ASTM A369 سبائك الصلب الأنابيب
ASTM A369 سبائك الصلب الأنابيب
مقدمة
ASTM A369 هي مواصفة قياسية للأنابيب الفولاذية المصنوعة من الكربون والسبائك الثقيلة المصنوعة من قضبان معدنية مطروقة ومملة. تم تصميم هذه الأنابيب لتطبيقات درجات الحرارة العالية والضغط العالي, كثيرا ما تستخدم في بناء الغلايات وأوعية الضغط. تعتبر أنابيب ASTM A369 مثالية للبيئات التي تكون فيها القوة والمتانة العالية ضرورية.
الدرجات الرئيسية والتركيب الكيميائي
يتضمن ASTM A369 عدة درجات, تصنف في المقام الأول إلى الصلب الكربوني وسبائك الصلب. وهنا بعض الدرجات المشتركة:
- درجات الصلب الكربوني: FP1, FP2
- درجات سبائك الصلب: FP11, FP12, FP22, FP91
التركيب الكيميائي
فيما يلي التركيبات الكيميائية لدرجات مختارة من ASTM A369.
درجات الصلب الكربوني
الصف FP1
- الكربون (ج): 0.10 – 0.20%
- المنغنيز (من): 0.30 – 0.80%
- الفوسفور (ص): ≥ 0.035%
- الكبريت (س): ≥ 0.035%
- السيليكون (و): 0.10 – 0.50%
الصف FP2
- الكربون (ج): 0.10 – 0.20%
- المنغنيز (من): 0.30 – 0.80%
- الفوسفور (ص): ≥ 0.035%
- الكبريت (س): ≥ 0.035%
- السيليكون (و): 0.10 – 0.50%
درجات سبائك الصلب
الصف FP11
- الكربون (ج): 0.05 – 0.15%
- المنغنيز (من): 0.30 – 0.60%
- الفوسفور (ص): ≥ 0.030%
- الكبريت (س): ≥ 0.030%
- السيليكون (و): 0.50 – 1.00%
- الكروم (كر): 1.00 – 1.50%
- الموليبدينوم (شهر): 0.44 – 0.65%
الصف FP91
- 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%
الخواص الميكانيكية
تعتمد الخواص الميكانيكية لأنابيب ASTM A369 على الدرجة والمعالجة الحرارية المطبقة. فيما يلي خصائص نموذجية لبعض الدرجات الشائعة:
درجات الصلب الكربوني
الصف FP1
- قوة الشد: ≥ 415 MPa (60,000 رطل لكل بوصة مربعة)
- قوة العائد: ≥ 205 MPa (30,000 رطل لكل بوصة مربعة)
- استطالة: ≥ 30%
الصف FP2
- قوة الشد: ≥ 415 MPa (60,000 رطل لكل بوصة مربعة)
- قوة العائد: ≥ 205 MPa (30,000 رطل لكل بوصة مربعة)
- استطالة: ≥ 30%
درجات سبائك الصلب
الصف FP11
- قوة الشد: ≥ 415 MPa (60,000 رطل لكل بوصة مربعة)
- قوة العائد: ≥ 205 MPa (30,000 رطل لكل بوصة مربعة)
- استطالة: ≥ 30%
الصف FP91
- قوة الشد: ≥ 585 MPa (85,000 رطل لكل بوصة مربعة)
- قوة العائد: ≥ 415 MPa (60,000 رطل لكل بوصة مربعة)
- استطالة: ≥ 20%
الخواص الكيميائية
| درجة | الكربون | المنغنيز | الفوسفور | الكبريت | السيليكون | الكروم | الموليبدينوم | آحرون |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| فبا | 0.25 الأعلى | 0.27 - 0.93 | 0.035 الأعلى | 0.035 الأعلى | 0.10 دقيقة | … | … | … |
| FPB | 0.30 الأعلى | 0.29 - 1.06 | 0.035 الأعلى | 0.035 الأعلى | 0.10 دقيقة | … | … | … |
| FP1 | 0.10 – 0.20 | 0.30 - 0.80 | 0.025 الأعلى | 0.025 الأعلى | 0.10 – 0.50 | … | 0.44 – 0.65 | … |
| FP5 | 0.15 الأعلى | 0.30 - 0.60 | 0.025 | 0.025 | 0.50 الأعلى | 4.00 – 6.00 | 0.45 – 0.65 | … |
| FP9 | 0.15 الأعلى | 0.30 - 0.60 | 0.030 | 0.030 | 0.50 – 1.00 | 8.00 – 10.00 | 0.90 – 1.10 | … |
| FP11 | 0.05 – 0.15 | 0.30 - 0.60 | 0.025 | 0.025 | 0.50 – 1.00 | 1.00 – 1.50 | 0.44 – 0.65 | … |
| FP21 | 0.05 – 0.15 | 0.30 - 0.60 | 0.025 | 0.025 | 0.50 الأعلى | 2.65 – 3.35 | 0.80 – 1.06 | … |
