ASTM A691 elektromos-fúziós-hegesztett cső
Alapvető áttekintés
ASTM A691a szabványos specifikációszén- és ötvözött acélcső, elektromos -olvasztó-hegesztéssel (EFW) töltőanyaggal, nyomástartó-edény-minőségű lemezből készült. Ez a specifikáció kifejezetten erre készültmagas{0}}nyomású szolgáltatás magas hőmérsékleten, ami elengedhetetlenné teszi az energiatermelés, a finomítók és a petrolkémiai üzemek igényes alkalmazásaihoz.
Az "elektromos-fúziós-hegesztett" elnevezés megkülönbözteti ezt a folyamatot az ERW-től (amely nem használ töltőfémet), és azt jelzi, hogy a csövet nyomástartó edény minőségi lemezeinek hengerré alakításával és a hosszanti varrat elektromos íveljárással történő hegesztésével állítják elő.hozzáadott töltőanyag .
Főbb jellemzők
| Funkció | Leírás |
|---|---|
| Gyártási folyamat | Elektromos -Fusion Welded (EFW) töltőanyag hozzáadásával; tipikusan merülőíves hegesztés (SAW) |
| Anyagforrás | Nyomástartó-edény-minőségű lemezek (ASTM A387 Cr-Mo ötvözetek, A204, A299, A537 stb.) |
| Elsődleges alkalmazás | Nagynyomású{0}}szervíz itt:magas hőmérsékletek(akár 593°C / 1100°F) |
| Átmérő tartomány | 16 hüvelyk (400 mm) és nagyobbnévlegesen; akár 48"+ |
| Falvastagság | Akár3 hüvelyk (75 mm)inkluzív |
| Hossz | Jellemzően 8-12,5 m; egyedi hosszúságok állnak rendelkezésre |
| Hőkezelés | Osztályonkénti követelmények (feszültségmentesített, normalizált, normalizált és temperált, kioltott és temperált) |
| Hegesztés típusa | Hosszirányú, töltőfémmel |
Fokozatjelző rendszer
Az ASTM A691 két-részes kijelölési rendszert használ:Fokozat(a lemez anyagának feltüntetésével) ésOsztály(a hőkezelési és ellenőrzési szint jelzése) .
fokozatok (lemez anyaga)
| Cső fokozat | Megfelelő lemezspecifikáció | Acél típus | Tipikus alkalmazás |
|---|---|---|---|
| CM-65, CM-70, CM-75 | ASTM A204/A204M | Szén{0}}molibdén | Általános magas hőmérsékletű{0}}szolgáltatás |
| CMSH-70, CMSH-80 | ASTM A537/A537M | szén-mangán-szilícium | Edzett és temperált minőségek |
| CMS-75 | ASTM A299/A299M | szén-mangán-szilícium | Mérsékelt erő |
| ½ CR | ASTM A387/A387M 2. fokozat | 0,5% Cr - 0.5% Mo | Enyhe magas hőmérsékletű{0}}szolgáltatás |
| 1CR | ASTM A387/A387M 12. fokozat | 1% Cr - 0.5% Mo | Általános magas hőmérsékletű{0}}szolgáltatás |
| 1¼ CR | ASTM A387/A387M 11. fokozat | 1,25% Cr - 0.5% Mo | Gyakori a finomítói csővezetékeknél |
| 2¼ CR | ASTM A387/A387M, 22. fokozat | 2,25% Cr - 1% Mo | Kiváló kúszásállóság, erőművek |
| 3CR | ASTM A387/A387M 21. fokozat | 3% Cr - 1% Mo | Magas{0}}hőmérsékletű szolgáltatás |
| 5CR | ASTM A387/A387M 5. fokozat | 5% Cr - 0.5% Mo | Oxidáció és korrózióállóság |
| 9CR | ASTM A387/A387M 9. fokozat | 9% Cr - 1% Mo | Magas{0}}hőmérsékletű, magas-korróziós szolgáltatás |
| 91 | ASTM A387/A387M 91. fokozat | 9% Cr - 1% Mo - V - Nb | Kiváló kúszóerő, fejlett erőművek |
Osztálymegjelölések (hőkezelés és ellenőrzés)
Az osztályszámozási rendszer egy logikai mintát követ, ahol aaz első számjegy a hőkezelés típusát jelziés aA második számjegy az ellenőrzési szintet jelzi :
| Osztály | Hőkezelés | Radiográfia (RT) | Nyomás teszt | Ízületi tényező (E) |
|---|---|---|---|---|
| 10, 12 | Egyik sem | Nem / Igen | Nem / Igen | 0.85 |
| 20, 22 | Stressz oldva | Nem / Igen | Nem / Igen | 0.90 |
| 30, 32 | Normalizált | Nem / Igen | Nem / Igen | 1.00 |
| 40, 42 | Normalizált és temperált | Nem / Igen | Nem / Igen | 1.00 |
