ASTM A213 أنابيب الصلب
ASTM A213 أنابيب الصلب
مقدمة
ASTM A213 هي مواصفة قياسية للغلايات المصنوعة من سبائك الصلب الحديدي والأوستنيتي, المحماة, وأنابيب المبادلات الحرارية. تم تصميم هذه الأنابيب للخدمة في درجات الحرارة العالية وتستخدم على نطاق واسع في محطات الطاقة, الصناعات البتروكيماوية, والمصافي. المواصفات تغطي درجات مختلفة, تم تصميم كل منها لتطبيقات ومتطلبات أداء محددة.
الدرجات الرئيسية والتركيب الكيميائي
يتضمن ASTM A213 عدة درجات, تصنف في المقام الأول إلى الحديدي (ت) والأوستنيتي (TP) درجات الصلب. فيما يلي بعض الدرجات شائعة الاستخدام:
- الدرجات الحديديك: T2, T5, T9, T11, T12, T22, T91
- الدرجات الأوستنيتي: TP304, TP304H, TP316, TP316H, TP321, TP347
تحمل القطر الخارجي للأنبوب الفولاذي ASTM A213:
| المدرفلة على الساخن | القطر الخارجي, مم | تسامح, مم |
|---|---|---|
| أود 101.6 | +0.4/-0.8 | |
| 101.6<OD 190.5 | +0.4/-1.2 | |
| 190.5<OD 228.6 | +0.4/-1.6 | |
| مرسومة على البارد | القطر الخارجي, مم | تسامح, مم |
| من <25.4 | ±0.10 | |
| 25.4≥OD ≥38.1 | ±0.15 | |
| 38.1أقل من 50.8 | ±0.20 | |
| 50.8≥OD<63.5 | ±0.25 | |
| 63.5≥OD<76.2 | ±0.30 | |
| 76.2≥OD ≥101.6 | ±0.38 | |
| 101.6<OD 190.5 | +0.38/-0.64 | |
| 190.5<OD 228.6 | +0.38/-1.14 |
سمك الجدار & التسامح مع أنبوب الصلب ASTM A213 :
| المدرفلة على الساخن | القطر الخارجي, مم | تسامح, % |
|---|---|---|
| أود 101.6, الوزن ≥2.4 | +40/-0 | |
| أود 101.6, 2.4<الوزن<3.8 | +35/-0 | |
| أود 101.6, 3.8<الوزن<4.6 | +33/-0 | |
| أود 101.6, وزن>4.6 | +28/-0 | |
| ل>101.6, 2.4<الوزن<3.8 | +35/-0 | |
| ل>101.6, 3.8<الوزن<4.6 | +33/-0 | |
| ل>101.6, وزن>4.6 | +28/-0 | |
| مرسومة على البارد | القطر الخارجي, مم | تسامح, % |
| أود ≥38.1 | +20/-0 | |
| ل>38.1 | +22/-0 |
التركيب الكيميائي
فيما يلي التركيبات الكيميائية لدرجات مختارة من ASTM A213.
