ASTM A335 ท่อเหล็กอัลลอยด์
การวิเคราะห์เชิงลึกของท่อเหล็กโลหะผสม ASTM A335
การแนะนำ
ASTM A335 เป็นข้อกำหนดสำหรับท่อโลหะผสมเฟอร์ริติกไร้ตะเข็บที่ใช้เป็นหลักในการให้บริการที่อุณหภูมิสูง. ท่อเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมที่ทำงานภายใต้สภาวะที่รุนแรง เช่น การผลิตกระแสไฟฟ้า, การแปรรูปปิโตรเคมี, และการสกัดน้ำมันและก๊าซ. องค์ประกอบโลหะผสมในท่อเหล่านี้ช่วยเพิ่มคุณสมบัติทางกล, ความต้านทานการกัดกร่อน, และความสามารถในการทนต่ออุณหภูมิและแรงกดดันสูง.
องค์ประกอบโดยละเอียดและเกรด
องค์ประกอบทางเคมี
องค์ประกอบทางเคมีของท่อ ASTM A335 ได้รับการปรับแต่งเพื่อให้มีคุณสมบัติเฉพาะ เช่น ความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูง, ความต้านทานการกัดกร่อน, และความทนทาน. ต่อไปนี้เป็นองค์ประกอบโดยละเอียดสำหรับเกรดที่สำคัญที่สุดบางส่วน:
| ข้อมูลจำเพาะ | พิสัย |
| เส้นผ่านศูนย์กลางออก | 1/4″- 48″ |
| ความหนาของผนัง | กำหนดการ 40 ผ่าน 160, โรคติดต่อทางเพศสัมพันธ์, เอ็กซ์เอส, XXS. |
มาตรฐาน: ASME SA 335 สังคมอเมริกันของวิศวกรเครื่องกล; ASTM A335M สังคมอเมริกันสำหรับการทดสอบและวัสดุ
การใช้งาน: สำหรับผลิตแผ่นผนัง, เครื่องประหยัด, อุ่นอีกครั้ง, superheater และท่อส่งไอน้ำของหม้อไอน้ำ.
องค์ประกอบทางเคมี(%) มาตรฐาน ASTM A335
ท่อ ASTM Specification ที่ยืนยันตามมาตรฐาน ASTM A335 จะต้องมีคุณสมบัติทางเคมีดังต่อไปนี้. ข้อกำหนดด้านแรงดึงและความแข็ง คุณสมบัติแรงดึงของท่อ ASTM A335 ต้องเป็นไปตามข้อกำหนดตามที่กำหนด. ท่อเกรด P91, P92, และ P122 จะต้องมีความแข็งไม่เกิน 250 HB/265 เอชวี [25 เหล็กแผ่นรีดร้อน]. สำหรับท่อเกรด P91, P92, หน้า 122, และ P911, บริเนล, วิคเกอร์, หรือการทดสอบความแข็งแบบร็อกเวลล์จะต้องทำกับชิ้นงานทดสอบจากแต่ละรุ่น (ดูหมายเหตุ 7). ท่อเหล่านี้ทนทานต่อการแตกร้าวที่อุณหภูมิและความดันสูง. ด้วยความต้านทานการแตกร้าวของไฮโดรเจนและการกัดกร่อนจากความเครียดซัลไฟด์ การแตกร้าวของท่อโครมโมลิบดีนัมเป็นที่ต้องการมากกว่าท่อคาร์บอน.
