لوله های فولادی ضد زنگ ASTM A213: راهنمای مشخصات کامل
پیام بگذارید
ASTM A213 چیست؟
ASTM A213 مشخصات استاندارد برای آلیاژهای فریتی و آستنیتی بدون درز-دیگ بخار فولادی، سوپرهیتر و لوله‌های مبدل حرارتی{2}}است. این لوله‌ها را پوشش می‌دهد که برای سرویس‌های{4}}در دمای بالا و فشار بالا{5}}در نظر گرفته شده‌اند و یکی از رایج‌ترین استانداردها برای تولید برق و لوله‌های کوره‌های پتروشیمی است. این مشخصات شامل گریدهای فریتی مانند T5، T11، T12، T22 و T91 و گریدهای ضد زنگ آستنیتی مانند TP304، TP304L، TP316، TP316L، TP321 و TP321H است. نسخه ASME همان سند ASME SA213 است که در کار دیگ بخار و مخازن تحت فشار کد{20} استفاده می‌شود.
لوله‌های A213 همیشه بدون درز هستند، به این معنی که از یک شمش جامد بدون جوش طولی تولید می‌شوند و بالاترین یکپارچگی را برای حفظ فشار{1}}دارند. این استاندارد همچنین الزامات ساخت، عملیات حرارتی، آزمایش و علامت گذاری را که باید قبل از رهاسازی لوله برای سرویس رعایت شود، تعیین می کند.
ترکیب شیمیایی گریدهای رایج
جدول زیر محدودیت های ترکیبی را برای نمرات ضد زنگ آستنیتی که اغلب برای A213 عرضه می شود نشان می دهد.
| درجه | C، حداکثر | منگنز، حداکثر | P، حداکثر | S، حداکثر | Si، حداکثر | Cr | نی | مو |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TP304 | 0.08 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 1.00 | 18.0-20.0 | 8.0-11.0 | - |
| TP304L | 0.035 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 1.00 | 18.0-20.0 | 8.0-13.0 | - |
| TP316 | 0.08 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 1.00 | 16.0-18.0 | 11.0-14.0 | 2.00-3.00 |
| TP316L | 0.035 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 1.00 | 16.0-18.0 | 10.0-14.0 | 2.00-3.00 |
| TP321 | 0.08 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 1.00 | 17.0-19.0 | 9.0-12.0 | - |
خواص مکانیکی و بازپخت محلول
جدول زیر حداقل الزامات کششی و دمای بازپخت محلول را برای درجه های آستنیتی فهرست می کند.
| درجه | کشش، MPa دقیقه | بازده، MPa دقیقه | ازدیاد طول، % دقیقه | سختی، حداکثر HRB | دمای محلول، C دقیقه |
|---|---|---|---|---|---|
| TP304، TP316 | 515 | 205 | 35 | 90 | 1040 |
| TP304L، TP316L | 485 | 170 | 35 | 90 | 1040 |
نمرات آستنیتی محلول در حداقل دمای 1040 درجه سانتیگراد آنیل شده و سپس به سرعت سرد می شود، به طوری که کاربیدها در محلول باقی می مانند و مواد مقاومت کامل در برابر خوردگی را حفظ می کنند.
فرآیند ساخت و تحمل های ابعادی
توالی ساخت لوله بدون درز A213 شامل گرم کردن شمش گرد، سوراخ کردن، اندازه گیری، کشیدن سرد یا نورد سرد، بازپخت محلول، صاف کردن، بازرسی و بسته بندی است. تلورانس‌های ابعادی به این بستگی دارد که لوله گرم-یا سرد است-. برای لوله‌های کشیده شده سرد، تحمل قطر خارجی 0.10 میلی‌متر مثبت یا منفی برای قطرهای کمتر از 25 میلی‌متر، مثبت یا منفی 0.15 میلی‌متر برای 25 تا 40 میلی‌متر، و حداکثر تا مثبت یا منفی 0.38 میلی‌متر برای قطرهای بین 75 تا 100 میلی‌متر است. تحمل ضخامت دیوار به علاوه 20 درصد برای لوله های تا 38.1 میلی متر قطر بیرونی و به علاوه 22 درصد بالاتر از آن، بدون تحمل منهای است. لوله‌های داغ{18}}تغییر وسیع‌تری را می‌دهند، برای مثال به اضافه 0.4 میلی‌متر و منهای 0.8 میلی‌متر در قطر خارجی برای لوله‌های تا 100 میلی‌متر.
