ASTM A333 أنابيب الصلب
ASTM A333 أنابيب الصلب
مقدمة
ASTM A333 هي مواصفات قياسية للأنابيب الفولاذية الملحومة وغير الملحومة المصممة للخدمة في درجات الحرارة المنخفضة. تستخدم هذه الأنابيب في البيئات التي يمكن أن تنخفض فيها درجات الحرارة بشكل كبير, مما يجعلها مناسبة للتطبيقات في البيئات المبردة ودرجات الحرارة المنخفضة. تُعرف أنابيب ASTM A333 بصلابتها ومتانتها الممتازة, حتى في درجات حرارة منخفضة للغاية.
درجات ASTM A333
يتضمن ASTM A333 عدة درجات, ولكل منها تركيبات كيميائية محددة وخواص ميكانيكية:
- درجة 1
- درجة 3
- درجة 4
- درجة 6
- درجة 7
- درجة 8
- درجة 9
- درجة 10
- درجة 11
من بين هؤلاء, درجة 6 هو الصف الأكثر استخداما.
| تحديد | يتراوح |
| القطر الخارجي | 1/4″- 48″ |
| سمك الجدار | الجداول الزمنية 40 خلال 160, الأمراض المنقولة جنسيا, XS, XXS. |
معيار: أسمي سا 335 الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين; ASTM A335M الجمعية الأمريكية للاختبارات والمواد
الاستخدامات: لتصنيع لوحة الحائط, المقتصد, إعادة التسخين, سخان وخط أنابيب البخار من الغلايات.
| درجة | تسمية الولايات المتحدة | تعبير, % | ||||||
| الكربون | المنغنيز | الفسفور (الأعلى) | الكبريت (الأعلى) | السيليكون | الكروم | الموليبدينوم | ||
| ص1 | K11522 | 0.10-0.20 | 0.30-0.80 | 0.025 | 0.025 | 0.10-0.50 | – | 0.44-0.65 |
| ص2 | ك11547 | 0.10-0.20 | 0.30-0.61 | 0.025 | 0.025 | 0.10-0.30 | 0.50-0.81 | 0.44-0.65 |
| ص5 | K41545 | 0.15 الأعلى | 0.30-0.60 | 0.025 | 0.025 | 0.50 الأعلى | 4.00-6.00 | 0.44-0.65 |
| ص9 | S50400 | 0.15 الأعلى | 0.30-0.60 | 0.025 | 0.025 | 0.25-1.00 | 8.00-10.00 | 0.90-1.10 |
| ص11 | K11597 | 0.05-0.15 | 0.30-0.60 | 0.025 | 0.025 | 0.50-1.00 | 1.00-1.50 | 0.44-0.65 |
| ص12 | ك11562 | 0.05-0.15 | 0.30-0.61 | 0.025 | 0.025 | 0.50 الأعلى | 0.80-1.25 | 0.44-0.65 |
| ص15 | ك11578 | 0.05-0.15 | 0.30-0.60 | 0.025 | 0.025 | 1.15-1.65 | – | 0.44-0.65 |
| ص21 | K31545 | 0.05-0.15 | 0.30-0.60 | 0.025 | 0.025 | 0.50 الأعلى | 2.65-3.35 | 0.80-1.06 |
| ص22 | K21590 | 0.05-0.15 | 0.30-0.60 | 0.025 | 0.025 | 0.50 الأعلى | 1.90-2.60 | 0.87-1.13 |
| ص23 | K41650 | 0.04-0.10 | 0.10-0.60 | 0.03 | 0.01 | 0.50 الأعلى | 1.90-2.60 | 0.05-0.30 |
| P91 | K91560 | 0.08-0.12 | 0.30-0.60 | 0.02 | 0.01 | 0.20-0.50 | 8.00-9.50 | 0.85-1.05 |
| ص92 | ك92460 | 0.07-0.13 | 0.30-0.60 | 0.02 | 0.01 | 0.50 الأعلى | 8.50-9.50 | 0.30-0.60 |
التركيب الكيميائي
التركيب الكيميائي للصف ASTM A333 6 الأنابيب عادة على النحو التالي:
- الكربون (ج): ≥ 0.30%
- المنغنيز (من): 0.29 – 1.06%
- الفوسفور (ص): ≥ 0.025%
- الكبريت (س): ≥ 0.025%
- السيليكون (و): 0.10 – 0.50%
قد تحتوي الدرجات الأخرى على اختلافات طفيفة في تركيباتها الكيميائية لتعزيز خصائص معينة.
الخواص الميكانيكية
تعتبر الخواص الميكانيكية لأنابيب ASTM A333 ضرورية لضمان الأداء في البيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة. للصف 6, تشمل الخصائص:
- قوة الشد: ≥ 415 MPa (60,000 رطل لكل بوصة مربعة)
- قوة العائد: ≥ 240 MPa (35,000 رطل لكل بوصة مربعة)
- استطالة: ≥ 30% (في 2 بوصة أو 50 مم)
تضمن هذه الخصائص قدرة الأنابيب على تحمل الضغوط والتوترات التي تواجهها في تطبيقات درجات الحرارة المنخفضة.
عملية التصنيع
يمكن تصنيع أنابيب ASTM A333 باستخدام عمليات ملحومة أو غير ملحومة:
أنابيب سلسة
- الانتهاء من الساخنة سلس: يتم تشكيل الأنابيب من خلال عمليات العمل الساخنة ومن ثم تبريدها لتحقيق الخواص الميكانيكية المطلوبة.