| FP22 | 0.05 – 0.15 | 0.30 - 0.60 | 0.025 | 0.025 | 0.50 الأعلى | 1.90 – 2.60 | 0.87 – 1.13 | … |
| FP91 | 0.06 – 0.12 | 0.30 - 0.60 | 0.025 | 0.025 | 0.20 – 0.50 | 8.00 – 9.50 | 0.85 – 1.05 | في 0.40 الأعلى الخامس 0.18-0.25 سي بي 0.06-0.10 ن 0.03-0.07 آل 0.02 الأعلى ل 0.01 الأعلى زر 0.01 الأعلى |
| FP92 | 0.07 – 0.13 | 0.30 - 0.60 | 0.020 | 0.010 | 0.50 الأعلى | 8.50 – 9.50 | 0.30 – 0.60 | ث 1.50-2.00 الخامس 0.15-0.25 سي بي 0.04-0.09 ن 0.030-0.070 في 0.40 الأعلى آل 0.02 الأعلى ل 0.01 الأعلى زر 0.01 الأعلى ب 0.001-0.006 |
الخواص الميكانيكية
| درجة | قوة الشد, ksi [MPa] | قوة العائد, ksi [MPa] |
|---|---|---|
| فبا | 48 [330] | 30 [210] |
| FPB | 60 [415] | 35 [240] |
| FP1، FP2 | 55 [380] | 30 [210] |
| FP12 | 60 [415] | 32 [220] |
| FP91 | 85 [585] | 60 [415] |
| FP92 | 90 [620] | 64 [440] |
| جميع الآخرين | 60 [415] | 30 [210] |
عملية التصنيع
تزوير وممل
يتم تصنيع أنابيب ASTM A369 من قضبان معدنية مطروقة ومملة, والتي تنطوي على الخطوات التالية:
- تسخين البليت: يتم تسخين البليت الفولاذي إلى درجة حرارة عالية ليصبح قابلاً للطرق.
- تزوير: يتم تشكيل البليت الساخن لتشكيل شكل أنبوب خشن.
- ممل: يتم ملل الأنبوب المطروق لتحقيق القطر الداخلي المطلوب.
- بالقطع: يتم تشكيل الأنبوب لتلبية الأبعاد الدقيقة ومتطلبات تشطيب السطح.
المعالجة الحرارية
المعالجة الحرارية أمر بالغ الأهمية لتحقيق الخواص الميكانيكية المطلوبة:
- الصلب: تسخين الأنبوب إلى درجة حرارة عالية يليها 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 A369 عدة اختبارات لضمان جودة الأنابيب وأدائها:
- اختبار الشد: يقيس قوة الشد, قوة الخضوع, والاستطالة.
- اختبار الصلابة: يضمن أن المادة تلبي مستويات الصلابة المحددة.
- اختبار الهيدروستاتيكي: يضمن قدرة الأنبوب على تحمل الضغط الداخلي دون تسريب.
- التفتيش الأبعاد: يضمن أن الأنابيب تلبي الأبعاد والتفاوتات المحددة.
التطبيقات
تستخدم أنابيب ASTM A369 في البيئات ذات درجة الحرارة العالية والضغط العالي, مشتمل:
- توليد الطاقة: أنابيب الغلايات والمسخنات في محطات توليد الطاقة.
- صناعة البتروكيماويات: أنظمة أنابيب الضغط العالي.
- المصافي: معالجة الأنابيب في البيئات ذات درجات الحرارة العالية.
- أوعية الضغط: المكونات التي تتطلب قوة ومتانة عالية.
المزايا والقيود
المزايا
- أداء في درجات الحرارة العالية: مناسبة للتطبيقات التي تنطوي على درجات حرارة عالية.
- قوة: قوة ميكانيكية عالية مناسبة للتطبيقات الصعبة.
- متانة: تم تصنيعها لتتحمل الضغط العالي والإجهاد.
- دقة: تضمن عمليات الحدادة والتجويف أبعادًا دقيقة.
القيود
- يكلف: تكلفة أعلى مقارنة بالأنابيب الملحومة بسبب عملية الحدادة.
- التصنيع المعقد: يتطلب التحكم الدقيق في التركيب الكيميائي والمعالجة الحرارية.
- التوفر: قد يكون للدرجات والأحجام المحددة فترات زمنية أطول.
خاتمة
تعتبر الأنابيب الفولاذية ذات الجدران الثقيلة ASTM A369 ضرورية للتطبيقات التي تتطلب قوة عالية, متانة, 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 A369 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.
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 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.
