ASTM A778 أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ
ASTM A778 أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ
مقدمة
ASTM A778 هي المواصفات القياسية للملح, أنبوب الفولاذ المقاوم للصدأ أوستنيتي غير مصنوع من غير المخصص لدرجات حرارة منخفضة إلى معتدلة وخدمة تآكل عام. على عكس ASTM A312, التي تشمل كل من الأنابيب السلس واللحام وتتطلب معالجة الحرارة, يغطي ASTM A778 الأنابيب الملحومة فقط ولا يتطلب الصلب. غالبًا ما يتم استخدام هذه المواصفات للتطبيقات التي لا تكون فيها المتطلبات الصارمة لـ ASTM A312 ضرورية, تقديم بديل مناسب بتكلفة أقل محتملة.
مواصفات ASTM A778
نِطَاق
ASTM A778 يغطي اللحام, أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي غير المسلسل في درجات مختلفة, بما في ذلك TP304, TP304L, TP316, TP316L, وغيرها. هذه الأنابيب مخصصة لخدمة التآكل العامة وتطبيقات درجات الحرارة المنخفضة إلى المعتدلة.
التركيب الكيميائي
يختلف التركيب الكيميائي لأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ ASTM A778 اعتمادًا على الدرجة. يلخص الجدول التالي التركيب الكيميائي النموذجي لبعض الدرجات الشائعة:
تغطي هذه المواصفات المنتجات الأنبوبية غير المليئة باللحام 3 في. (75 مم) خلال 48 بوصة. (1200 مم) في القطر الخارجي وبسماك الجدار الاسمي 0.062 في. (1.5 مم) خلال 0.500 في. (12.5 مم) أنتجت إلى هذه المواصفات. المنتجات الأنبوبية لها أقطار أخرى, أو سمك الجدار, أو قد يتم تأثيث كلاهما بشرط أن يتوافق مع جميع المتطلبات الأخرى لهذه المواصفات.
|
التركيب الكيميائي(%) |
|||||||||||
|
درجة |
ج |
و |
من |
ص |
س |
كر |
في |
شهر |
ن |
النحاس |
|
|
201 |
.150.15 |
≤0.75 |
5.5~ 7.5 |
≤0.060 |
.030.03 |
16.00~ 18.00 |
3.5~ 5.5 |
– |
– |
0.08 |
1.5 |
|
202 |
.150.15 |
.001.00 |
7.5~10.00 |
≤0.060 |
.030.03 |
17.00~ 19.00 |
4.0~ 6.0 |
– |
.250.25 |
||
|
301 |
.150.15 |
.001.00 |
≤2.00 |
.00.045 |
.030.03 |
16.00~ 18.00 |
6.00~ 8.00 |
– |
|||
|
302 |
.150.15 |
.001.00 |
≤2.00 |
.035.035 |
.030.03 |
17.00~ 19.00 |
8.00~10.00 |
– |
|||
|
304 |
≤0.07 |
.001.00 |
≤2.00 |
.00.045 |
.030.03 |
18.00~ 20.00 |
8.00~ 10.50 |
– |
|||
|
304ل |
≤0.030 |
.001.00 |
≤2.00 |
.00.045 |
.030.03 |
18.00~ 20.00 |
9.00~ 13.00 |
– |
|||
|
310س |
.0.08 |
.001.00 |
≤2.00 |
.00.045 |
.030.03 |
24.00~ 26.00 |
19.00~ 22.00 |
– |
|||
|
316 |
.0.08 |
.001.00 |
≤2.00 |
.00.045 |
.030.03 |
16.00~ 18.00 |
10.00~ 14.00 |
2.00~ 3.00 |
|||
|
316ل |
