Tuyau de surchauffeur de chaudière en acier allié A209
Tuyau de surchauffeur de chaudière en acier allié ASTM A209
Introduction
ASTM A209 est une spécification pour les tubes de chaudière et de surchauffeur en acier allié au carbone-molybdène sans soudure. Ces tuyaux sont spécialement conçus pour le service à haute température dans les chaudières et les surchauffeurs., où ils sont soumis à des températures et des pressions élevées. La composition de l'alliage, en particulier l'ajout de molybdène, améliore la résistance et la résistance au fluage de l'acier, ce qui le rend adapté à ces applications exigeantes. La spécification couvre différentes qualités, les grades T1 et T1a étant les plus courants.
Les tuyaux en acier allié selon ASTM A209 sont des composants essentiels dans les centrales électriques et les chaudières industrielles, assurant une génération de vapeur et un transfert de chaleur efficaces. Leur capacité à résister à des températures et des pressions élevées sans se déformer ni se briser est cruciale pour la sécurité et l'efficacité des systèmes dans lesquels ils sont utilisés..
Caractéristiques
Portée
ASTM A209 couvre plusieurs qualités de tubes sans soudure en acier allié carbone-molybdène destinés à être utilisés dans un service à haute température, notamment dans les chaudières et les surchauffeurs. Ces tubes sont conçus pour fonctionner à des températures et des pressions élevées, où leurs propriétés mécaniques améliorées et leur résistance à l’oxydation et à la corrosion sont essentielles.
Composition chimique
La composition chimique des tubes en acier allié ASTM A209 est soigneusement contrôlée pour garantir des performances optimales dans des conditions de haute température.. La composition chimique typique des grades T1 et T1a comprend:
- Carbone (C): 0.050-0.150%
- Manganèse (Mn): 0.300-0.800%
- Phosphore (P.): 0.025% maximum
- Soufre (S): 0.025% maximum
- Silicium (Et): 0.100-0.500%
- Molybdène (Mo): 0.440-0.650%
Propriétés mécaniques
Les propriétés mécaniques des tubes en acier allié ASTM A209 garantissent qu'ils peuvent résister aux contraintes et aux déformations liées au service à haute température.. Ces propriétés comprennent généralement:
- Résistance à la traction: Minimum 415 MPa (60 ksi)
- Limite d'élasticité: Minimum 205 MPa (30 ksi)
- Élongation: Minimum 30% dans 2 pouces
- Dureté: Les tubes ne doivent pas dépasser une dureté maximale de 79 HRB pour les grades T1 et 85 HRB pour le grade T1a.
Calendrier
Les tubes ASTM A209 sont disponibles dans différents calendriers, qui indiquent l'épaisseur de paroi des tuyaux. Les horaires courants incluent:
- Calendrier 40: Épaisseur de paroi standard
- Calendrier 80: Épaisseur de paroi très forte
- Calendrier 160: Double épaisseur de paroi extra forte
Le choix du calendrier dépend des exigences spécifiques de l'application, y compris la pression et la température de fonctionnement.
Détails techniques, Dimensions, et tolérances
Dimensions
Les dimensions des tubes ASTM A209 sont spécifiées par leur diamètre extérieur (DE) et épaisseur de paroi. Les tailles standards vont de 1/8 pouce à 5 pouces de diamètre extérieur. Les dimensions courantes incluent:
- Diamètre extérieur (DE): 1/8 pouce à 5 pouces
- Épaisseur de paroi: Précisé selon le planning, allant de 0.035 pouces (Calendrier 5) à 0.500 pouces (Calendrier 160).
Tolérances
ASTM A209 spécifie des tolérances précises pour garantir que les tubes répondent à des normes strictes de qualité et de performance.. Ces tolérances incluent:
- Diamètre extérieur (DE): ±0,1 % de la DO spécifiée
- Épaisseur de paroi: ±10 % de l'épaisseur de paroi spécifiée
- Longueur: Les tubes sont généralement fournis dans des longueurs aléatoires de 5-12 mètres, avec une tolérance de ±50 mm.
Épaisseur de paroi & Tolérance
L'épaisseur de paroi des tubes ASTM A209 est essentielle pour leurs performances dans les applications à haute température. Les tolérances sur l’épaisseur des parois sont essentielles pour garantir des performances constantes. Les tolérances standards incluent:
- Tolérance d'épaisseur de paroi: ±10 % de l'épaisseur de paroi spécifiée.
- Épaisseur minimale de paroi: L'épaisseur minimale de la paroi ne doit pas être inférieure à 87.5% de l'épaisseur de paroi nominale spécifiée.
Matériaux et fabrication
Matériels
Les tubes ASTM A209 sont fabriqués à partir d'acier allié au carbone-molybdène, spécialement conçu pour résister à des températures et des pressions élevées. L’ajout de molybdène améliore la résistance de l’acier, résistance au fluage, et performances globales dans les environnements à haute température.
Fabrication
Le processus de fabrication des tubes ASTM A209 comporte plusieurs étapes pour garantir la plus haute qualité et performance:
- Production de tubes sans soudure: Les tubes sont produits selon un processus sans couture, impliquant généralement une extrusion ou un perçage rotatif, suivi d'un laminage à chaud.
- Finition à froid: Après laminage à chaud, les tubes peuvent subir des processus de finition à froid tels que l'étirage à froid ou le pèlerinage à froid pour obtenir les dimensions et la finition de surface souhaitées.
