A209 ท่อ Superheater หม้อไอน้ำโลหะผสมเหล็ก
ASTM A209 ท่อ Superheater หม้อไอน้ำโลหะผสมเหล็ก
การแนะนำ
ASTM A209 เป็นข้อกำหนดสำหรับหม้อไอน้ำและท่อซุปเปอร์ฮีตเตอร์คาร์บอน-โมลิบดีนัมอัลลอยด์ไร้รอยต่อ. ท่อเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการให้บริการที่อุณหภูมิสูงในหม้อไอน้ำและเครื่องทำน้ำร้อนยวดยิ่ง, ซึ่งต้องเผชิญกับอุณหภูมิและแรงกดดันที่สูงขึ้น. องค์ประกอบของโลหะผสม, โดยเฉพาะการเติมโมลิบดีนัม, ช่วยเพิ่มความแข็งแรงและต้านทานการคืบของเหล็ก, ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความต้องการเหล่านี้. ข้อกำหนดครอบคลุมเกรดต่างๆ, โดยเกรด T1 และ T1a เป็นเกรดที่พบบ่อยที่สุด.
ท่อเหล็กโลหะผสมภายใต้ ASTM A209 เป็นส่วนประกอบสำคัญในโรงไฟฟ้าและหม้อไอน้ำอุตสาหกรรม, ทำให้มั่นใจได้ถึงการสร้างไอน้ำและการถ่ายเทความร้อนที่มีประสิทธิภาพ. ความสามารถในการทนต่ออุณหภูมิและแรงกดดันสูงโดยไม่เสียรูปหรือล้มเหลวเป็นสิ่งสำคัญสำหรับความปลอดภัยและประสิทธิภาพของระบบที่ใช้งาน.
ข้อมูลจำเพาะ
ขอบเขต
ASTM A209 ครอบคลุมท่อโลหะผสมคาร์บอน-โมลิบดีนัมไร้ตะเข็บหลายเกรดสำหรับใช้ในการบริการที่อุณหภูมิสูง, โดยเฉพาะในหม้อไอน้ำและซุปเปอร์ฮีตเตอร์. ท่อเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาให้ทำงานที่อุณหภูมิและความดันสูง, โดยที่คุณสมบัติทางกลที่เพิ่มขึ้นและความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันและการกัดกร่อนเป็นสิ่งจำเป็น.
องค์ประกอบทางเคมี
องค์ประกอบทางเคมีของท่อเหล็กอัลลอยด์ ASTM A209 ได้รับการควบคุมอย่างระมัดระวังเพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพสูงสุดภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิสูง. องค์ประกอบทางเคมีทั่วไปสำหรับเกรด T1 และ T1a ประกอบด้วย:
- คาร์บอน (ค): 0.050-0.150%
- แมงกานีส (มน): 0.300-0.800%
- ฟอสฟอรัส (ป): 0.025% สูงสุด
- กำมะถัน (ส): 0.025% สูงสุด
- ซิลิคอน (และ): 0.100-0.500%
- โมลิบดีนัม (โม): 0.440-0.650%
คุณสมบัติทางกล
คุณสมบัติทางกลของท่อเหล็กโลหะผสม ASTM A209 ช่วยให้มั่นใจได้ว่าสามารถทนต่อความเค้นและความเครียดของการบริการที่อุณหภูมิสูง. โดยทั่วไปคุณสมบัติเหล่านี้ได้แก่:
- ความต้านแรงดึง: ขั้นต่ำ 415 MPa (60 ksi)
- ความแข็งแรงของผลผลิต: ขั้นต่ำ 205 MPa (30 ksi)
- การยืดตัว: ขั้นต่ำ 30% ใน 2 นิ้ว
- ความแข็ง: ท่อไม่ควรเกินความแข็งสูงสุด 79 HRB สำหรับเกรด T1 และ 85 HRB สำหรับเกรด T1a.