| 50, 52 | Kioltott és temperált | Nem / Igen | Nem / Igen | 1.00 |
A magas hőmérsékletű{0}}szolgáltatás gyakori választásai :
22. osztály:Feszültségmentesített, teljes körűen ellenőrzött – alapfelszereltség számos alkalmazáshoz
32. osztály:Normalizált, teljes körűen ellenőrzött – amikor gabonafinomításra van szükség
42. osztály:Normalizált és temperált, teljes körűen ellenőrzött – a megnövelt -hőmérséklet-tulajdonságok érdekében
Kémiai összetétel (tipikus a gyakori Cr{0}}Mo fokozatokra)
| Fokozat | szén (C) % | Mangán (Mn) % | Króm (Cr) % | Molibdén (Mo) % |
|---|---|---|---|---|
| ½ CR | 0,17 max | 0.40-0.65 | 0.50-0.80 | 0.44-0.65 |
| 1CR | 0,17 max | 0.40-0.65 | 0.80-1.15 | 0.44-0.65 |
| 1¼ CR | 0,17 max | 0.40-0.65 | 1.00-1.50 | 0.44-0.65 |
| 2¼ CR | 0,17 max | 0.30-0.60 | 2.00-2.50 | 0.87-1.13 |
| 5CR | 0,17 max | 0.30-0.60 | 4.00-6.00 | 0.44-0.65 |
| 9CR | 0,15 max | 0.30-0.60 | 8.00-10.00 | 0.90-1.10 |
*Megjegyzés: A tényleges értékek a lemez specifikációjától függően változnak. A PSL2-vel egyenértékű minőségre szigorúbb határértékek vonatkoznak.*
Mechanikai tulajdonságok (Cr{0}}Mo fokozatokra jellemző)
| Fokozat | Hozamerősség (perc) | Szakítószilárdság (perc) | Megnyúlás % (perc) |
|---|---|---|---|
| ½ CR | 205 MPa (30 ksi) | 380-515 MPa (55-75 ksi) | 18-20 |
| 1CR | 205 MPa (30 ksi) | 380-515 MPa (55-75 ksi) | 18-20 |
| 1¼ CR | 205 MPa (30 ksi) | 380-515 MPa (55-75 ksi) | 18-20 |
| 2¼ CR | 205 MPa (30 ksi) | 415-585 MPa (60-85 ksi) | 18-20 |
| 5CR | 205 MPa (30 ksi) | 415-585 MPa (60-85 ksi) | 18-20 |
| 9CR | 205 MPa (30 ksi) | 415-585 MPa (60-85 ksi) | 18-20 |
Megjegyzés: A magasabb szilárdsági fokozatok (pl. 91) nagyobb szilárdsági követelményeket támasztanak. Az emelt hőmérsékleti tulajdonságok (kúszási szilárdság) az elsődleges tervezési szempont.
Mérettűrések
| Paraméter | Tolerancia |
|---|---|
| Külső átmérő (csőtest) | a megadott OD ±0,5%-a |
| Külső átmérő (csővégek) | a megadott OD ±0,25%-a |
| Falvastagság | +10% / -5% a névleges értékből |
| Ovalitás (ellipticitás) | ≤ a meghatározott OD 1,0%-a |
| Egyenesség | ≤ 3 mm 3 m hosszúságonként |
| Hossz | 8-12,5 m szabvány; egyedi megállapodás alapján |
Tesztelési és ellenőrzési követelmények
| Teszt típusa | Cél | Alkalmazhatóság |
|---|---|---|
| Kémiai elemzés | Ellenőrizze a lemez anyagának összetételét | Hőnként |
| Feszültség teszt | Ellenőrizze a hozamot és a szakítószilárdságot (szobahőmérsékleten) | tételenként |
| Emelt hőmérsékleti feszültség | Ellenőrizze a magas hőmérsékletű{0}}erősséget | Megadáskor |
| Keresztirányú irányított hegesztési hajlítási teszt | Ellenőrizze a hegesztés rugalmasságát és integritását | Minden cső |
| Radiográfiai vizsgálat (RT) | Hegesztési hibák észlelése – minden varrat teljes hosszában | Az „1” vagy „2” második számjegyű osztályokhoz szükséges |
| Hidrosztatikai teszt | A szivárgás -tömítettségének igazolása | Kötelező azoknál az osztályoknál, amelyek második számjegye "2" vagy "3". |
| Ütésvizsgálat (Charpy V{0}}bevágás) | Ellenőrizze az alacsony hőmérsékletű{0}}szívósságot | Sok alkalmazáshoz szükséges |
| PMI (pozitív anyagazonosító) | Ellenőrizze az ötvözet összetételét | 100% az ötvözött minőségeknél |
| Keménységi teszt | Ellenőrizze a konzisztens tulajdonságokat | Megadáskor |
| HIC/SSC teszt | Savanyú szolgáltatás ellenőrzése | Megadáskor |