- Traitement thermique: Les tubes sont soumis à un traitement thermique pour affiner leur microstructure et améliorer leurs propriétés mécaniques. Les traitements thermiques typiques incluent la normalisation, trempe, et tempérer, en fonction des besoins spécifiques.
Essais
Pour garantir la qualité et les performances des tubes ASTM A209, plusieurs tests sont effectués:
Essai hydrostatique
Un test hydrostatique est effectué pour vérifier les tubes’ capacité à résister à la pression interne. Les tubes sont remplis d'eau et pressurisés à un niveau spécifié, typiquement 1.5 fois la pression de conception, pour vérifier les fuites et l’intégrité structurelle.
Tests non destructifs (CND)
Des méthodes de contrôle non destructifs sont utilisées pour détecter les défauts internes et de surface sans endommager les tubes. Les méthodes CND courantes incluent:
- Tests par ultrasons: Des ondes sonores à haute fréquence sont utilisées pour détecter les défauts internes.
- Tests par courants de Foucault: L'induction électromagnétique est utilisée pour détecter les défauts de surface.
- Tests radiographiques: Les rayons X ou gamma sont utilisés pour inspecter la structure interne.
Essais mécaniques
Des tests mécaniques sont effectués pour vérifier les tubes’ propriétés mécaniques, y compris:
- Essai de traction: Mesure la résistance à la traction, limite d'élasticité, et allongement.
- Essai de dureté: Vérifie les niveaux de dureté pour garantir le respect des limites spécifiées.
- Test d'aplatissement: Vérifie la capacité du tube à résister à la déformation sans se fissurer.
Traitement thermique
Le traitement thermique est une étape critique dans le processus de fabrication des tubes ASTM A209. Le processus de traitement thermique spécifique dépend de la qualité et de l'application prévue:
Normalisation
La normalisation consiste à chauffer les tubes à une température spécifique (généralement au-dessus de la température critique) puis en les laissant refroidir à l'air. Ce procédé affine la structure des grains et améliore les propriétés mécaniques.
Trempe et revenu
La trempe implique un refroidissement rapide des tubes à haute température (généralement au-dessus de la température critique) en les plongeant dans l'eau ou l'huile. Ce processus durcit l'acier. La trempe suit la trempe et consiste à chauffer les tubes à une température plus basse pour réduire la fragilité et améliorer la ductilité..
Soulager le stress
La relaxation du stress consiste à chauffer les tubes à une température inférieure à la température critique, puis à les refroidir lentement.. Ce processus soulage les contraintes internes causées par les processus de fabrication tels que le travail à froid.
ASTM A333 Gr. 10 Tuyau en acier allié à usage industriel, à la fois sans soudure et soudé. Caractéristique Dimensions extérieures: 19.05mm – 114,3 mm d'épaisseur de paroi: 2.0mm – 14 mm Traitement de surface: Trempage d'huile, Vernis, Passivation, Phosphatation, Grenaillage. Application: Tuyaux en acier sans soudure et soudés pour service à basse température.
Les tuyaux en acier allié ASTM A335 sont essentiels pour les applications à haute température et haute pression dans diverses industries. Leurs propriétés mécaniques supérieures, combiné à des processus de fabrication et de test rigoureux, s'assurer qu'ils répondent aux exigences exigeantes de ces applications. Comprendre les spécifications, notes, et les applications des tuyaux ASTM A335 aident les ingénieurs et les concepteurs à sélectionner les bons matériaux pour leurs projets, assurer la sécurité et l’efficacité dans des environnements difficiles.
La spécification ASTM A519 englobe plusieurs qualités de tubes mécaniques en acier au carbone et allié, disponible dans des conditions de finition à chaud ou à froid. L'acier utilisé dans ce tube peut être coulé en lingots ou en torons.. Lorsque différentes qualités d'acier sont coulées séquentiellement, le matériel de transition doit être identifié.
Tube ASTM A213 T11 (Tube ASME SA213 T11) est composé d'un matériau en alliage chrome-molybdène et est largement utilisé dans les applications à haute température, notamment dans les chaudières et les surchauffeurs. Compte tenu de ses applications critiques, ce type de tuyau a généralement un prix nettement plus élevé que celui des tuyaux en carbone standard. Catégories courantes dans la norme ASTM A213 Les catégories courantes incluent T9, T11, T12, T21, T22, T91, ainsi que des qualités inoxydables telles que TP304/L ou TP316/L. Portée de la norme ASTM A213 Selon les spécifications ASTM, cette spécification particulière concerne les tubes en acier ferritique et austénitique sans soudure destinés à être utilisés dans les chaudières, surchauffeurs, et échangeurs de chaleur. Les qualités spécifiques couvertes par cette spécification incluent T5, TP304, et autres répertoriés dans les tableaux 1 et 2. La taille du tube varie d'un diamètre interne de 1/8 pouce jusqu'à un diamètre extérieur de 5 pouces, avec des épaisseurs allant de 0.015 à 0.500 pouces (0.4 mm à 12.7 mm). Si d'autres tailles sont requises, ils peuvent être précisés dans le cadre de la commande, ainsi que les épaisseurs minimales et moyennes.
En examinant la composition chimique, propriétés mécaniques, procédés de fabrication, et applications, cette analyse fournit un aperçu complet des tuyaux en acier ASTM A369, soulignant leur importance dans les applications industrielles de haute performance.
En examinant la composition chimique, propriétés mécaniques, procédés de fabrication, et applications, cette analyse fournit un aperçu complet des tuyaux en acier ASTM A250, soulignant leur importance dans les applications industrielles de haute performance.