| ระดับ | และ | ซี≤ | มน | P≤ | ส≤ | ซิ≤ | Cr | โม |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ป1 | K11522 | 0.10~0.20 | 0.30~0.80 | 0.025 | 0.025 | 0.10~0.50 | - | 0.44~0.65 |
| ป2 | K11547 | 0.10~0.20 | 0.30~0.61 | 0.025 | 0.025 | 0.10~0.30 | 0.50~0.81 | 0.44~0.65 |
| ป5 | K41545 | 0.15 | 0.30~0.60 | 0.025 | 0.025 | 0.5 | 4.00~6.00 น | 0.44~0.65 |
| P5b | K51545 | 0.15 | 0.30~0.60 | 0.025 | 0.025 | 1.00~02.00 น | 4.00~6.00 น | 0.44~0.65 |
| P5c | K41245 | 0.12 | 0.30~0.60 | 0.025 | 0.025 | 0.5 | 4.00~6.00 น | 0.44~0.65 |
| หน้า 9 | S50400 | 0.15 | 0.30~0.60 | 0.025 | 0.025 | 0.50~1.00 น | 8.00~10.00 น | 0.44~0.65 |
| หน้า 11 | K11597 | 0.05~0.15 | 0.30~0.61 | 0.025 | 0.025 | 0.50~1.00 น | 1.00~1.50 | 0.44~0.65 |
| หน้า 12 | K11562 | 0.05~0.15 | 0.30~0.60 | 0.025 | 0.025 | 0.5 | 0.80~1.25 | 0.44~0.65 |
| หน้า 15 | K11578 | 0.05~0.15 | 0.30~0.60 | 0.025 | 0.025 | 1.15~1.65 | - | 0.44~0.65 |
| หน้า 21 | K31545 | 0.05~0.15 | 0.30~0.60 | 0.025 | 0.025 | 0.5 | 2.65~3.35 | 0.80~1.60 |
| หน้า 22 | K21590 | 0.05~0.15 | 0.30~0.60 | 0.025 | 0.025 | 0.5 | 1.90~2.60 | 0.87~1.13 |
| P91 | K91560 | 0.08~0.12 | 0.30~0.60 | 0.02 | 0.01 | 0.20~0.50 | 8.00~9.50 น | 0.85~1.05 |
| P92 | K92460 | 0.07~0.13 | 0.30~0.60 | 0.02 | 0.01 | 0.5 | 8.50~9.50 น | 0.30~0.60 |
ท่อโครมโมลี่: วัสดุเทียบกับ EN เทียบกับ ASTM
ท่อ ASTM A335 อาจเป็นได้ทั้งแบบร้อนหรือแบบดึงเย็นพร้อมการตกแต่งขั้นสุดท้ายตามที่กำหนดในเกรด P2 และ P12 - เหล็กจะต้องทำด้วยหยาบ- การฝึกละลายเมล็ดพืช. ข้อจำกัดเฉพาะ, ถ้ามี, เรื่องขนาดเกรนหรือการปฏิบัติดีออกซิเดชั่นจะต้องเป็นเรื่องของข้อตกลงระหว่างผู้ผลิตและผู้ซื้อ.
| วัสดุ/ดินแดง | EN | มาตรฐาน ASTM |
|---|---|---|
| 1.5415 | 16ม3 | A335 เกรด P1 |
| 1.7335 | 13CrMo4-5 | A335 เกรด P11, หน้า 12 |
| 1.738 | 10CrMo9-10 | A335 เกรด P22 |
| 1.7362 | X11CrMo5 | A335 เกรด P5 |
| A335 เกรด P9 | ||
| 1.4903 | X10CrMoVNb9-1 | A335 เกรด P91 |
ข้อกำหนดด้านแรงดึง
| ความต้านแรงดึง, นาที, ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | ป-5 | ป-9 | ป-11 | ป-22 | พี-91 |
|---|---|---|---|---|---|
| ksi | 60 | 60 | 60 | 60 | 85 |
| MPa | 415 | 415 | 415 | 415 | 585 |
| ความแข็งแรงของผลผลิต, นาที, ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | |||||
| ksi | 30 | 30 | 30 | 30 | 60 |
| MPa | 205 | 205 | 205 | 205 | 415 |
การวิเคราะห์ผลิตภัณฑ์ตามคำขอของผู้ซื้อ, ผู้ผลิตจะต้องวิเคราะห์ท่อจำนวน 2 ท่อในแต่ละรุ่น. ท่อ ASTM A335 จำนวนมากต้องประกอบด้วยสิ่งต่อไปนี้: ผู้กำหนดกรมอุทยานฯ ภายใต้ 2 400 หรือเศษส่วนของมัน 2 ถึง 5 200 หรือเศษส่วนของมัน 6 และมากกว่า 100 หรือเศษส่วนของมัน.
บันทึก: ASTM A335 P91 ต้องมีความแข็งไม่เกิน 250 HB/265 เอชวี [25เหล็กแผ่นรีดร้อน].
สมบัติทางกลของ ASTM A335
| ระดับ | ความต้านทานแรงดึง | ความแข็งแรงของผลผลิต |
|---|---|---|
| ป1,พี2 | 380 | 205 |
| หน้า 12 | 415 | 220 |
| หน้า 23 | 510 | 400 |
| P91 | 585 | 415 |
| P92,P11 | 620 | 440 |
| หน้า 122 | 620 | 400 |
องค์ประกอบการผสมและหน้าที่ของมัน
- คาร์บอน (ค): ให้ความแข็งแรงและความแข็งแต่สามารถลดความเหนียวได้.