Összehasonlítás: ASTM A691 vs. A671 vs. A672
Mindhárom specifikáció ugyanazt a gyártási eljárást használja, de különböző hőmérsékleti tartományokat szolgál ki:
| Vonatkozás | ASTM A691 | ASTM A672 | ASTM A671 |
|---|---|---|---|
| Szolgáltatási hőmérséklet | Magas hőmérséklet(593°C-ig) | Mérsékelt hőmérséklet(-29°C és 343°C között) | Légköri és alacsonyabb hőmérséklet(-46°C-ig) |
| Elsődleges fókusz | Magas{0}}hőmérsékletszilárdság, kúszásállóság | Magas hőmérsékletű erősség, magas{0}}nyomás | Alacsony-hőmérsékletű szívósság, ütési tulajdonságok |
| Alaplap | A387 (Cr-Mo ötvözetek) | A515, A516 (szénacél) | A516, A285 (szénacél) |
| Tipikus fokozatok | 1CR, 1,25CR, 2,25CR, 5CR, 9CR, 91 | B60, B65, B70, C55, C60, C65 | CB60, CB65, CB70 |
| Anyag típusa | Króm{0}}ötvözött acél | Szénacél (megölve) | Szénacél (leoltott/finomszemcsés) |
| Közös alkalmazások | Magas-hőmérsékletű gőzvezetékek, finomítói fűtőberendezések, túlhevítő csatlakozások | Kazán külső csövek, mérsékelt hőmérsékletű folyamatvezetékek | Alacsony-hőmérsékletű folyamatcsövek, LNG, hidegszolgáltatás |
| Hegesztési tényező (E) | 0,85-1,0 (32. osztály/42=1.0) | 0,85-1,0 (32. osztály/42=1.0) | 0,85-1,0 (32. osztály/42=1.0) |
Közös alkalmazások
| Ipar | Alkalmazások | Tipikus fokozatok |
|---|---|---|
| Áramtermelés | Túlhevített gőzvezetékek, kazánfejek, fő gőzvezetékek, túlhevítő csatlakozások | 2¼ CR, 91 |
| Kőolaj-finomítás | Katalitikus krakkoló csővezetékek, hidrokrakkoló reaktorok, fűtőberendezések átviteli vezetékei, magas{0}}hőmérsékletű folyamatcsövek | 1CR, 1¼ CR, 2¼ CR, 5CR |
| Vegyi feldolgozás | Magas{0}}hőmérsékletű technológiai vezetékek, reaktor kifolyó csövek, nagynyomású szintézis hurkok{1}} | 5CR, 9CR |
| Olaj és Gáz | Magas{0}}nyomású, magas{1}}hőmérsékletű (HPHT) csővezetékek, feldolgozó létesítmények | 1¼ CR, 2¼ CR |
| Hőátviteli rendszerek | Hőcserélők, hulladékhővisszanyerő egységek, tüzelésű fűtőtestek | 1CR, 1¼ CR |
Főbb előnyök
| Előny | Leírás |
|---|---|
| Magas{0}}hőmérsékletű szilárdság | 593°C-ig (1100°F) tartósan magas hőmérsékletű szolgáltatásra tervezve. |
| Kúszásállóság | A Cr-Mo-ötvözetek kiváló ellenállást biztosítanak a kúszás deformációjával szemben magas hőmérsékleten |
| Nagy átmérőjű képesség | 16" és 48"+ átmérőjű csöveket képes gyártani – sokkal nagyobb, mint a varratmentesség |
| Vastag falak | Alkalmas nagy{0}}nyomású alkalmazásokhoz, amelyek jelentős falvastagságot igényelnek (75 mm-ig) |
| Ötvözött acél opciók | Cr{0}}Mo ötvözetminőségek széles választéka áll rendelkezésre a változó magas hőmérsékleti{1}}követelményekhez |
| Minőségellenőrzési lehetőségek | Az osztályrendszer lehetővé teszi az ellenőrzési szint és a szolgáltatás kritikusságának összehangolását |
| Magas ízületi hatékonyság | A 32/42-es osztály eléri az E=1.00 illesztési tényezőt, csökkentve a szükséges falvastagságot |
Fontos megfontolások
1. Hőmérséklet korlátozások
Az ASTM A691 kifejezetten amagas{0}}hőmérsékletű szolgáltatás(akár 593°C / 1100°F)
A különböző minőségek eltérő maximális hőmérsékleti határértékekkel rendelkeznek – olvassa el a vonatkozó kódokat
540°C (1000°F) feletti szervizelés esetén általában magasabb ötvözetminőségekre (9CR, 91) van szükség
2. Évfolyam kiválasztása
½ CR, 1CR, 1¼ CR:Enyhe magas hőmérsékletű{0}}szolgáltatás, jó hegeszthetőség
2¼ CR:Kiváló kúszásállóság, szabvány az erőművi csővezetékekhez