.030.03 |
.001.00 |
≤2.00 |
.00.045 |
.030.03 |
16.00~ 18.00 |
12.00~ 15.00 |
2.00~ 3.00 |
|||
|
321 |
.0.08 |
.001.00 |
≤2.00 |
.00.045 |
.030.03 |
17.00~ 19.00 |
9.00~ 13.00 |
– |
|||
|
430 |
≤0.12 |
≤0.75 |
.001.00 |
≤0.040 |
.030.03 |
16.00~ 18.00 |
– |
||||
|
2205 |
.030.03 |
.001.00 |
≤2.00 |
≤0.030 |
.00.015 |
22.00~ 23.00 |
4.5~ 6.5 |
2.5~ 3.5 |
|||
|
2507 |
.030.03 |
.0.08 |
.21.20 |
.035.035 |
.00.015 |
24.00~ 26.00 |
6.00~ 8.00 |
3.0~ 5.0 |
|||
|
904ل |
≤0.02 |
.001.00 |
≤2.00 |
.00.045 |
.035.035 |
19.00~ 23.00 |
23.00~ 28.00 |
4.0~ 5.0 |
1.0~ 2.0 |
||
|
Inconel 028 |
.030.03 |
.001.00 |
≤2.50 |
≤0.030 |
≤0.030 |
≤28.0 |
≤34.0 |
≤4.0 |
≤1.4 |
||
|
مونيل 400 |
.30.30 |
≤0.5 |
≤2.00 |
– |
≤0.024 |
– |
≥63.0 |
– |
≤34.0 |
||
|
Inconel 800 |
≤0.10 |
.001.00 |
≤1.50 |
– |
.00.015 |
≤23.0 |
≤35 |
4.0~ 5.0 |
– |
≤0.75 |
Ti≤0.6 AL≤0.6 |
الخواص الميكانيكية
الخصائص الميكانيكية لأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ ASTM A778 مناسبة لتطبيقات الخدمة العامة. وتشمل الخصائص الميكانيكية النموذجية:
- قوة الشد: الحد الأدنى 515 MPa (75 ksi)
- قوة العائد: الحد الأدنى 205 MPa (30 ksi)
- استطالة: الحد الأدنى 35% في 2 بوصة
جدول
تتوفر أنابيب ASTM A778 في جداول مختلفة, مما يدل على سمك الجدار. تشمل الجداول الزمنية المشتركة:
- الجدول 5S
- الجدول 10S
- الجدول 40S
- جدول 80S
يعتمد اختيار الجدول الزمني على متطلبات التطبيق المحددة, بما في ذلك ضغط التشغيل ودرجة الحرارة.
التفاصيل الفنية, أبعاد, والتسامح
أبعاد
يتم تحديد أبعاد أنابيب ASTM A778 بقطرها الخارجي (ل) وسمك الجدار. تتراوح الأحجام القياسية من 1/8 بوصة ل 24 بوصة في القطر الخارجي. وتشمل الأبعاد المشتركة:
- القطر الخارجي (ل): 1/8 بوصة ل 24 بوصة
- سمك الجدار: محددة وفقا للجدول الزمني, تتراوح من 0.035 بوصة (الجدول 5S) ل 0.500 بوصة (جدول 80S).
التسامح
يحدد ASTM A778 التحمل الدقيق لضمان تلبية الأنابيب معايير الجودة والأداء. وتشمل هذه التسامح:
- القطر الخارجي (ل): ±0.1% من القطر الخارجي المحدد
- سمك الجدار: ±10% من سمك الجدار المحدد
- طول: عادة ما يتم توفير الأنابيب بأطوال عشوائية 5-7 متر, مع التسامح ± 50 ملم.
سمك الجدار & تسامح
يعد سمك الجدار لأنابيب ASTM A778 أمرًا ضروريًا لأدائها في تطبيقات الخدمة العامة. تعتبر التفاوتات في سمك الجدار ضرورية لضمان الأداء المتسق. وتشمل التفاوتات القياسية:
- التسامح مع سمك الجدار: ±10% من سمك الجدار المحدد.
