ASTM A335 Трубы из легированной стали
Глубокий анализ труб из легированной стали ASTM A335
Введение
ASTM A335 — это спецификация для бесшовных труб из ферритной легированной стали, используемых в основном в условиях высоких температур.. Эти трубы имеют решающее значение в отраслях, работающих в экстремальных условиях, таких как производство электроэнергии., нефтехимическая переработка, и добыча нефти и газа. Легирующие элементы в этих трубах обеспечивают улучшенные механические свойства., коррозионная стойкость, и способность выдерживать высокие температуры и давления.
Подробный состав и оценки
Химический состав
Химический состав труб ASTM A335 специально разработан для обеспечения особых свойств, таких как жаропрочность., коррозионная стойкость, и долговечность. Вот подробные составы для некоторых наиболее значимых сортов.:
Технические характеристики | Диапазон |
Внешний диаметр | 1/4″- 48″ |
Толщина стены | Расписания 40 через 160, СТД, XS, XXS. |
Стандартный: АСМЭ СА 335 Американское общество инженеров-механиков; ASTM A335M Американское общество по испытаниям и материалам
Использование: Для изготовления стеновой панели, экономайзер, подогреватель, пароперегреватель и паропровод котлов.
Химический состав(%) АСТМ А335
Труба по спецификации ASTM, соответствующая стандарту ASTM A335, должна иметь следующие химические свойства.. Требования к растяжению и твердости. Свойства трубы ASTM A335 при растяжении должны соответствовать предписанным требованиям.. Труба марок Р91, Р92, и P122 должны иметь твердость не более 250 НВ/265 ВВ [25 СПЧ]. Для труб марок Р91, Р92, Р122, и P911, Бринелл, Викерс, или испытания на твердость по Роквеллу должны проводиться на образце из каждой партии. (см. примечание 7). Эти трубы обладают высокой устойчивостью к разрыву при высокой температуре и давлении.. Благодаря стойкости к водородному растрескиванию и сульфидному коррозионному растрескиванию хромомолибденовые трубы предпочтительнее углеродных труб..
Оценка | И | С≤ | Мин. | P≤ | S≤ | Си≤ | Кр | Мо |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
П1 | К11522 | 0.10~0,20 | 0.30~0,80 | 0.025 | 0.025 | 0.10~0,50 | – | 0.44~0,65 |
П2 | К11547 | 0.10~0,20 | 0.30~0,61 | 0.025 | 0.025 | 0.10~0,30 | 0.50~0,81 | 0.44~0,65 |
П5 | К41545 | 0.15 | 0.30~0,60 | 0.025 | 0.025 | 0.5 | 4.00~6.00 | 0.44~0,65 |
P5b | К51545 | 0.15 | 0.30~0,60 | 0.025 | 0.025 | 1.00~2.00 | 4.00~6.00 | 0.44~0,65 |
P5c | К41245 | 0.12 | 0.30~0,60 | 0.025 | 0.025 | 0.5 | 4.00~6.00 | 0.44~0,65 |
Р9 | S50400 | 0.15 | 0.30~0,60 | 0.025 | 0.025 | 0.50~1,00 | 8.00~10.00 | 0.44~0,65 |
P11 | К11597 | 0.05~0,15 | 0.30~0,61 | 0.025 | 0.025 | 0.50~1,00 | 1.00~1,50 | 0.44~0,65 |
Р12 | К11562 | 0.05~0,15 | 0.30~0,60 | 0.025 | 0.025 | 0.5 | 0.80~1,25 | 0.44~0,65 |
P15 | К11578 | 0.05~0,15 | 0.30~0,60 | 0.025 | 0.025 | 1.15~1,65 | – | 0.44~0,65 |
P21 | К31545 | 0.05~0,15 | 0.30~0,60 | 0.025 | 0.025 | 0.5 | 2.65~3,35 | 0.80~1,60 |
P22 | К21590 | 0.05~0,15 | 0.30~0,60 | 0.025 | 0.025 | 0.5 | 1.90~2,60 | 0.87~1,13 |
P91 | К91560 | 0.08~0,12 | 0.30~0,60 | 0.02 | 0.01 | 0.20~0,50 | 8.00~9,50 | 0.85~1,05 |
Р92 | К92460 | 0.07~0,13 | 0.30~0,60 | 0.02 | 0.01 | 0.5 | 8.50~9,50 | 0.30~0,60 |
Хром-молибденовые трубы: Материал против EN против ASTM
Трубы ASTM A335 могут быть подвергнуты горячему или холодному волочению с окончательной обработкой, требуемой для классов P2 и P12. Сталь должна быть изготовлена грубой- практика плавления зерна. Конкретные ограничения, если таковые имеются, Размер зерна или методы раскисления должны быть предметом соглашения между изготовителем и покупателем..
