Tuyau en acier allié ASTM A369
Tuyau en acier allié ASTM A369
Introduction
ASTM A369 est une spécification standard pour les tuyaux en acier au carbone et en acier allié à parois épaisses fabriqués à partir de billettes forgées et alésées.. Ces tuyaux sont conçus pour les applications à haute température et haute pression, souvent utilisé dans la construction de chaudières et d'appareils sous pression. Les tuyaux ASTM A369 sont idéaux pour les environnements où une résistance et une durabilité élevées sont essentielles.
Qualités clés et composition chimique
ASTM A369 comprend plusieurs qualités, principalement classé en acier au carbone et en acier allié. Voici quelques notes courantes:
- Nuances d'acier au carbone: FP1, FP2
- Nuances d'acier allié: PC11, PC12, PC22, FP91
Composition chimique
Vous trouverez ci-dessous les compositions chimiques de certaines qualités ASTM A369..
Nuances d'acier au carbone
Classe FP1
- 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%
Classe FP2
- 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%
Nuances d'acier allié
Année FP11
- Carbone (C): 0.05 – 0.15%
- Manganèse (Mn): 0.30 – 0.60%
- Phosphore (P.): ≤ 0.030%
- Soufre (S): ≤ 0.030%
- Silicium (Et): 0.50 – 1.00%
- Chrome (Cr): 1.00 – 1.50%
- Molybdène (Mo): 0.44 – 0.65%
Catégorie FP91
- Carbone (C): 0.08 – 0.12%
- Manganèse (Mn): 0.30 – 0.60%
- Phosphore (P.): ≤ 0.020%
- Soufre (S): ≤ 0.010%
- Silicium (Et): 0.20 – 0.50%
- Chrome (Cr): 8.00 – 9.50%
- Molybdène (Mo): 0.85 – 1.05%
- Vanadium (V): 0.18 – 0.25%
- Azote (N): 0.03 – 0.07%
- Niobium (Nb): 0.06 – 0.10%
Propriétés mécaniques
Les propriétés mécaniques des tuyaux ASTM A369 dépendent de la qualité et du traitement thermique appliqué. Voici les propriétés typiques de certaines qualités courantes:
Nuances d'acier au carbone
Classe FP1
- Résistance à la traction: ≥ 415 MPa (60,000 psi)
- Limite d'élasticité: ≥ 205 MPa (30,000 psi)
- Élongation: ≥ 30%
Classe FP2
- Résistance à la traction: ≥ 415 MPa (60,000 psi)
- Limite d'élasticité: ≥ 205 MPa (30,000 psi)
- Élongation: ≥ 30%
Nuances d'acier allié
Année FP11
- Résistance à la traction: ≥ 415 MPa (60,000 psi)
- Limite d'élasticité: ≥ 205 MPa (30,000 psi)
- Élongation: ≥ 30%
Catégorie FP91
- Résistance à la traction: ≥ 585 MPa (85,000 psi)
- Limite d'élasticité: ≥ 415 MPa (60,000 psi)
- Élongation: ≥ 20%
Propriétés chimiques
| Grade | Carbone | Manganèse | Phosphore | Soufre | Silicium | Chrome | Molybdène | Autres |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| FPA | 0.25 maximum | 0.27 – 0.93 | 0.035 maximum | 0.035 maximum | 0.10 min | … | … | … |
| BFP | 0.30 maximum | 0.29 – 1.06 | 0.035 maximum | 0.035 maximum | 0.10 min | … | … | … |
| FP1 | 0.10 – 0.20 | 0.30 – 0.80 | 0.025 maximum | 0.025 maximum | 0.10 – 0.50 | … | 0.44 – 0.65 | … |
| PC5 | 0.15 maximum | 0.30 – 0.60 | 0.025 | 0.025 | 0.50 maximum | 4.00 – 6.00 | 0.45 – 0.65 | … |
| PC9 | 0.15 maximum | 0.30 – 0.60 | 0.030 | 0.030 | 0.50 – 1.00 | 8.00 – 10.00 | 0.90 – 1.10 | … |
| PC11 | 0.05 – 0.15 | 0.30 – 0.60 | 0.025 | 0.025 | 0.50 – 1.00 | 1.00 – 1.50 | 0.44 – 0.65 | … |
| PC21 | 0.05 – 0.15 | 0.30 – 0.60 | 0.025 | 0.025 | 0.50 maximum | 2.65 – 3.35 | 0.80 – 1.06 | … |