กำหนดการ
ท่อ ASTM A209 มีจำหน่ายตามตารางต่างๆ, ซึ่งแสดงถึงความหนาของผนังท่อ. ตารางทั่วไปได้แก่:
- กำหนดการ 40: ความหนาของผนังมาตรฐาน
- กำหนดการ 80: ความหนาของผนังแข็งแรงเป็นพิเศษ
- กำหนดการ 160: ความหนาของผนังแข็งแรงเป็นพิเศษสองเท่า
การเลือกตารางเวลาขึ้นอยู่กับข้อกำหนดการใช้งานเฉพาะ, รวมถึงแรงดันและอุณหภูมิในการทำงาน.
รายละเอียดทางเทคนิค, ขนาด, และความคลาดเคลื่อน
ขนาด
ขนาดของท่อ ASTM A209 ระบุโดยเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก (ของ) และความหนาของผนัง. ขนาดมาตรฐานมีตั้งแต่ 1/8 นิ้วถึง 5 นิ้วในเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก. มิติทั่วไปได้แก่:
- เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก (ของ): 1/8 นิ้วถึง 5 นิ้ว
- ความหนาของผนัง: ระบุไว้ตามกำหนดการ, ตั้งแต่ 0.035 นิ้ว (กำหนดการ 5) ถึง 0.500 นิ้ว (กำหนดการ 160).
ความคลาดเคลื่อน
ASTM A209 ระบุพิกัดความเผื่อที่แม่นยำเพื่อให้แน่ใจว่าท่อมีคุณภาพและมาตรฐานประสิทธิภาพที่เข้มงวด. ความคลาดเคลื่อนเหล่านี้รวมถึง:
- เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก (ของ): ±0.1% ของ OD ที่ระบุ
- ความหนาของผนัง: ±10% ของความหนาของผนังที่ระบุ
- ความยาว: โดยทั่วไปแล้วท่อจะมีความยาวแบบสุ่ม 5-12 เมตร, ด้วยความอดทน± 50 มม.
ความหนาของผนัง & ความอดทน
ความหนาของผนังของท่อ ASTM A209 มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อประสิทธิภาพในการใช้งานที่อุณหภูมิสูง. ความคลาดเคลื่อนของความหนาของผนังถือเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพที่สม่ำเสมอ. ความคลาดเคลื่อนมาตรฐานได้แก่:
- ความทนทานต่อความหนาของผนัง: ±10% ของความหนาของผนังที่ระบุ.
- ความหนาของผนังขั้นต่ำ: ความหนาของผนังขั้นต่ำต้องไม่น้อยกว่า 87.5% ของความหนาของผนังที่ระบุ.
วัสดุและการผลิต
วัสดุ
ท่อ ASTM A209 ทำจากเหล็กกล้าโลหะผสมคาร์บอนโมลิบดีนัม, ออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อให้ทนทานต่ออุณหภูมิและแรงกดดันสูง. การเติมโมลิบดีนัมช่วยเพิ่มความแข็งแรงของเหล็ก, ความต้านทานการคืบคลาน, และประสิทธิภาพโดยรวมในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง.
ผลิต
กระบวนการผลิตท่อ ASTM A209 มีหลายขั้นตอนเพื่อให้มั่นใจในคุณภาพและประสิทธิภาพสูงสุด:
- การผลิตท่อไร้รอยต่อ: หลอดถูกผลิตขึ้นโดยใช้กระบวนการที่ไร้รอยต่อ, โดยทั่วไปเกี่ยวข้องกับการอัดขึ้นรูปหรือการเจาะแบบหมุน, ตามด้วยการรีดร้อน.
- การตกแต่งเย็น: หลังจากการรีดร้อน, ท่ออาจผ่านกระบวนการตกแต่งแบบเย็น เช่น การดึงแบบเย็นหรือการพ่นแบบเย็นเพื่อให้ได้ขนาดและพื้นผิวที่ต้องการ.
- การรักษาความร้อน: หลอดได้รับการบำบัดด้วยความร้อนเพื่อปรับปรุงโครงสร้างจุลภาคและเพิ่มคุณสมบัติทางกล. การรักษาความร้อนโดยทั่วไปรวมถึงการทำให้เป็นมาตรฐาน, ดับ, และการแบ่งเบาบรรเทา, ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดเฉพาะ.