- الباردة الانتهاء سلس: تخضع الأنابيب لعمليات العمل البارد الإضافية, مثل الرسم البارد, لتعزيز دقة الأبعاد والانتهاء من السطح.
الأنابيب الملحومة
- المقاومة الكهربائية ملحومة (فدان): يتم تشكيل الأنابيب عن طريق لحام حواف الصفائح أو الشرائط الفولاذية باستخدام المقاومة الكهربائية.
- ملحومة بالقوس المغمور المزدوج (DSAW): يتم تشكيل الأنابيب عن طريق لحام الوصلات الداخلية والخارجية باستخدام اللحام القوسي المغمور.
المعالجة الحرارية
اعتمادا على الصف وعملية التصنيع, قد تخضع أنابيب ASTM A333 لعمليات معالجة حرارية مختلفة, مثل:
- التطبيع: تسخين الأنبوب إلى درجة حرارة معينة ومن ثم تبريده في الهواء لتحسين بنية الحبوب.
- التبريد والتلطيف: تبريد الأنبوب بسرعة في الماء أو الزيت ومن ثم إعادة تسخينه إلى درجة حرارة أقل لتحقيق الخواص الميكانيكية المطلوبة.
متطلبات الاختبار
يحدد ASTM A333 عدة اختبارات لضمان جودة وأداء الأنابيب:
- اختبار الشد: يقيس قوة الشد, قوة الخضوع, والاستطالة.
- اختبار التأثير: أجريت في درجات حرارة منخفضة (على سبيل المثال, -50درجة فهرنهايت أو -45 درجة مئوية) لتقييم صلابة المواد.
- اختبار الهيدروستاتيكي: يضمن قدرة الأنبوب على تحمل الضغط الداخلي دون تسريب.
- اختبار غير مدمر (NDT): طرق مثل الاختبار بالموجات فوق الصوتية (يوتا) أو الاختبارات الشعاعية (ر.ت) تستخدم للكشف عن العيوب الداخلية.
التطبيقات
تُستخدم أنابيب ASTM A333 في مختلف الصناعات والتطبيقات التي تتطلب خدمة درجات الحرارة المنخفضة:
- تطبيقات المبردة: تخزين ونقل الغازات المسالة مثل الغاز الطبيعي المسال, غاز البترول المسال, والنيتروجين السائل.
- صناعة النفط والغاز: خطوط الأنابيب ومرافق المعالجة العاملة في بيئات القطب الشمالي أو تحت الصفر.
- صناعة البتروكيماويات: المعدات وأنظمة الأنابيب في المعالجة الكيميائية ذات درجات الحرارة المنخفضة.
- توليد الطاقة: أنظمة الأنابيب في محطات توليد الطاقة, خاصة في المناطق ذات المناخ البارد.
- التطبيقات البحرية: الهياكل والأنابيب على السفن والمنصات البحرية العاملة في البحار الباردة.
خاتمة
تعتبر الأنابيب الفولاذية ASTM A333 ضرورية للتطبيقات التي تتطلب أداءً موثوقًا به في درجات الحرارة المنخفضة. خصائصها الميكانيكية الممتازة, جنبا إلى جنب مع عمليات التصنيع والاختبار الصارمة, التأكد من أنها تلبي المتطلبات الصعبة لمختلف الصناعات. فهم المواصفات, الدرجات, وتطبيقات أنابيب ASTM A333 تساعد المهندسين والمصممين على اختيار المواد المناسبة لمشاريعهم, ضمان السلامة والكفاءة في البيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة.
يقدم هذا الدليل نظرة شاملة على الأنابيب الفولاذية ASTM A333, تغطية درجاتهم, التركيب الكيميائي, الخصائص الميكانيكية, عمليات التصنيع, متطلبات الاختبار, والتطبيقات.
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.
أنابيب ASTM A213 T11 (أنابيب ASME SA213 T11) يتكون من مادة Chrome Moly Alloy ويستخدم على نطاق واسع في التطبيقات ذات درجات الحرارة العالية, وخاصة في الغلايات وسخانات. نظرا لتطبيقاتها الهامة, عادة ما يكون سعر هذا النوع من الأنابيب أعلى بكثير من أنابيب الكربون القياسية. الدرجات الشائعة في معيار ASTM A213 تشمل الدرجات الشائعة T9, T11, T12, T21, T22, T91, بالإضافة إلى درجات الفولاذ المقاوم للصدأ مثل TP304/L أو TP316/L. النطاق القياسي ASTM A213 وفقًا لمواصفات ASTM, تتعلق هذه المواصفة الخاصة بالأنابيب الفولاذية غير الملحومة من الحديد والأوستنيتي المستخدمة في الغلايات, سخانات فائقة, والمبادلات الحرارية. تشمل الدرجات المحددة التي تغطيها هذه المواصفات T5, TP304, وغيرها مما ورد في الجداول 1 و 2. يتراوح حجم الأنابيب من القطر الداخلي إلى 1/8 بوصة يصل إلى القطر الخارجي 5 بوصة, بسماكات تتراوح من 0.015 ل 0.500 بوصة (0.4 مم ل 12.7 مم). إذا كانت هناك حاجة إلى أحجام أخرى, يمكن تحديدها كجزء من الطلب, جنبا إلى جنب مع سمك الدنيا والمتوسطة.
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.
