T92 vs P92: differenze tra tubo ASME SA-213 e tubo ASME SA-335

T92 e P92: una composizione, due forme di prodotto

T92 e P92 sono le designazioni di tubi e tubazioni dello stesso acciaio martensitico resistente al calore 9Cr-2W. La lettera T sta per tubo e deriva da ASME SA-213, che copre i tubi senza saldatura per caldaie, surriscaldatori e scambiatori di calore in acciaio legato ferritico e austenitico. La lettera P sta per tubo e proviene da ASME SA-335, che copre i tubi in acciaio legato ferritico senza saldatura per servizio ad alta temperatura. La lettera descrive quindi la forma del prodotto e il percorso di produzione piuttosto che la chimica, poiché entrambe le specifiche utilizzano lo stesso intervallo di composizione e lo stesso carico minimo di trazione e snervamento per questo grado.

Composizione e requisiti meccanici

La lega è stata sviluppata per il servizio con vapore al di sopra della gamma dei vecchi acciai 9Cr-1Mo e l'aggiunta di tungsteno insieme a boro e azoto è ciò che le conferisce resistenza allo scorrimento alle temperature utilizzate nelle moderne caldaie ad alta efficienza. I valori tipici specificati sono mostrati di seguito.

Perché il tubo e il tubo differiscono nella pratica

Poiché la composizione è la stessa, le differenze importanti per un produttore sono dimensionali e metallurgiche. T92 è prodotto come tubo di piccolo diametro e con pareti relativamente sottili mediante perforazione a caldo seguita da trafilatura a freddo o laminazione a freddo fino alla dimensione finale, che conferisce una tolleranza stretta sullo spessore delle pareti e una microstruttura fine. Il P92 è prodotto come tubo di grande diametro e a parete spessa mediante estrusione, forgiatura o laminazione a caldo e viene utilizzato per collettori e linee principali del vapore. La sezione lavorata a caldo più pesante si raffredda più lentamente e riceve più lavoro ad alta temperatura, quindi la struttura del grano austenite precedente di P92 è generalmente più grossolana di quella di T92, e i dati di tenacità e creep sono quindi riportati separatamente per le due forme di prodotto.

Applicazioni negli impianti energetici e di processo

T92 serve le superfici scaldanti della caldaia. Il tubo è esposto ai gas di scarico ad alta temperatura e ai depositi di cenere all'esterno e all'ossidazione del vapore ad alta pressione all'interno, quindi sia la resistenza alla corrosione lato fuoco che il comportamento all'ossidazione lato vapore fanno parte della valutazione del materiale. P92 serve i collettori, il tubo principale del vapore e il tubo di riscaldamento caldo, dove il servizio è quasi interamente interno al vapore ad alta pressione e ad alta temperatura insieme ai carichi del sistema imposti dall'espansione termica. Nessuno dei due prodotti è un acciaio per uso generale: entrambi sono selezionati per unità supercritiche e ultra supercritiche in cui la temperatura del vapore è compresa tra circa 580 e 620 gradi C.

Punti di fabbricazione, saldatura e ispezione

Il preriscaldamento viene normalmente applicato nell'intervallo compreso tra 200 e 250 gradi C prima della saldatura e la temperatura di interpass viene controllata.

Per la radice e per i passaggi di riempimento viene utilizzato un metallo d'apporto corrispondente, con saldatura ad arco di tungsteno a gas per la radice sul tubo di piccolo diametro e un apporto di calore controllato su tutti i passaggi.

Il trattamento termico post saldatura viene effettuato nell'intervallo da circa 750 a 780 gradi C per temperare la struttura martensitica e le velocità di riscaldamento e raffreddamento sono limitate per i giunti delle pareti pesanti.

Poiché la lega è dura e sensibile ai danni termici, il taglio, la piegatura e la lavorazione vengono eseguiti nella condizione di trattamento termico o con un successivo trattamento termico.

I controlli della durezza lungo la saldatura e la zona interessata dal calore, oltre ai test ultrasonici o radiografici dei giunti delle pareti pesanti, costituiscono il normale record di qualità.

Domande frequenti

D: T92 e P92 sono lo stesso materiale?
Condividono la stessa composizione 9Cr-2W e la stessa resistenza minima alla trazione e allo snervamento, ma sono due diverse forme di prodotto governate da due diverse specifiche ASME.

D: Quali sono i numeri delle specifiche ASME?
Il tubo T92 è coperto da ASME SA-213 mentre il tubo P92 è coperto da ASME SA-335. Entrambi fanno riferimento anche alle corrispondenti designazioni ASTM e agli standard europei sugli acciai resistenti al calore.

D: È possibile utilizzare T92 per un tubo principale del vapore?
Solo se è possibile fornire un tubo di diametro e spessore di parete adeguati a tale scopo. Le applicazioni per tubazioni normalmente utilizzano P92 perché i diametri e gli spessori delle pareti richiesti non rientrano nell'intervallo del tubo.

D: Perché P92 mostra spesso una struttura più grossolana?
È un prodotto lavorato a caldo, con sezione pesante. Un raffreddamento più lento e una diversa sequenza di deformazione producono una dimensione del grano di austenite precedente più grossolana rispetto al tubo finito a freddo.

D: Qual è la temperatura massima di servizio?
L'intervallo pratico è compreso tra circa 580 e 620 gradi C. L'esatta sollecitazione ammissibile a una determinata temperatura deve essere letta dalle tabelle dei codici di progettazione per la forma del prodotto utilizzato.

D: Perché è necessario il trattamento termico post saldatura?
La saldatura produce martensite fresca e non temperata nella zona interessata dal calore. Il rinvenimento dopo la saldatura ripristina duttilità e tenacità e riduce le tensioni residue nel giunto.