الدرجات الحديديك
الصف T2
- الكربون (ج): 0.10%
- المنغنيز (من): 0.30 – 0.61%
- الفوسفور (ص): ≥ 0.025%
- الكبريت (س): ≥ 0.025%
- السيليكون (و): 0.10 – 0.50%
- الكروم (كر): 0.50 – 0.81%
- الموليبدينوم (شهر): 0.44 – 0.65%
الصف T91
- الكربون (ج): 0.08 – 0.12%
- المنغنيز (من): 0.30 – 0.60%
- الفوسفور (ص): ≥ 0.020%
- الكبريت (س): ≥ 0.010%
- السيليكون (و): 0.20 – 0.50%
- الكروم (كر): 8.00 – 9.50%
- الموليبدينوم (شهر): 0.85 – 1.05%
- الفاناديوم (V): 0.18 – 0.25%
- نتروجين (ن): 0.03 – 0.07%
- النيوبيوم (ملحوظة): 0.06 – 0.10%
الدرجات الأوستنيتي
الصف TP304
- الكربون (ج): ≥ 0.08%
- المنغنيز (من): ≥ 2.00%
- الفوسفور (ص): ≥ 0.045%
- الكبريت (س): ≥ 0.030%
- السيليكون (و): ≥ 1.00%
- الكروم (كر): 18.00 – 20.00%
- النيكل (في): 8.00 – 11.00%
الصف TP316
- الكربون (ج): ≥ 0.08%
- المنغنيز (من): ≥ 2.00%
- الفوسفور (ص): ≥ 0.045%
- الكبريت (س): ≥ 0.030%
- السيليكون (و): ≥ 1.00%
- الكروم (كر): 16.00 – 18.00%
- النيكل (في): 10.00 – 14.00%
- الموليبدينوم (شهر): 2.00 – 3.00%
الخواص الميكانيكية
تعتمد الخواص الميكانيكية لأنابيب ASTM A213 على الدرجة والمعالجة الحرارية المطبقة. فيما يلي خصائص نموذجية لبعض الدرجات الشائعة:
الدرجات الحديديك
الصف T2
- قوة الشد: ≥ 415 MPa (60,000 رطل لكل بوصة مربعة)
- قوة العائد: ≥ 205 MPa (30,000 رطل لكل بوصة مربعة)
- استطالة: ≥ 30%
الصف T91
- قوة الشد: ≥ 585 MPa (85,000 رطل لكل بوصة مربعة)
- قوة العائد: ≥ 415 MPa (60,000 رطل لكل بوصة مربعة)
- استطالة: ≥ 20%
الدرجات الأوستنيتي
الصف TP304
- قوة الشد: ≥ 515 MPa (75,000 رطل لكل بوصة مربعة)
- قوة العائد: ≥ 205 MPa (30,000 رطل لكل بوصة مربعة)
- استطالة: ≥ 35%
الصف TP316
- قوة الشد: ≥ 515 MPa (75,000 رطل لكل بوصة مربعة)
- قوة العائد: ≥ 205 MPa (30,000 رطل لكل بوصة مربعة)
- استطالة: ≥ 35%
ASTM A213 التركيب الكيميائي لسبائك الصلب(%, الأعلى)
| درجة الصلب | التركيب الكيميائي٪ | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ج | و | من | ص, اس ماكس | كر | شهر | ني ماكس | V | الأعلى | W | ب | ملحوظة | ن | |
| T2 | 0.10~0.20 | 0.10~0.30 | 0.30~0.61 | 0.025 | 0.50~0.81 | 0.44~0.65 | - | - | - | - | - | - | - |
| T11 | 0.05~0.15 | 0.50~1.00 | 0.30~0.60 | 0.025 | 1.00~1.50 | 0.44~0.65 | - | - | - | - | - | - | - |
| T12 | 0.05~0.15 | الأعلى 0.5 | 0.30~0.61 | 0.025 | 0.80~1.25 | 0.44~0.65 | - | - | - | - | - | - | - |
| T22 | 0.05~0.15 | الأعلى 0.5 | 0.30~0.60 | 0.025 | 1.90~2.60 | 0.87~1.13 | - | - | - | - | - | - | - |
| T91 | 0.07~0.14 | 0.20~0.50 | 0.30~0.60 | 0.02 | 8.0~9.5 | 0.85~1.05 | 0.4 | 0.18~0.25 | 0.015 | - | - | 0.06~0.10 | 0.03~0.07 |