5CR, 9CR:Fokozott oxidáció- és korrózióállóság, alkalmas magas kéntartalmú{0}} környezetekhez
91:Fejlett 9Cr-1Mo-V acél ultramagas hőmérsékletű alkalmazásokhoz, amelyek kiváló kúszási szilárdságot igényelnek
3. Osztályválasztás
Az osztályszámozási rendszer egyszerűvé teszi a kiválasztást:
Első számjegy= hőkezelés: 10 (-hegesztett), 20 (feszültségmentesített), 30 (normalizált), 40 (normalizált és temperált), 50 (hűtött és temperált)
Második számjegy= ellenőrzés: 0 (nincs), 1 (csak RT), 2 (RT + hidroteszt), 3 (csak hidroteszt)
A magas hőmérsékletű{0}}szolgáltatás leggyakoribb választásai :
22. osztály:Feszültségmentesített, teljes körűen ellenőrzött – alapfelszereltség számos alkalmazáshoz
32. osztály:Normalizált, teljes körűen ellenőrzött – amikor gabonafinomításra van szükség
42. osztály:Normalizált és temperált, teljes körűen ellenőrzött – a megnövelt -hőmérséklet-tulajdonságok érdekében
4. Együttes hatékonysági tényező
Az ASME B31.3 szerint tervezett technológiai csővezetékeknél a csatlakozási hatékonysági tényező (E) az osztálytól függ:
10/12. osztály: E = 0.85
20/22 osztály: E = 0.90
30/32/40/42/50/52 osztály: E = 1.00
A 32-es vagy 42-es osztály megadása 1,0-es csatlakozási tényezőt tesz lehetővé, csökkentve a szükséges falvastagságot és a csőtömeget.
5. Kódexnek való megfelelés
ASME kód: Gyakran alkalmazzák a kazán és nyomástartó edény kód alkalmazásaihoz
Tekintse meg a vonatkozó építési szabályzatokat (ASME B31.1 Power Piping, B31.3 Process Piping) az elfogadási és tervezési tényezőkről
6. Minőségbiztosítás
Malomvizsgálati tanúsítvány:EN 10204 3.1 vagy 3.2 típusjellemzően kritikus alkalmazásokhoz szükséges
Győződjön meg arról, hogy minden szükséges vizsgálat (RT, hidroteszt, ütközés, PMI) meghatározott osztályonként dokumentálva van
Az ellenőrzéshez szükséges PWHT (Post{0}}Weld Heat Treatment) görbék és rekordok
Összegzés
ASTM A691 EFW csőa nagy-átmérőjű, elektromos-olvasztott-hegesztett szén- és ötvözött acélcsövek szabványos specifikációja, amelyek nyomástartó edények minőségi lemezeiből készülnekmagas{0}}nyomású szolgáltatás magas hőmérsékleten. Megkülönbözteti azFokozat(a lemez anyagának feltüntetésével, pl. 2¼ CR az A387 Grade 22-től a magasabb hőmérsékletű szolgáltatáshoz) ésOsztály(jelzi a hőkezelési és ellenőrzési szintet, pl. 22. osztály a feszültséghez, -radiográfiával és hidroteszttel enyhítve) .
-tól átmérőben kapható16 hüvelyk (400 mm) és több mint 48 hüvelyk közöttig terjedő falvastagsággal75 mm, Az A691 csöveket két-oldalas merülőíves hegesztéssel (DSAW) gyártják töltőfém hozzáadásával. Az osztályrendszer lehetővé teszi a mérnökök számára a hőkezelés és az ellenőrzés megfelelő kombinációjának kiválasztását a szolgáltatás kritikussága alapján, a magasabb osztályok pedig 1.0 . együttes hatékonysági tényezőt érnek el.
Mikor kell megadni az ASTM A691-et:
A rendszer nagy nyomáson működik ésmagas hőmérséklet(343°C / 650°F felett)
Króm{0}}ötvözött acél szükséges a kúszás- és oxidációállósághoz
Alkalmazások közé tartoznak a túlhevített gőzvezetékek, a finomítói fűtőberendezések átviteli vonalai és a magas-hőmérsékletű folyamatcsövek
Nagy átmérőkre és vastag falakra van szükség ott, ahol a varrat nélküli cső nem kivitelezhető
Megrendeléskor tüntesse fel:ASTM A691, fokozat [pl. 2¼ CR], osztály [pl. 22], méret (OD x WT), hossz, végkidolgozás, hőkezelés és bármilyen kiegészítő követelmény .