- الحد الأدنى لسماكة الجدار: يجب ألا يقل الحد الأدنى لسماكة الجدار عن 87.5% من سمك الجدار الاسمي المحدد.
المواد والتصنيع
مواد
أنابيب ASTM A778 مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستينيتي, والتي تشتهر بمقاومتها الممتازة للتآكل, قوة جيدة, وقابلية اللحام الجيدة. تشمل الدرجات الشائعة TP304, TP304L, TP316, وTP316L, يقدم كل منها مزايا محددة لتطبيقات مختلفة.
تصنيع
تتضمن عملية التصنيع لأنابيب ASTM A778 عدة خطوات لضمان الجودة والأداء:
- إنتاج الأنابيب الملحومة: يتم إنتاج الأنابيب الملحومة عن طريق تشكيل ولحام شرائح من الفولاذ المقاوم للصدأ. عادة ما يخضع خط اللحام للمعالجة الحرارية لضمان التجانس والقوة.
- العمل البارد: يمكن استخدام عمليات العمل الباردة مثل السحب على البارد أو الحفر على البارد لتحقيق الأبعاد المطلوبة وتشطيب السطح.
الاختبارات
لضمان جودة وأداء أنابيب ASTM A778, يتم إجراء العديد من الاختبارات:
اختبار الهيدروستاتيكي
يتم إجراء اختبار الهيدروستاتيكي للتحقق من الأنابيب’ القدرة على تحمل الضغوط الداخلية. تمتلئ الأنابيب بالماء ويتم ضغطها إلى مستوى محدد, عادة 1.5 مرات الضغط التصميمي, للتحقق من وجود تسربات والسلامة الهيكلية.
اختبار غير تدميري (NDT)
يتم استخدام طرق الاختبار غير المدمرة للكشف عن العيوب الداخلية والسطحية دون الإضرار بالأنابيب. تشمل طرق NDT الشائعة:
- اختبار الموجات فوق الصوتية: تستخدم الموجات الصوتية عالية التردد للكشف عن العيوب الداخلية.
- اختبار إيدي الحالي: يستخدم الحث الكهرومغناطيسي للكشف عن العيوب السطحية.
- الاختبار الشعاعي: يتم استخدام الأشعة السينية أو أشعة جاما لفحص الهيكل الداخلي.
الاختبارات الميكانيكية
يتم إجراء الاختبارات الميكانيكية للتحقق من الأنابيب’ الخصائص الميكانيكية, مشتمل:
- اختبار الشد: يقيس قوة الشد, قوة الخضوع, والاستطالة.
- اختبار الصلابة: يتحقق من مستويات الصلابة لضمان الامتثال للحدود المحددة.
- اختبار التسطيح: التحقق من قدرة الأنبوب على تحمل التشوه دون التشقق.
المعالجة الحرارية
على عكس ASTM A312, لا يتطلب ASTM A778 الصلب. لكن, قد تستفيد بعض التطبيقات من العلاجات الحرارية الاختيارية:
الصلب الحل
يتضمن التلدين بالمحلول تسخين الأنابيب إلى درجة حرارة أعلى من درجة الحرارة الحرجة (عادة حوالي 1040-1120 درجة مئوية) ومن ثم تبريدها بسرعة في الماء أو الهواء. تعمل هذه العملية على إذابة الكربيدات المترسبة واستعادة مقاومة المادة للتآكل وليونتها.
تخفيف التوتر
يتضمن تخفيف الضغط تسخين الأنابيب إلى درجة حرارة أقل من درجة الحرارة الحرجة (عادة حوالي 400-500 درجة مئوية) ومن ثم تبريدها ببطء. تعمل هذه العملية على تخفيف الضغوط الداخلية الناتجة عن عمليات التصنيع مثل العمل البارد.