| PC22 | 0.05 – 0.15 | 0.30 – 0.60 | 0.025 | 0.025 | 0.50 maximum | 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 | Dans 0.40 maximum V0,18-0,25 Cb 0,06–0,10 N 0,03 à 0,07 Al 0.02 maximum De 0.01 maximum Zr 0.01 maximum |
| FP92 | 0.07 – 0.13 | 0.30 – 0.60 | 0.020 | 0.010 | 0.50 maximum | 8.50 – 9.50 | 0.30 – 0.60 | W 1h50-2h00 V 0,15 à 0,25 Cb 0,04–0,09 N 0,030–0,070 Dans 0.40 maximum Al 0.02 maximum De 0.01 maximum Zr 0.01 maximum B 0,001–0,006 |
Propriétés mécaniques
| Grade | Résistance à la traction, ksi [MPa] | Limite d'élasticité, ksi [MPa] |
|---|---|---|
| FPA | 48 [330] | 30 [210] |
| BFP | 60 [415] | 35 [240] |
| FP1,FP2 | 55 [380] | 30 [210] |
| PC12 | 60 [415] | 32 [220] |
| FP91 | 85 [585] | 60 [415] |
| FP92 | 90 [620] | 64 [440] |
| Tous les autres | 60 [415] | 30 [210] |
Processus de fabrication
Forgeage et alésage
Les tuyaux ASTM A369 sont fabriqués à partir de billettes forgées et alésées, qui impliquent les étapes suivantes:
- Chauffage des billettes: La billette d'acier est chauffée à haute température pour devenir malléable.
- Forgeage: La billette chauffée est forgée pour former une forme de tuyau grossière.
- Ennuyeux: Le tuyau forgé est alésé pour atteindre le diamètre interne requis.
- Usinage: Le tuyau est usiné pour répondre à des exigences précises en matière de dimensions et de finition de surface.
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.
- Trempe et revenu: Chauffage suivi d'un refroidissement rapide (trempe) et réchauffer à une température plus basse (trempe) pour améliorer la ténacité.
Exigences de test
ASTM A369 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.
- Essai de dureté: Garantit que le matériau répond aux niveaux de dureté spécifiés.
- Essai hydrostatique: 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 A369 sont utilisés dans des environnements à haute température et haute pression, y compris:
- Production d'énergie: Tubes de chaudières et de surchauffeurs dans les centrales électriques.
- Industrie pétrochimique: Systèmes de tuyauterie haute pression.
- Raffineries: Tuyauterie de processus dans des environnements à haute température.
- Appareils à pression: Composants nécessitant une résistance et une durabilité élevées.
Avantages et limites
Avantages
- Performances à haute température: Convient aux applications impliquant des températures élevées.
- Force: Haute résistance mécanique adaptée aux applications exigeantes.
- Durabilité: Fabriqué pour résister à des pressions et des contraintes élevées.
- Précision: Les processus de forgeage et d'alésage garantissent des dimensions précises.
Limites
- Coût: Coût plus élevé par rapport aux tuyaux soudés en raison du processus de forgeage.
- 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 à paroi épaisse ASTM A369 sont essentiels pour les applications nécessitant une résistance élevée, durabilité, 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 A369 aident les ingénieurs et les concepteurs à sélectionner les bons matériaux pour leurs projets, assurer la sécurité et l’efficacité dans des environnements difficiles.
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 A250, 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 tubes en acier ASTM A556, soulignant leur importance dans les applications industrielles de haute performance.