การทดสอบ
เพื่อให้มั่นใจในคุณภาพและประสิทธิภาพของท่อ ASTM A209, มีการทดสอบหลายครั้ง:
การทดสอบอุทกสถิต
ทำการทดสอบอุทกสถิตเพื่อตรวจสอบท่อ’ ความสามารถในการทนต่อแรงกดดันภายใน. ท่อจะเต็มไปด้วยน้ำและมีแรงดันถึงระดับที่กำหนด, โดยทั่วไป 1.5 คูณด้วยแรงกดดันในการออกแบบ, เพื่อตรวจสอบรอยรั่วและความสมบูรณ์ของโครงสร้าง.
การทดสอบแบบไม่ทำลาย (NDT)
วิธีการทดสอบแบบไม่ทำลายใช้เพื่อตรวจจับข้อบกพร่องภายในและพื้นผิวโดยไม่ทำให้ท่อเสียหาย. วิธีการ NDT ทั่วไป ได้แก่:
- การทดสอบอัลตราโซนิก: คลื่นเสียงความถี่สูงใช้ในการตรวจจับข้อบกพร่องภายใน.
- การทดสอบกระแสเอ็ดดี้: การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าใช้ในการตรวจจับข้อบกพร่องที่พื้นผิว.
- การทดสอบด้วยรังสี: ใช้รังสีเอกซ์หรือรังสีแกมมาเพื่อตรวจสอบโครงสร้างภายใน.
การทดสอบทางกล
มีการทดสอบทางกลเพื่อตรวจสอบท่อ’ คุณสมบัติทางกล, รวมทั้ง:
- การทดสอบแรงดึง: วัดความต้านทานแรงดึง, ความแข็งแรงของผลผลิต, และการยืดตัว.
- การทดสอบความแข็ง: ตรวจสอบระดับความแข็งเพื่อให้แน่ใจว่าเป็นไปตามขีดจำกัดที่ระบุ.
- การทดสอบการทำให้เรียบ: ตรวจสอบความสามารถของท่อในการทนต่อการเสียรูปโดยไม่แตกร้าว.
การรักษาความร้อน
การอบชุบด้วยความร้อนถือเป็นขั้นตอนสำคัญในกระบวนการผลิตท่อ ASTM A209. กระบวนการบำบัดความร้อนจำเพาะขึ้นอยู่กับเกรดและการใช้งานที่ต้องการ:
การทำให้เป็นมาตรฐาน
การทำให้เป็นมาตรฐานเกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนท่อจนถึงอุณหภูมิที่กำหนด (มักจะสูงกว่าอุณหภูมิวิกฤติ) แล้วปล่อยให้เย็นในอากาศ. กระบวนการนี้ช่วยปรับปรุงโครงสร้างเกรนและปรับปรุงคุณสมบัติทางกล.
การดับและการแบ่งเบาบรรเทา
การชุบแข็งเกี่ยวข้องกับการทำให้ท่อเย็นลงอย่างรวดเร็วจากอุณหภูมิสูง (มักจะสูงกว่าอุณหภูมิวิกฤติ) โดยการจุ่มลงในน้ำหรือน้ำมัน. กระบวนการนี้ทำให้เหล็กแข็งตัว. การแบ่งเบาบรรเทาหลังจากการชุบแข็งและเกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนท่อที่อุณหภูมิต่ำลงเพื่อลดความเปราะบางและปรับปรุงความเหนียว.
คลายเครียด
การบรรเทาความเครียดเกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนท่อจนถึงอุณหภูมิที่ต่ำกว่าอุณหภูมิวิกฤติ จากนั้นจึงทำให้ท่อเย็นลงอย่างช้าๆ. กระบวนการนี้ช่วยลดความเครียดภายในที่เกิดจากกระบวนการผลิต เช่น การทำงานที่เย็น.
ASTM A333 กรัม 10 ท่อเหล็กโลหะผสมสำหรับใช้ในอุตสาหกรรมทั้งแบบไม่มีรอยต่อและแบบเชื่อมลักษณะขนาดภายนอก: 19.05มม. – ความหนาของผนัง 114.3 มม: 2.0มม. – 14 มม. การรักษาพื้นผิว: จุ่มน้ำมัน, วานิช, ทู่, ฟอสเฟต, การยิงระเบิด. แอปพลิเคชัน: ท่อเหล็กไร้ตะเข็บและเชื่อมสำหรับบริการที่อุณหภูมิต่ำ.