Материал /ДИН | В | АСТМ |
---|---|---|
1.5415 | 16Мо3 | А335 Класс П1 |
1.7335 | 13КрМо4-5 | А335 Класс Р11, Р12 |
1.738 | 10КрМо9-10 | А335 Класс Р22 |
1.7362 | X11CrMo5 | А335 Класс П5 |
А335 Класс Р9 | ||
1.4903 | X10CrMoVNb9-1 | А335 Марка Р91 |
Требования к растяжению
Предел прочности, мин., пси | С-5 | П-9 | П-11 | П-22 | П-91 |
---|---|---|---|---|---|
кси | 60 | 60 | 60 | 60 | 85 |
МПа | 415 | 415 | 415 | 415 | 585 |
Предел текучести, мин., пси | |||||
кси | 30 | 30 | 30 | 30 | 60 |
МПа | 205 | 205 | 205 | 205 | 415 |
Анализ продукта По запросу покупателя, анализ двух труб из каждой партии проводит изготовитель.. Партия труб ASTM A335 должна состоять из следующих материалов:: Обозначение NPS под 2 400 или его часть 2 к 5 200 или его часть 6 и более 100 или его часть.
Примечание: ASTM A335 P91 не должен иметь твердость, не превышающую 250 НВ/265 ВВ [25СПЧ].
Механические свойства ASTM A335
Оценка | Предел прочности | Предел текучести |
---|---|---|
П1, П2 | 380 | 205 |
Р12 | 415 | 220 |
P23 | 510 | 400 |
P91 | 585 | 415 |
П92, П11 | 620 | 440 |
Р122 | 620 | 400 |
Легирующие элементы и их функции
- Углерод (С): Обеспечивает прочность и твердость, но может снизить пластичность..
- Марганец (Мин.): Улучшает прочность и прокаливаемость.
- Фосфор (П): Повышает прочность, но может сделать сталь хрупкой..
- сера (С): Обычно считается примесью, может вызвать ломкость.
- Кремний (И): Улучшает прочность и твердость.
- Хром (Кр): Увеличивает твердость, предел прочности, и коррозионная стойкость.
- Молибден (Мо): Увеличивает силу, прокаливаемость, и высокотемпературная стабильность.
- Ванадий (В): Улучшает прочность и выносливость.
- Ниобий (Нб): Увеличивает прочность и улучшает свариваемость..
- Азот (Н): Повышает прочность и твердость.
Механические свойства
Механические свойства труб ASTM A335 разработаны с учетом требований эксплуатации при высоких температурах и высоких давлениях..
Оценка Р5
- Предел прочности: ≥ 415 МПа (60,000 пси)
- Предел текучести: ≥ 205 МПа (30,000 пси)
- Удлинение: ≥ 30%
Оценка Р11
- Предел прочности: ≥ 415 МПа (60,000 пси)
- Предел текучести: ≥ 205 МПа (30,000 пси)
- Удлинение: ≥ 30%
Марка Р91
- Предел прочности: ≥ 585 МПа (85,000 пси)
- Предел текучести: ≥ 415 МПа (60,000 пси)
- Удлинение: ≥ 20%
Производственный процесс
Производство бесшовных труб
Бесшовные трубы производятся в несколько этапов.:
- Отопление заготовок: Стальные заготовки нагревают до высокой температуры, чтобы сделать их ковкими..
