ang defect detection rate ≥99.5%.
Ayon sa data mula sa Jiangxi Testing Center, ang fracture life ng domestically produced P92 tubes sa ilalim ng 620℃/29.4MPa na mga kondisyon ay umabot sa 187,000 na oras, na lumalampas sa ASME standard requirement ng 40%. Ang anim na taong pagsubaybay sa operasyon sa isang planta ng demonstration power ay nagpakita na ang taunang rate ng pag-creep nito ay 0.12%/kh lamang, mas mababa sa pinahihintulutang halaga ng disenyo.
Pangatlo, isang tipikal na engineering application case ng P92 high-pressure boiler steel pipe.
Sa pagtatayo ng 1000MW ultra-supercritical unit sa Guangdong, ang P92 steel pipe ay nagpakita ng makabuluhang mga pakinabang kapag ginamit sa pangunahing steam pipeline (mga parameter ng disenyo na 31MPa/605℃):
- Nabawasan ang kapal ng pader sa 52mm (18% na pagbabawas ng timbang kumpara sa P91 solution)
- Ang post-weld heat treatment window ay lumawak sa 740-780 ℃
- On-site installation, ang welding first-pass yield ay tumaas sa 98.6%
Ang data ng pagsubaybay sa pagpapatakbo ay nagpapakita na ang thermal efficiency ng unit ay umabot sa 45.8%, isang pagtaas ng 7.3 porsyentong puntos kumpara sa mga subcritical na unit, na binabawasan ang CO₂ emissions ng humigit-kumulang 120,000 tonelada taun-taon.
Pang-apat, isang pambihirang tagumpay sa welding technology para sa P92 high-pressure boiler steel pipe.
Sa pagtugon sa mga kahirapan sa welding ng P92 steel, ang mga espesyal na welding na materyales na binuo sa loob ng bansa (tulad ng CHH727 welding electrodes) ay itinugma sa isang multi-layer, multi-pass na proseso ng welding, na pinapataas ang joint toughness sa 72J (-20 ℃). Pinagtibay ng isang pangunahing proyekto ang mga sumusunod na pamamaraan:
1. Preheating temperatura 150-200 ℃
2. Interpass temperatura control ≤300 ℃
3. Post-weld hydrogen removal treatment sa 250 ℃ sa loob ng 2 oras
4. Post-weld heat treatment sa 760 ℃ sa loob ng 4 na oras. Nagresulta ito sa isang weld joint strength coefficient na 0.92 at heat-affected zone hardness na kinokontrol sa ibaba 250 HV10. Higit pa rito, ang laser-arc hybrid welding technology na binuo ng Nanjing University of Technology ay higit na nagpabuti ng welding efficiency ng 40% at nabawasan ang deformation ng 60%.
Ikalima, ang pagtatayo ng quality control system para sa P92 high-pressure boiler steel pipes.
Ang industriya ay nagtatag ng isang full-cycle na kalidad ng monitoring network 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 mga infrared thermal imager upang subaybayan ang field ng temperatura ng heat treatment sa real time
- Inspeksyon: Ipinapakilala ang phased array ultrasonic testing para matukoy ang katumbas na mga depekto ng 0.5mm
- Big data platform: Pinagsasama ang 32,000 set ng operating data mula sa 56 power plant sa buong bansa.
Pang-anim, pagsusuri ng cost-benefit ng P92 high-pressure boiler steel pipe.
Bagama't ang paunang halaga ng materyal na P92 ay 20-30% na mas mataas kaysa sa tradisyonal na mga grado ng bakal, ang bentahe ng gastos sa siklo ng buhay nito ay makabuluhan:
1. Ang tumaas na presyon ng disenyo ay nagbibigay-daan para sa pinababang kapal ng pader, na binabawasan ang paggamit ng materyal ng 15-20%.
2. Ang ikot ng pagpapanatili ay pinalawig sa 8 taon (kumpara sa 5 taon para sa mga karaniwang materyales).
3. Ang pinababang dalas ng pagpapalit ay binabawasan ang mga pagkalugi sa downtime ng humigit-kumulang 12 milyong yuan bawat pagkakataon. Ang mga kalkulasyon sa ekonomiya mula sa isang planta ng kuryente ay nagpapakita na ang mga yunit na gumagamit ng P92 na tubo ay nakakita ng pagtaas sa komprehensibong kita na 230 milyong yuan sa loob ng 10-taong panahon ng pagpapatakbo.
VII. Future Development Trends ng P92 High-Pressure Boiler Steel Tubes
Sa pagsulong ng 700 ℃ ultra-supercritical na pananaliksik at pagpapaunlad ng teknolohiya, ang mga direksyon sa pagpapabuti ng P92 na bakal ay nakatuon sa:
1. Pagdaragdag ng 0.003% B upang mapabuti ang lakas ng hangganan ng butil
2. Pagbuo ng nanoscale Y₂O₃ dispersion strengthening technology
3. Paggalugad sa paggamit ng additive manufacturing sa irregularly shaped pipe fittings
Ang paunang data ng pananaliksik mula sa Shanghai Materials Research Institute ay nagpapakita na ang stress fracture time ng binagong P92 sa 650 ℃ ay maaaring umabot ng 2.3 beses kaysa sa tradisyonal na mga materyales.
Sa kasalukuyan, ang taunang kapasidad ng produksyon ng aking bansa ng P92 high-pressure boiler steel tubes ay lumampas sa 80,000 tonelada, at ang mga produkto ay iniluluwas sa higit sa 20 bansa sa Timog-silangang Asya, Gitnang Silangan, at iba pang mga rehiyon. Dahil sa layunin ng "dual carbon", ang materyal na ito na may mataas na pagganap ay patuloy na magbibigay ng mahalagang suporta para sa pag-upgrade ng malinis na teknolohiya ng coal power, at ang landas ng teknolohikal na ebolusyon nito ay nakaipon din ng mahalagang karanasan para sa paggamit ng mga susunod na henerasyong nickel-based na haluang metal. Ang mga eksperto sa industriya ay hinuhulaan na sa 2030, ang pandaigdigang pangangailangan sa merkado para sa mga materyales na P92 ay mananatili sa isang average na taunang rate ng paglago na 6.5%, at ang pagmamanupaktura ng China, kasama ang kumpletong mga bentahe ng industriyal na chain, ay inaasahang sasakupin ang higit sa 40% ng bahagi ng merkado.
Oras ng post: Nob-11-2025