Tuyau en acier allié ASTM A250
Tuyau en acier allié ASTM A250
Introduction
ASTM A250 est une spécification standard pour les soudures par résistance électrique (Restes explosifs de guerre) tubes en acier au carbone et allié. Ces tuyaux sont conçus pour un service à haute température et sont couramment utilisés dans les chaudières., surchauffeur, et applications d'échangeurs de chaleur. La spécification couvre plusieurs qualités, chacun offrant des propriétés mécaniques et des compositions chimiques différentes pour répondre à divers besoins industriels.
Qualités clés et composition chimique
ASTM A250 comprend différentes qualités, se concentrant principalement sur l'acier au carbone et allié. Voici les notes couramment utilisées:
- Nuances d'acier au carbone: T1, T1a, T1b
- Nuances d'acier allié: T2
Composition chimique
Vous trouverez ci-dessous les compositions chimiques de certaines qualités ASTM A250..
Nuances d'acier au carbone
Niveau T1
- Carbone (C): 0.10 – 0.20%
- Manganèse (Mn): 0.30 – 0.80%
- Phosphore (P.): ≤ 0.035%
- Soufre (S): ≤ 0.035%
- Silicium (Et): 0.10 – 0.50%
Grade T1a
- Carbone (C): 0.05 – 0.15%
- Manganèse (Mn): 0.30 – 0.80%
- Phosphore (P.): ≤ 0.035%
- Soufre (S): ≤ 0.035%
- Silicium (Et): 0.10 – 0.50%
Grade T1b
- Carbone (C): 0.05 – 0.15%
- Manganèse (Mn): 0.30 – 0.80%
- Phosphore (P.): ≤ 0.035%
- Soufre (S): ≤ 0.035%
- Silicium (Et): 0.10 – 0.50%
Nuances d'acier allié
Niveau T2
- Carbone (C): 0.10 – 0.20%
- Manganèse (Mn): 0.30 – 0.61%
- Phosphore (P.): ≤ 0.025%
- Soufre (S): ≤ 0.025%
- Silicium (Et): 0.10 – 0.50%
- Chrome (Cr): 0.50 – 0.81%
- Molybdène (Mo): 0.44 – 0.65%
Propriétés mécaniques
Les propriétés mécaniques des tuyaux ASTM A250 dépendent de la qualité et du traitement thermique appliqué. Voici les propriétés typiques de certaines qualités courantes:
Nuances d'acier au carbone
Niveau T1
- Résistance à la traction: ≥ 380 MPa (55,000 psi)
- Limite d'élasticité: ≥ 205 MPa (30,000 psi)
- Élongation: ≥ 30%
Grade T1a
- Résistance à la traction: ≥ 380 MPa (55,000 psi)
- Limite d'élasticité: ≥ 205 MPa (30,000 psi)
- Élongation: ≥ 30%
Grade T1b
- Résistance à la traction: ≥ 380 MPa (55,000 psi)
- Limite d'élasticité: ≥ 205 MPa (30,000 psi)
- Élongation: ≥ 30%
Nuances d'acier allié
Niveau T2
- Résistance à la traction: ≥ 415 MPa (60,000 psi)
- Limite d'élasticité: ≥ 205 MPa (30,000 psi)
- Élongation: ≥ 30%
Processus de fabrication
Soudé par résistance électrique (Restes explosifs de guerre) Processus
Les tuyaux ASTM A250 sont fabriqués selon le procédé de soudage par résistance électrique, qui comprend les étapes suivantes:
- Refendage: Les bobines d'acier sont refendues à la largeur requise.
- Formation: Les bandes fendues ont une forme cylindrique.
- Soudage: Les bords de la bande formée sont soudés ensemble à l'aide d'une résistance électrique.
- Dimensionnement: Le tube soudé passe à travers des rouleaux de calibrage pour obtenir des dimensions précises.
- Coupe: Le tuyau est coupé à la longueur requise.
- Traitement thermique (Facultatif): Le tuyau peut subir un traitement thermique pour améliorer les propriétés mécaniques.
Traitement thermique
Le traitement thermique est crucial pour obtenir les propriétés mécaniques requises:
- Recuit: Chauffage du tuyau à haute température suivi d'un refroidissement lent pour ramollir le matériau.
- Normalisation: Chauffer le tuyau à une température spécifique puis refroidir à l'air pour affiner la structure des grains.
Exigences de test
ASTM A250 spécifie plusieurs tests pour garantir la qualité et les performances des tuyaux:
- Essai de traction: Mesure la résistance à la traction, limite d'élasticité, et allongement.
- Test d'aplatissement: Assure la capacité du tuyau à résister à l’aplatissement sans se fissurer.
- Essai électrique hydrostatique ou non destructif: Garantit que le tuyau peut résister à la pression interne sans fuite.
- Contrôle dimensionnel: Garantit que les tuyaux répondent aux dimensions et tolérances spécifiées.
Applications
Les tuyaux ASTM A250 sont utilisés dans des environnements à haute température et haute pression, y compris:
- Production d'énergie: Tubes de chaudière, tubes de surchauffeur, et tubes de réchauffeur dans les centrales électriques.
- Industrie pétrochimique: Tubes d'échangeur de chaleur et tubes de four.
- Raffineries: Tubes dans les unités de craquage catalytique et d'hydrocraquage.
- Ingénierie générale: Tubes nécessitant une résistance aux hautes températures et à la corrosion.
Avantages et limites
Avantages
- Performances à haute température: Convient aux applications impliquant des températures élevées.
- Force: Haute résistance mécanique adaptée aux applications exigeantes.
- Résistance à la corrosion: Les nuances d'acier allié offrent une résistance améliorée à la corrosion.
- Précision dimensionnelle: Le processus ERW garantit des dimensions précises.
Limites
- Coût: Coût plus élevé par rapport aux tubes soudés standard en raison des éléments d'alliage.
- Fabrication complexe: Nécessite un contrôle précis de la composition chimique et du traitement thermique.
- Disponibilité: Des qualités et tailles spécifiques peuvent avoir des délais de livraison plus longs.
Conclusion
Les tuyaux en acier allié soudés par résistance électrique ASTM A250 sont essentiels pour les applications nécessitant une résistance élevée, résistance à la corrosion, et stabilité à haute température. Leurs propriétés mécaniques supérieures, combiné à des processus de fabrication et de test rigoureux, s’assurer qu’ils répondent aux exigences exigeantes de diverses industries. Comprendre les spécifications détaillées, notes, et les applications des tuyaux ASTM A250 aident les ingénieurs et les concepteurs à sélectionner les bons matériaux pour leurs projets, assurer la sécurité et l’efficacité dans des environnements difficiles.