Коррозионностойкие стальные трубы 12Х11В2МФ в Минске


Коррозионностойкие стальные трубы 12Х11В2МФ: жаростойкий мартенситный сортамент для энергетики и нефтехимии

Трубы из стали 12Х11В2МФ — это горячедеформированные и холоднодеформированные изделия из мартенситного жаропрочного сплава с 11 % хрома, вольфрамом и молибденом. Марка регламентирована ГОСТ 20072 и ТУ 14-3-460, применяется для изготовления пароперегревательных труб, змеевиков и коллекторов, работающих при температуре стенки до 585–610 C под давлением до 25 МПа. Введение вольфрама (0,7–1,0 %) и молибдена (0,5–0,7 %) обеспечивает стойкость к ползучести и окалиностойкость в среде перегретого пара и продуктов сгорания.

Химический состав и механические свойства

Сталь 12Х11В2МФ относится к классу мартенситных жаропрочных сталей. Углерод — 0,10–0,15 %, кремний — до 0,5 %, марганец — до 0,5 %, хром — 10–11,5 %, ванадий — 0,15–0,30 %. Сера и фосфор — не более 0,025 % и 0,030 % соответственно. Термообработка: нормализация при 1000–1050 C, отпуск при 730–750 C. Структура после отпуска — сорбит отпуска с карбидами хрома, ванадия и вольфрама.

ПараметрЗначениеУсловие испытанияНормативЕдиница
Предел текучести 0,2 39020 CГОСТ 20072МПа
Временное сопротивление в 59020 CГОСТ 20072МПа
Относительное удлинение 1620 CГОСТ 20072%
Ударная вязкость KCU 4920 CГОСТ 9454Дж/см
Предел длительной прочности 78600 C, 10 чТУ 14-3-460МПа
Жаростойкость 0,5600 C, 1000 чГОСТ 6130мм/год

Сортамент и геометрические параметры

Трубы 12Х11В2МФ поставляются в двух исполнениях: горячедеформированные (ГОСТ 550) наружным диаметром 57–219 мм с толщиной стенки 3,5–20 мм и холоднодеформированные (ГОСТ 8734) диаметром 14–89 мм со стенкой 2–12 мм. Длина мерная — 5–9 м, немерная — 4–12 м. Кривизна на 1 м длины — не более 1,5 мм для холоднодеформированных и 2,0 мм для горячедеформированных. Овальность и разностенность — в пределах 10–12 % от номинала.

  • Пароперегревательные змеевики котлов высокого давления ТЭС и ТЭЦ.
  • Коллекторы и трубопроводы перегретого пара энергоблоков 300–800 МВт.
  • Змеевики печей пиролиза и риформинга в нефтехимии.
  • Трубы конвективных поверхностей нагрева котлов-утилизаторов ПГУ.
  • Элементы теплообменной аппаратуры установок каталитического крекинга.
  • Паропроводы СКД с температурой пара до 610 C.

Технологические особенности сварки и гибки

Сталь 12Х11В2МФ обладает ограниченной свариваемостью из-за склонности к закалке в зоне термического влияния. Сварку выполняют с предварительным подогревом до 250–300 C и последующей термообработкой при 730–750 C. Применяют электроды типа Э-10Х11В2МФ или сварочную проволоку Св-08Х11В2МФ под флюсом АН-22. Гибка труб производится в горячем состоянии при 950–1050 C с последующей нормализацией и отпуском. Холодная гибка допускается при радиусе не менее 3,5 диаметра с промежуточным отпуском.

Условия эксплуатации и ресурс

Расчётный ресурс труб из 12Х11В2МФ в пароперегревателях составляет 100 000–200 000 ч при температуре стенки до 585 C. При 610 C ресурс снижается до 50 000–70 000 ч. Лимитирующий фактор — ползучесть и охрупчивание вследствие коагуляции карбидов. Контроль состояния выполняется методом ультразвуковой толщинометрии и металлографического анализа реплик. Окалиностойкость в среде дымовых газов с содержанием серы до 0,5 % сохраняется при температуре до 650 C.

Вопросы и ответы

Какая максимальная рабочая температура труб 12Х11В2МФ?

Длительная эксплуатация допускается при температуре стенки до 585 C, кратковременно — до 610 C. При превышении 620 C интенсивно развивается ползучесть и окалинообразование.

Чем отличается 12Х11В2МФ от 12Х1МФ?

Сталь 12Х11В2МФ содержит 10–11,5 % хрома против 1 % у 12Х1МФ, что обеспечивает более высокую жаростойкость и сопротивление ползучести при 580–610 C. Однако 12Х11В2МФ требует предварительного подогрева при сварке.

Какой нормативный документ регламентирует поставку?

Химический состав и свойства — ГОСТ 20072, сортамент горячедеформированных труб — ГОСТ 550, холоднодеформированных — ГОСТ 8734. Для энергетики применяют ТУ 14-3-460 с дополнительными требованиями по длительной прочности.

Требуется ли термообработка после гибки?

Да. После горячей гибки при 950–1050 C назначают нормализацию при 1000–1050 C и отпуск при 730–750 C для восстановления структуры сорбита отпуска и снятия напряжений.