| T92 | 0.07~0.13 | الأعلى 0.5 | 0.30~0.60 | 0.02 | 8.5~9.5 | 0.30~0.60 | 0.4 | 0.15~0.25 | 0.015 | 1.50~2.00 | 0.001~0.006 | 0.04~0.09 | 0.03~0.07 |
ASTM A213 الخواص الميكانيكية لسبائك الصلب:
| درجة الصلب | الخواص الميكانيكية | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| ت. س | ي. ص | استطالة | صلابة | ||
| T2 | ≥ 415 ميجا باسكال | ≥ 205MPa | ≥ 30% | 163اتش بي دبليو(85HRB) | |
| T11 | ≥ 415 ميجا باسكال | ≥ 205MPa | ≥ 30% | 163اتش بي دبليو(85HRB) | |
| T12 | ≥ 415 ميجا باسكال | ≥ 220 ميجا باسكال | ≥ 30% | 163اتش بي دبليو(85HRB) | |
| T22 | ≥ 415 ميجا باسكال | ≥ 205MPa | ≥ 30% | 163اتش بي دبليو(85HRB) | |
| T91 | ≥ 585 ميجا باسكال | ≥ 415 ميجا باسكال | ≥ 20% | 250اتش بي دبليو(25HRB) | |
| T92 | ≥ 620 ميجا باسكال | ≥ 440 ميجا باسكال | ≥ 20% | 250اتش بي دبليو(25HRB) | |
عملية التصنيع
تصنيع الأنابيب غير الملحومة
يتم تصنيع الأنابيب غير الملحومة بموجب ASTM A213 من خلال سلسلة من الخطوات:
- تسخين البليت: يتم تسخين قضبان الصلب لتصبح قابلة للطرق.
- ثقب: يتم ثقب البليت الساخن لتشكيل أنبوب مجوف.
- المتداول: يتم لف الأنبوب المجوف لتحقيق الأبعاد المطلوبة.
- التحجيم: تتم معالجة الأنبوب أيضًا لتلبية تفاوتات الأبعاد الدقيقة.
- الرسم البارد (خياري): قد يخضع الأنبوب للسحب البارد لتحسين دقة الأبعاد وإنهاء السطح.
المعالجة الحرارية
المعالجة الحرارية أمر بالغ الأهمية لتحقيق الخواص الميكانيكية المطلوبة:
- الصلب: تسخين الأنبوب إلى درجة حرارة عالية يتبعها تبريد بطيء لتليين المادة.
- التطبيع: تسخين الأنبوب إلى درجة حرارة معينة ومن ثم تبريده بالهواء لتحسين بنية الحبوب.
- التبريد والتلطيف: التدفئة تليها التبريد السريع (التبريد) وإعادة التسخين إلى درجة حرارة أقل (هدأ) لتعزيز المتانة.
متطلبات الاختبار
يحدد ASTM A213 عدة اختبارات لضمان جودة الأنبوب وأدائه:
- اختبار الشد: يقيس قوة الشد, قوة الخضوع, والاستطالة.
- اختبار الصلابة: يضمن أن المادة تلبي مستويات الصلابة المحددة.
- الاختبار الكهربائي الهيدروستاتيكي أو غير المدمر: يضمن قدرة الأنبوب على تحمل الضغط الداخلي دون تسريب.
- اختبار التسطيح: يضمن قدرة الأنبوب على مقاومة التسطيح دون أن يتشقق.
- التفتيش الأبعاد: يضمن أن الأنابيب تلبي الأبعاد والتفاوتات المحددة.
التطبيقات
تستخدم أنابيب ASTM A213 في البيئات ذات درجة الحرارة العالية والضغط العالي, مشتمل:
- توليد الطاقة: أنابيب الغلايات, أنابيب السخان الزائد, وأنابيب إعادة التسخين في محطات الطاقة.
- صناعة البتروكيماويات: أنابيب المبادل الحراري وأنابيب الفرن.
- المصافي: الأنابيب في وحدات التكسير الحفزي والتكسير الهيدروجيني.
- الهندسة العامة: الأنابيب التي تتطلب قوة درجة حرارة عالية ومقاومة للتآكل.
المزايا والقيود
المزايا
- أداء في درجات الحرارة العالية: مناسبة للتطبيقات التي تنطوي على درجات حرارة عالية.