روش های عملیات حرارتی
گریدهای آلیاژ فریتی مانند T5، T11، T22 و T91 به طور معمول نرمال و تمپر می شوند. به عنوان مثال، درجه T91 به دمای معمولی بالای 1040 درجه سانتیگراد و به دنبال آن دمای بالای 730 درجه سانتیگراد برای ایجاد استحکام خزش مورد نیاز نیاز دارد. نمرات ضد زنگ آستنیتی همانطور که در بالا توضیح داده شد محلول در بالای 1040 درجه سانتیگراد آنیل شده و به سرعت سرد می شوند. عملیات حرارتی باید در گواهی آسیاب ثبت شود تا تاریخچه حرارتی لوله کاملا قابل ردیابی باشد.
بازرسی و برنامه های کاربردی
الزامات بازرسی تحت A213 شامل تجزیه و تحلیل شیمیایی، آزمایش کشش، آزمایش سختی، صاف کردن، شعله ور شدن و آزمایش هیدرواستاتیک یا غیرمخرب الکتریکی است. لوله‌ها عمدتاً در بویلرها، سوپرهیترها و مبدل‌های حرارتی در نیروگاه‌ها، کوره‌های پتروشیمی، در لوله‌های بخاری پالایشگاهی، و در خنک‌کننده‌ها و کندانسورهای فرآیندی که ترکیب دما، فشار و محیط‌های خورنده نیاز به محصولی بدون درز با خواص تایید شده دارد، استفاده می‌شوند.
سوالات متداول
تفاوت بین ASTM A213 و ASME SA213 چیست؟
آنها مشخصات یکسانی دارند: ASME SA213 نسخه ای است که در کد دیگ بخار و مخزن تحت فشار ASME پذیرفته شده است. الزامات یکسان هستند و SA213 زمانی که لوله در تجهیزات مهر شده با کد استفاده می شود، ارجاع می شود.
آیا لوله A213 به صورت جوشی موجود است؟
شماره A213 فقط لوله های بدون درز را پوشش می دهد. لوله‌های جوش‌شده و جوش‌شده-و{4}}کشش سرد-برای سرویس‌های عمومی توسط سایر مشخصات مانند A249 و A688 پوشش داده می‌شوند.
چرا از گریدهای کربن پایین TP304L و TP316L استفاده می شود؟
حد کربن پایین از رسوب کاربید کروم در مرزهای دانه در حین جوشکاری جلوگیری می کند، بنابراین منطقه تحت تأثیر حرارت{0}}مقاومت در برابر خوردگی خود را بدون عملیات حرارتی پس از{1} جوش حفظ می کند.
تفاوت بین TP321 و TP304H چیست؟
TP321 با تیتانیوم تثبیت شده است که از ایجاد حساسیت جلوگیری می کند و مقاومت خوبی در برابر خوردگی بین دانه ای و استحکام خزش در محدوده 500 تا 900 درجه سانتیگراد دارد. TP304H یک نسخه-کربن بالاتر از TP304 با استحکام دمای بالا-اما بدون عنصر تثبیت کننده است.
چه آزمایشاتی قبل از ارسال لوله A213 اجباری است؟
این استاندارد نیاز به تجزیه و تحلیل شیمیایی، آزمایش کشش و سختی، آزمایش‌های مسطح و شعله‌ور شدن، و آزمایش هیدرواستاتیک یا غیرمخرب الکتریکی دارد که همگی در گواهی آسیاب با شماره حرارت مستند شده‌اند.
