Tuyau en acier allié ASTM A556
Tuyau en acier allié ASTM A556
Introduction
ASTM A556 est une spécification standard pour les tubes de chauffe-eau d'alimentation en acier au carbone étirés à froid sans soudure. Ces tubes sont conçus pour être utilisés dans des applications à haute pression et haute température, en particulier dans les chauffe-eau d'alimentation. ASTM A556 spécifie les exigences pour deux qualités de tubes en acier au carbone étirés à froid sans soudure: Grade B2 et Grade C2.
Qualités clés et composition chimique
ASTM A556 comprend deux qualités principales, chacun avec des compositions chimiques spécifiques pour répondre aux besoins des environnements à haute pression et haute température.
Composition chimique
Vous trouverez ci-dessous les compositions chimiques des qualités spécifiées selon ASTM A556..
Catégorie B2
- Carbone (C): 0.18 – 0.24%
- Manganèse (Mn): 0.27 – 0.93%
- Phosphore (P.): ≤ 0.035%
- Soufre (S): ≤ 0.035%
- Silicium (Et): 0.10 – 0.35%
Niveau C2
- Carbone (C): 0.10 – 0.20%
- Manganèse (Mn): 0.30 – 1.06%
- Phosphore (P.): ≤ 0.035%
- Soufre (S): ≤ 0.035%
- Silicium (Et): 0.10 – 0.35%
Propriétés mécaniques
Les propriétés mécaniques des tuyaux ASTM A556 dépendent de la qualité et du traitement thermique appliqué. Voici les propriétés typiques pour les qualités spécifiées:
Catégorie B2
- Résistance à la traction: ≥ 415 MPa (60,000 psi)
- Limite d'élasticité: ≥ 240 MPa (35,000 psi)
- Élongation: ≥ 30% dans 2 pouces (50.8 mm)
Niveau C2
- Résistance à la traction: ≥ 380 MPa (55,000 psi)
- Limite d'élasticité: ≥ 205 MPa (30,000 psi)
- Élongation: ≥ 30% dans 2 pouces (50.8 mm)
Processus de fabrication
Processus d'étirage à froid sans couture
Les tubes ASTM A556 sont fabriqués selon le procédé d'étirage à froid sans soudure, qui comprend les étapes suivantes:
- Perçant: Une billette solide est percée pour créer une coque creuse.
- Dessin à froid: La coque creuse est étirée sur un mandrin pour obtenir les dimensions et l'état de surface souhaités..
- Recuit: Le tube subit un traitement thermique pour soulager les contraintes et améliorer la ductilité.
- Lissage: Le tube est redressé pour garantir qu'il respecte les tolérances dimensionnelles.
- Coupe: Le tube est coupé à la longueur requise.
Traitement thermique
Le traitement thermique est crucial pour obtenir les propriétés mécaniques requises:
- Recuit: Chauffage du tube à haute température suivi d'un refroidissement lent pour ramollir le matériau et soulager les contraintes internes.
Exigences de test
ASTM A556 spécifie plusieurs tests pour garantir la qualité et les performances des tubes:
- Essai de traction: Mesure la résistance à la traction, limite d'élasticité, et allongement.
- Test d'aplatissement: Assure la capacité du tube à résister à l’aplatissement sans se fissurer.
- Essai de torchage: Garantit que le tube peut être évasé sans se fissurer.
- Essai de dureté: Garantit que le matériau répond aux niveaux de dureté spécifiés.
- Essai hydrostatique: Garantit que le tube peut résister à la pression interne sans fuite.
- Test électrique non destructif: Détecte tout défaut dans le matériau du tube.
Applications
Les tubes ASTM A556 sont utilisés dans des environnements à haute pression et haute température, y compris:
- Production d'énergie: Tubes de chauffe-eau d'alimentation dans les centrales électriques.
- Industrie pétrochimique: Tubes d'échangeur de chaleur.
- Raffineries: Tubes dans les systèmes haute pression.
- Ingénierie générale: Applications nécessitant une résistance et une stabilité thermique élevées.
Avantages et limites
Avantages
- Performances à haute température: Convient aux applications impliquant des températures élevées.
- Force: Haute résistance mécanique adaptée aux applications exigeantes.
- Précision dimensionnelle: Le processus d'étirage à froid garantit des dimensions précises.
- Construction sans couture: Offre de meilleures pressions nominales et une meilleure fiabilité.
Limites
- Coût: Coût plus élevé par rapport aux tubes soudés en raison du processus de fabrication sans soudure.
- 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 tubes en acier au carbone étirés à froid sans soudure ASTM A556 sont essentiels pour les applications nécessitant une résistance élevée, stabilité à haute température, et précision. 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 tubes ASTM A556 aident les ingénieurs et les concepteurs à sélectionner les bons matériaux pour leurs projets, assurer la sécurité et l’efficacité dans des environnements difficiles.