خاتمة
توفر أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ ASTM A778 حلاً موثوقًا وفعالًا من حيث التكلفة للخدمة التآكل العام وتطبيقات درجات الحرارة المنخفضة إلى المعتدل. يتم إنتاج هذه الأنابيب لتلبية متطلبات التركيب الكيميائي والخصائص الميكانيكية المحددة, ضمان الأداء والمتانة. توفر المواصفات المرونة في التصنيع والاختبار, مما يسمح بالتوازن بين التكلفة والأداء. من خلال عمليات التصنيع الصارمة, أبعاد دقيقة والتسامح, والاختبار الشامل, تقدم أنابيب ASTM A778 أداءً يمكن الاعتماد عليها في مجموعة متنوعة من التطبيقات.
ASTM A312 مواصفات أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ المواصفات القياسية للسلاسة, ملحومة, وأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي شديدة البرودة، أنبوب ASTM A312 هو أنبوب غير قابل للصدأ شائع الاستخدام للصناعات. يغطي أقطارًا من 1/8 بوصة إلى 30 بوصة وسمكًا من SCH 10S إلى SCH 80S. درجات مواد الاستخدام العام هي TP304/304L, TP316/316L.
410أنابيب S SMLS ASTM A268 TP410S أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ غير الملحومة AISI Type 410S غير قابلة للتصلب, تعديل منخفض الكربون من النوع 410, توفير قوة معتدلة مع مقاومة معتدلة للتآكل. يقلل المحتوى المنخفض من الكربون وإضافة صغيرة من التيتانيوم من تكوين الأوستينيت في درجات الحرارة العالية, مما يحد من قدرة السبيكة على التصلب. والنتيجة ناعمة, حالة اللدونة عندما يتم تبريد المادة بسرعة من أعلى من درجة الحرارة الحرجة. والنتيجة ناعمة, حالة اللدونة عندما يتم تبريد المادة بسرعة من أعلى من درجة الحرارة الحرجة. إن سبيكة الفولاذ المقاوم للصدأ 410S حديدية بالكامل.
توفر أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ ASTM A632 حلاً موثوقًا لدرجات الحرارة المنخفضة إلى المتوسطة وتطبيقات خدمة التآكل العامة, خاصة عندما يكون هناك حاجة إلى تشطيب سطحي فائق. يتم إنتاج هذه الأنابيب لتلبية متطلبات التركيب الكيميائي والخصائص الميكانيكية المحددة, ضمان الأداء والمتانة. توفر المواصفات المرونة في التصنيع والاختبار, مما يسمح بالتوازن بين التكلفة والأداء. من خلال عمليات التصنيع الصارمة, أبعاد دقيقة والتسامح, والاختبار الشامل, توفر أنابيب ASTM A632 أداءً يمكن الاعتماد عليه في مجموعة متنوعة من التطبيقات الصناعية.
توفر أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ ASTM A358 حلاً موثوقًا لتطبيقات الخدمة العامة والتآكل في درجات الحرارة العالية. يتم إنتاج هذه الأنابيب لتلبية متطلبات التركيب الكيميائي والخصائص الميكانيكية المحددة, ضمان الأداء والمتانة. توفر المواصفات المرونة في التصنيع والاختبار, مما يسمح بالتوازن بين التكلفة والأداء. من خلال عمليات التصنيع الصارمة, أبعاد دقيقة والتسامح, والاختبار الشامل, توفر أنابيب ASTM A358 أداءً يمكن الاعتماد عليه في مجموعة متنوعة من التطبيقات الصناعية.
دوبلكس 2205 (الولايات المتحدة S32205) الأنابيب الفولاذية هي مادة عالية الأداء توفر مزيجًا من القوة, مقاومة التآكل, والمتانة. مثالية للاستخدام في البيئات الصعبة مثل النفط والغاز, التطبيقات البحرية, والمعالجة الكيميائية, فهو يتفوق على الفولاذ الأوستنيتي القياسي في العديد من المجالات. لكن, إن التكلفة العالية وتحديات اللحام قد تجعلها أقل مثالية للتطبيقات الأقل تطلبًا.