ท่อเหล็กโลหะผสม ASTM A335 มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูงและแรงดันสูงในอุตสาหกรรมต่างๆ. คุณสมบัติทางกลที่เหนือกว่า, ผสมผสานกับกระบวนการผลิตและการทดสอบที่เข้มงวด, ตรวจสอบให้แน่ใจว่าตรงตามข้อกำหนดที่ต้องการของแอปพลิเคชันเหล่านี้. ทำความเข้าใจกับข้อกำหนด, เกรด, และการใช้งานท่อ ASTM A335 ช่วยให้วิศวกรและนักออกแบบเลือกวัสดุที่เหมาะสมสำหรับโครงการของตน, รับประกันความปลอดภัยและประสิทธิภาพในสภาพแวดล้อมที่ท้าทาย.
ข้อกำหนด ASTM A519 ครอบคลุมท่อเครื่องจักรกลเหล็กกล้าคาร์บอนและโลหะผสมหลายเกรด, มีให้เลือกทั้งแบบร้อนเสร็จหรือเย็น. เหล็กที่ใช้ในท่อนี้สามารถหล่อเป็นแท่งหรือแบบหล่อเกลียวก็ได้. เมื่อเหล็กเกรดต่างกันมาหล่อเกลียวตามลำดับ, ต้องระบุวัสดุการเปลี่ยนผ่าน.
ท่อ ASTM A213 T11 (ท่อ ASME SA213 T11) ประกอบด้วยวัสดุ Chrome Moly Alloy และใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานที่อุณหภูมิสูง, โดยเฉพาะในหม้อไอน้ำและซุปเปอร์ฮีตเตอร์. เมื่อพิจารณาจากการใช้งานที่สำคัญ, โดยทั่วไปท่อประเภทนี้จะมีราคาสูงกว่าท่อคาร์บอนมาตรฐานอย่างมาก. เกรดทั่วไปในมาตรฐาน ASTM A213 เกรดทั่วไป ได้แก่ T9, T11, T12, T21, T22, T91, เช่นเดียวกับเกรดสเตนเลส เช่น TP304/L หรือ TP316/L. ขอบเขตมาตรฐาน ASTM A213 ตามข้อกำหนดของ ASTM, ข้อกำหนดเฉพาะนี้เกี่ยวข้องกับท่อเหล็กเฟอร์ริติกและออสเทนนิติกไร้ตะเข็บสำหรับใช้ในหม้อไอน้ำ, เครื่องทำความร้อนยิ่งยวด, และเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน. เกรดเฉพาะที่ครอบคลุมโดยข้อกำหนดนี้ได้แก่ T5, ทีพี304, และอื่น ๆ ที่ระบุไว้ในตาราง 1 และ 2. ขนาดท่อมีตั้งแต่เส้นผ่านศูนย์กลางภายในของ 1/8 นิ้วถึงเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของ 5 นิ้ว, โดยมีความหนาตั้งแต่ 0.015 ถึง 0.500 นิ้ว (0.4 มม. ถึง 12.7 มม). หากต้องการขนาดอื่นๆ, สามารถระบุเป็นส่วนหนึ่งของคำสั่งซื้อได้, พร้อมด้วยความหนาขั้นต่ำและค่าเฉลี่ย.
โดยการตรวจสอบองค์ประกอบทางเคมี, คุณสมบัติทางกล, กระบวนการผลิต, และแอปพลิเคชัน, การวิเคราะห์นี้ให้ภาพรวมที่ครอบคลุมของท่อเหล็ก ASTM A369, เน้นย้ำถึงความสำคัญในการใช้งานทางอุตสาหกรรมที่มีประสิทธิภาพสูง.
โดยการตรวจสอบองค์ประกอบทางเคมี, คุณสมบัติทางกล, กระบวนการผลิต, และแอปพลิเคชัน, การวิเคราะห์นี้ให้ภาพรวมที่ครอบคลุมของท่อเหล็ก ASTM A250, เน้นย้ำถึงความสำคัญในการใช้งานทางอุตสาหกรรมที่มีประสิทธิภาพสูง.