- مقاومة التآكل: توفر الدرجات الأوستنيتي مقاومة ممتازة للتآكل.
- قوة: قوة ميكانيكية عالية مناسبة للتطبيقات الصعبة.
- دقة الأبعاد: تضمن عمليات التصنيع أبعادًا دقيقة.
القيود
- يكلف: تكلفة أعلى مقارنة بالأنابيب الملحومة بسبب عملية التصنيع السلسة.
- التصنيع المعقد: يتطلب التحكم الدقيق في التركيب الكيميائي والمعالجة الحرارية.
- التوفر: قد يكون للدرجات والأحجام المحددة فترات زمنية أطول.
خاتمة
تعتبر الأنابيب الفولاذية غير الملحومة ASTM A213 ضرورية للتطبيقات التي تتطلب قوة عالية, مقاومة التآكل, واستقرار درجات الحرارة المرتفعة. خواصها الميكانيكية المتفوقة, جنبا إلى جنب مع عمليات التصنيع والاختبار الصارمة, التأكد من أنها تلبي المتطلبات الصعبة لمختلف الصناعات. فهم المواصفات التفصيلية, الدرجات, وتطبيقات أنابيب ASTM A213 تساعد المهندسين والمصممين على اختيار المواد المناسبة لمشاريعهم, ضمان السلامة والكفاءة في البيئات الصعبة.
أستم A333 غرام 10 أنابيب فولاذية من سبائك للاستخدام الصناعي سواء ملحومة أو غير ملحومة. تتميز بالأبعاد الخارجية: 19.05ملم – 114.3 ملم سمك الجدار: 2.0مم - 14 مم المعالجة السطحية: تراجع النفط, ورنيش, التخميل, الفوسفات, التفجير بالرصاص. طلب: أنابيب فولاذية ملحومة وغير ملحومة لخدمة درجات الحرارة المنخفضة.
تعتبر الأنابيب الفولاذية المصنوعة من سبائك ASTM A335 ضرورية لتطبيقات درجات الحرارة العالية والضغط العالي في مختلف الصناعات. خواصها الميكانيكية المتفوقة, جنبا إلى جنب مع عمليات التصنيع والاختبار الصارمة, التأكد من أنها تلبي المتطلبات الصعبة لهذه التطبيقات. فهم المواصفات, الدرجات, وتطبيقات أنابيب ASTM A335 تساعد المهندسين والمصممين على اختيار المواد المناسبة لمشاريعهم, ضمان السلامة والكفاءة في البيئات الصعبة.
تشمل مواصفات ASTM A519 عدة درجات من الأنابيب الميكانيكية المصنوعة من الكربون وسبائك الصلب, متوفر إما في الظروف الساخنة أو الباردة. يمكن صب الفولاذ المستخدم في هذه الأنابيب إما في سبائك أو في شكل حبلا. عندما يتم صب درجات مختلفة من الفولاذ بشكل تسلسلي, يجب تحديد المواد الانتقالية.
من خلال فحص التركيب الكيميائي, الخصائص الميكانيكية, عمليات التصنيع, والتطبيقات, يوفر هذا التحليل نظرة شاملة على الأنابيب الفولاذية ASTM A369, وتسليط الضوء على أهميتها في التطبيقات الصناعية عالية الأداء.
من خلال فحص التركيب الكيميائي, الخصائص الميكانيكية, عمليات التصنيع, والتطبيقات, يوفر هذا التحليل نظرة شاملة على الأنابيب الفولاذية ASTM A250, وتسليط الضوء على أهميتها في التطبيقات الصناعية عالية الأداء.
من خلال فحص التركيب الكيميائي, الخصائص الميكانيكية, عمليات التصنيع, والتطبيقات, يوفر هذا التحليل نظرة شاملة على الأنابيب الفولاذية ASTM A556, وتسليط الضوء على أهميتها في التطبيقات الصناعية عالية الأداء.
