ASTM A335 es una especificación ampliamente utilizada para tuberías de acero de aleación ferrítica sin costuras, específicamente diseñadas para entornos de alta temperatura y alta presión. Este estándar cubre calificaciones de acero de baja aleación y alta aleación, lo que lo hace ideal para aplicaciones como calderas de estación de energía, procesamiento petroquímico y tuberías de alta temperatura.
Entre los diversos grados definidos en ASTM A335, P11 y P22 se encuentran dos de los aceros de aleación de molibdeno de cromo (CR-MO) más comúnmente utilizados. Estos dos grados están diseñados para un servicio de temperatura elevado, pero exhiben diferencias distintas en la composición química, propiedades mecánicas, límites de temperatura y escenarios de uso típicos. La siguiente es una comparación detallada de los dos.
Union Steel Industry Co., Ltd es el fabricante de tuberías de acero profesional, para obtener más detalles, comuníquese con: sales@union-steels.com
1. Comparación de composición química
Elemento
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do
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Minnesota
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PAG
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S
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Si
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CR
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Mes
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P11 (%)
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≤0.15
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0.30~0.60
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≤0.025
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≤0.025
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0.50~1.00
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1.00~1.50
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0.44~0.65
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P22 (%)
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≤0.15
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0.30~0.60
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≤0.025
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≤0.025
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0.50~1.00
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1.90~2.60
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0.87~1.13
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Diferencias clave:
El mayor contenido de cromo (Cr) y molibdeno (MO) en ASTM A335 P22 mejora significativamente su resistencia a la oxidación y resistencia a la fluencia a temperaturas elevadas, lo que lo hace ideal para ambientes de alta temperatura y alta presión.
Por el contrario, ASTM A335 P11 contiene una composición de aleación más baja, lo que da como resultado un rendimiento reducido de alta temperatura, pero ofrece la ventaja de los costos de materiales más bajos, lo que lo hace adecuado para aplicaciones de temperatura moderada donde la eficiencia de rentabilidad es una prioridad.
2. Comparación de propiedades mecánicas
Actuación
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Resistencia a la tracción (MPA)
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Resistencia al rendimiento (MPA)
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Alargamiento (%)
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Temperatura de funcionamiento máxima (℃)
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P11
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≥415
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≥205
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≥30
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≤550
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P22
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≥415
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≥205
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≥30
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≤600
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Diferencias clave:
Resistencia a la temperatura y condiciones de funcionamiento
Rendimiento de la tubería P11
Entorno de servicio: condiciones de temperatura media y alta presión, como tuberías petroquímicas.
Temperatura máxima de funcionamiento:
Uso continuo: hasta 540 ° C
Uso a corto plazo: tolera hasta 560 ° C
Resistencia de fluencia: no se recomienda para aplicaciones con una temperatura de diseño superior a 550 ° C, ya que carece de resistencia de resistencia especificada en ese rango.
Rendimiento de la tubería P22
Entorno de servicio: adecuado para aplicaciones de alta temperatura y alta presión, incluidas calderas de energía supercrítica.
Temperatura máxima de funcionamiento:
Uso continuo: hasta 580 ° C
Uso a corto plazo: tolera hasta 620 ° C
Resistencia a la fluencia: mejorada debido a un mayor contenido de Cr y Mo, a pesar de que el estándar no especifica valores exactos a 550 ° C.
3. Comparación del proceso de tratamiento térmico
Tratamiento térmico P11
Proceso: normalización a 900–950 ° C, seguido de templado a 650–750 ° C
Propósito: mejora la ductilidad, la dureza y la estabilidad estructural
Tratamiento térmico P22
Proceso: Normalización a 900–950 ° C, seguido de templado a 680–750 ° C
Propósito: mejora la resistencia a la alta temperatura y la resistencia a la fluencia
Nota: La temperatura de templado ligeramente más alta asegura una mayor estabilidad térmica
4. Comparación de escenarios de aplicación
Aplicaciones de tubos de acero de aleación P11
Generación de potencia: componentes de caldera subcrítica, como sobreciberaciones de baja temperatura (<540 ° C) y sobrecalentadores de temperatura moderada (540–560 ° C)
Petroquímico: tuberías de vapor de presión media, intercambiadores de calor
Otros usos: líneas de alimentación del reactor de hidrogenación, tubos de horno
Ventaja clave: solución rentable para aplicaciones ≤550 ° C
Aplicaciones de tubos de acero de aleación P22
Centrales eléctricas: sobrecalentadores, economizadores (especialmente en secciones de alta temperatura), encabezados y líneas de vapor principales en calderas subcríticas y ultra alta presión y subcríticas
Industria petroquímica: transporte de vapor de alta temperatura y manejo de medios corrosivos
Ventaja clave: excelente resistencia a la tracción, resistencia a la oxidación y resistencia a la fluencia bajo temperaturas de hasta 600 ° C
Marcas nacionales y extranjeras correspondientes:
Calificación
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Marca europea (EN)
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Marca china (GB 5310)
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Marca japonesa (jis)
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P11
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13CRMO4-5
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15crmog
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Stba22
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P22
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10CRMO9-10
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12CR2MOG
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Stba24
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¿Cuál para elegir: P11 o P22?
Elija P11 para una temperatura moderada y proyectos sensibles a los costos con requisitos de resistencia a la fluencia menos exigentes.
Elija P22 cuando su sistema opera a temperaturas más altas, o cuando la resistencia a la fluencia y la oxidación son críticas para la estabilidad y la seguridad a largo plazo.
Conclusión
Tanto las tuberías ASTM A335 P11 como P22 tienen roles críticos en los sistemas de tuberías de alta temperatura y alta presión. P11 es ideal para temperaturas de control medio y ofrece valor económico, mientras que P22 proporciona un rendimiento superior de alta temperatura debido a su mejor composición química y perfil de tratamiento térmico.
Al seleccionar entre P11 vs P22, considere la temperatura de funcionamiento específica, las condiciones de presión y el presupuesto de material para determinar la tubería de acero de aleación más adecuada para su proyecto.