- Пирсинг: Нагретая заготовка протыкается для создания полой трубки..
- Роллинг: Полая труба прокатывается до достижения желаемого диаметра и толщины стенки..
- Размеры: Труба подвергается дальнейшей обработке для достижения точных размеров..
Термическая обработка
Термическая обработка имеет решающее значение для достижения желаемых механических свойств и микроструктуры..
- Нормализация: Нагрев трубы до определенной температуры и последующее охлаждение на воздухе для улучшения зернистой структуры..
- Закалка: Повторный нагрев трубы до более низкой температуры после закалки для повышения ударной вязкости и снижения хрупкости..
- Отжиг: Нагрев трубы до высокой температуры, а затем медленное охлаждение для смягчения материала и улучшения пластичности..
Требования к тестированию
Чтобы гарантировать, что трубы ASTM A335 соответствуют строгим требованиям для применений при высоких температурах и высоких давлениях., проводятся различные испытания:
- Испытание на растяжение: Измеряет прочность на растяжение, предел текучести, и удлинение.
- Испытание на твердость: Обеспечивает соответствие материала указанным требованиям к твердости..
- Гидростатические испытания: Проверяет способность трубы выдерживать внутреннее давление без утечек..
- Неразрушающий контроль (неразрушающий контроль): Такие методы, как ультразвуковой контроль. (ЮТ) или рентгенографическое исследование (РТ) используются для обнаружения внутренних дефектов.
- Испытание на удар: Оценивает прочность материала., особенно для марок, требующих высокой ударопрочности.
Приложения
Трубы ASTM A335 используются в различных приложениях при высоких температурах и высоких давлениях., включая:
- Производство электроэнергии: Котлы, перегреватели, и подогреватели на электростанциях.
- Нефтехимическая промышленность: Установки высокотемпературной переработки и нефтеперерабатывающие заводы.
- Нефтяная и газовая промышленность: Трубопроводы и технологические сооружения для жидкостей высокого давления и высокой температуры..
- Промышленные котлы: Системы трубопроводов промышленных котлов и теплообменников.
- Машиностроение: Компоненты, подвергающиеся высоким нагрузкам и температурам.
Преимущества и ограничения
Преимущества
- Высокотемпературная прочность: Способен выдерживать высокие температуры без потери прочности..
- Коррозионная стойкость: Легирующие элементы обеспечивают отличную стойкость к окислению и коррозии..
- Долговечность: Разработан для долгосрочной работы в суровых условиях.
- Универсальность: Подходит для широкого спектра промышленных применений..
Ограничения
- Расходы: Более высокая стоимость по сравнению с трубами из углеродистой стали из-за легирующих элементов..
- Комплексное производство: Требует точного контроля химического состава и процессов термообработки..
- хрупкость: Некоторые сорта могут стать хрупкими, если их не подвергнуть надлежащей термообработке..
Заключение
Трубы из легированной стали ASTM A335 необходимы для применений, требующих высокой прочности., долговечность, и устойчивость к высоким температурам и давлению. Их превосходные механические свойства, в сочетании со строгими процессами производства и тестирования, гарантировать, что они отвечают строгим требованиям различных отраслей промышленности. Понимание подробных спецификаций, оценки, Применение труб ASTM A335 помогает инженерам и проектировщикам выбирать подходящие материалы для своих проектов., обеспечение безопасности и эффективности в сложных условиях.
Углубляясь в химический состав, механические свойства, производственные процессы, и приложения, этот глубокий анализ дает полный обзор труб из легированной стали ASTM A335., подчеркивая их значение в высокопроизводительных промышленных приложениях.