T92 e P92: Uma composição, duas formas de produto
T92 e P92 são as designações de tubos e tubulações do mesmo aço martensítico resistente ao calor 9Cr-2W. A letra T significa tubo e vem da ASME SA-213, que abrange tubos de caldeiras, superaquecedores e trocadores de calor de ligas de aço ferrítico e austenítico sem costura. A letra P significa tubo e vem da ASME SA-335, que cobre tubos de liga de aço ferrítico sem costura para serviços em altas temperaturas. A carta, portanto, descreve a forma do produto e a rota de fabricação, e não a química, porque ambas as especificações usam a mesma faixa de composição e a mesma resistência mínima à tração e ao escoamento para este tipo.
Composição e Requisitos Mecânicos
A liga foi desenvolvida para serviços de vapor acima da faixa dos antigos aços 9Cr-1Mo, e a adição de tungstênio junto com boro e nitrogênio é o que lhe confere resistência à fluência nas temperaturas usadas em caldeiras modernas de alta eficiência. Valores especificados típicos são mostrados abaixo.
| Item | Valor |
|---|---|
| Carbono | 0,07 a 0,13 por cento |
| Silício | 0,50 por cento no máximo |
| Manganês | 0,30 a 0,60 por cento |
| Fósforo / Enxofre | 0,020 por cento no máximo / 0,010 por cento no máximo |
| Cromo | 8,50 a 9,50 por cento |
| Molibdênio | 0,30 a 0,60 por cento |
| Tungstênio | 1,50 a 2,00 por cento |
| Vanádio | 0,15 a 0,25 por cento |
| Nióbio | 0,04 a 0,09 por cento |
| Boro | 0,001 a 0,006 por cento |
| Azoto | 0,030 a 0,070 por cento |
| Resistência mínima à tração | 620 MPa |
| Força de rendimento mínima | 440 MPa |
| Condição de entrega | Martensita normalizada e revenida, revenida |
Por que o tubo e o cano diferem na prática
Como a composição é a mesma, as diferenças que importam para um fabricante são dimensionais e metalúrgicas. O T92 é produzido como tubo de pequeno diâmetro e parede relativamente fina por perfuração a quente seguida de trefilação a frio ou laminação a frio até o tamanho final, o que proporciona tolerância estreita à espessura da parede e uma microestrutura fina. O P92 é produzido como tubo de grande diâmetro e parede pesada por extrusão, forjamento ou laminação a quente, e é usado para coletores e linhas principais de vapor. A seção mais pesada trabalhada a quente esfria mais lentamente e recebe mais trabalho em alta temperatura, de modo que a estrutura anterior do grão de austenita do P92 é geralmente mais grosseira que a do T92, e os dados de tenacidade e fluência são, portanto, relatados separadamente para as duas formas de produto.
Aplicações em Plantas de Energia e Processamento
T92 serve as superfícies de aquecimento da caldeira. O tubo é exposto a gases de combustão de alta temperatura e a depósitos de cinzas na parte externa e à oxidação por vapor de alta pressão no interior, portanto, tanto a resistência à corrosão no lado do fogo quanto o comportamento de oxidação no lado do vapor fazem parte da avaliação do material. O P92 atende aos coletores, ao tubo principal de vapor e ao tubo de reaquecimento a quente, onde o serviço é quase inteiramente interno de vapor de alta pressão e alta temperatura, juntamente com as cargas do sistema impostas pela expansão térmica. Nenhum dos produtos é um aço de uso geral: ambos são selecionados para unidades supercríticas e ultra-supercríticas onde a temperatura do vapor está na faixa de aproximadamente 580 a 620 graus C.
Pontos de Fabricação, Soldagem e Inspeção
O pré-aquecimento é normalmente aplicado na faixa de 200 a 250 graus C antes da soldagem, e a temperatura entre passes é controlada.
Um metal de adição correspondente é usado para a raiz e para os passes de enchimento, com soldagem a arco de gás tungstênio para a raiz em tubos de pequeno diâmetro e uma entrada de calor controlada em todos os passes.
O tratamento térmico pós-soldagem é realizado na faixa de cerca de 750 a 780 graus C para temperar a estrutura martensítica, e as taxas de aquecimento e resfriamento são limitadas para juntas de paredes pesadas.
Como a liga é dura e sensível a danos térmicos, o corte, a dobra e a usinagem são feitos na condição de tratamento térmico ou com tratamento térmico subsequente.
Verificações de dureza na solda e na zona afetada pelo calor, além de testes ultrassônicos ou radiográficos de juntas de paredes pesadas, formam o registro de qualidade normal.
Perguntas frequentes
P: T92 e P92 são do mesmo material?
Eles compartilham a mesma composição 9Cr-2W e a mesma resistência mínima à tração e ao escoamento, mas são duas formas de produtos diferentes regidas por duas especificações ASME diferentes.
P: Quais são os números de especificação ASME?
O tubo T92 é coberto pela ASME SA-213 e o tubo P92 é coberto pela ASME SA-335. Ambos também são referenciados pelas designações ASTM correspondentes e pelos padrões europeus de aço resistente ao calor.
P: O T92 pode ser usado como tubo de vapor principal?
Somente se um tubo com diâmetro e espessura de parede adequados puder ser fornecido para essa tarefa. As aplicações de tubulação normalmente usam P92 porque os diâmetros e espessuras de parede exigidos estão fora da faixa de tubos.
P: Por que o P92 costuma apresentar uma estrutura mais grosseira?
É um produto de seção pesada trabalhado a quente. O resfriamento mais lento e uma sequência de deformação diferente produzem um tamanho de grão de austenita anterior mais grosso do que no tubo acabado a frio.
P: Qual é a temperatura máxima de serviço?
A faixa prática é de aproximadamente 580 a 620 graus C. A tensão exata admissível em uma determinada temperatura deve ser lida nas tabelas de códigos de projeto para o tipo de produto utilizado.
P: Por que é necessário o tratamento térmico pós-soldagem?
A soldagem produz martensita fresca e não temperada na zona afetada pelo calor. O revenido após a soldagem restaura a ductilidade e a tenacidade e reduz a tensão residual na junta.