- แมงกานีส (มน): ปรับปรุงความเหนียวและความแข็งตัว.
- ฟอสฟอรัส (ป): ช่วยเพิ่มความแข็งแรงแต่สามารถทำให้เหล็กเปราะได้.
- กำมะถัน (ส): โดยทั่วไปถือว่าเป็นสิ่งเจือปน, อาจทำให้เกิดความเปราะบางได้.
- ซิลิคอน (และ): ปรับปรุงความแข็งแรงและความแข็ง.
- โครเมียม (Cr): เพิ่มความแข็ง, แรงดึง, และความต้านทานการกัดกร่อน.
- โมลิบดีนัม (โม): ช่วยเพิ่มความแข็งแรง, ความสามารถในการชุบแข็ง, และความเสถียรที่อุณหภูมิสูง.
- วาเนเดียม (วี): ปรับปรุงความแข็งแกร่งและความเหนียว.
- ไนโอเบียม (ไม่มี): เพิ่มความแข็งแรงและปรับปรุงความสามารถในการเชื่อม.
- ไนโตรเจน (เอ็น): ช่วยเพิ่มความแข็งแรงและความแข็ง.
คุณสมบัติทางกล
คุณสมบัติทางกลของท่อ ASTM A335 ได้รับการออกแบบมาเพื่อตอบสนองความต้องการของการใช้งานที่อุณหภูมิสูงและแรงดันสูง.
เกรด P5
- ความต้านแรงดึง: ≥ 415 MPa (60,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว)
- ความแข็งแรงของผลผลิต: ≥ 205 MPa (30,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว)
- การยืดตัว: ≥ 30%
เกรด P11
- ความต้านแรงดึง: ≥ 415 MPa (60,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว)
- ความแข็งแรงของผลผลิต: ≥ 205 MPa (30,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว)
- การยืดตัว: ≥ 30%
เกรด P91
- ความต้านแรงดึง: ≥ 585 MPa (85,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว)
- ความแข็งแรงของผลผลิต: ≥ 415 MPa (60,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว)
- การยืดตัว: ≥ 20%
กระบวนการผลิต
การผลิตท่อไร้รอยต่อ
ท่อไร้ตะเข็บผลิตได้หลายขั้นตอน:
- เครื่องทำความร้อนเหล็กแท่ง: เหล็กแท่งยาวถูกให้ความร้อนที่อุณหภูมิสูงเพื่อให้สามารถดัดอ่อนได้.
- เจาะ: แท่งเหล็กที่ให้ความร้อนถูกเจาะเพื่อสร้างท่อกลวง.
- กลิ้ง: ท่อกลวงถูกรีดเพื่อให้ได้เส้นผ่านศูนย์กลางและความหนาของผนังที่ต้องการ.
- การปรับขนาด: ท่อได้รับการประมวลผลเพิ่มเติมเพื่อให้ได้ขนาดที่แม่นยำ.
การรักษาความร้อน
การอบชุบด้วยความร้อนเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการบรรลุคุณสมบัติทางกลและโครงสร้างจุลภาคที่ต้องการ.
- การทำให้เป็นมาตรฐาน: การทำความร้อนท่อจนถึงอุณหภูมิที่กำหนด จากนั้นทำให้เย็นลงในอากาศเพื่อปรับแต่งโครงสร้างเกรน.
- การแบ่งเบาบรรเทา: อุ่นท่อให้มีอุณหภูมิต่ำลงหลังการชุบแข็งเพื่อเพิ่มความเหนียวและลดการเปราะ.
- การหลอม: ทำความร้อนท่อที่อุณหภูมิสูงแล้วค่อยๆ เย็นลงเพื่อทำให้วัสดุนิ่มลงและปรับปรุงความเหนียว.
ข้อกำหนดการทดสอบ
เพื่อให้แน่ใจว่าท่อ ASTM A335 ตรงตามข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูงและแรงดันสูง, มีการทดสอบต่างๆ:
- การทดสอบแรงดึง: วัดความต้านทานแรงดึง, ความแข็งแรงของผลผลิต, และการยืดตัว.
- การทดสอบความแข็ง: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าวัสดุมีคุณสมบัติตรงตามข้อกำหนดด้านความแข็งที่ระบุ.
- การทดสอบอุทกสถิต: ตรวจสอบความสามารถของท่อในการทนต่อแรงดันภายในโดยไม่รั่วซึม.
- การทดสอบแบบไม่ทำลาย (NDT): เทคนิคต่างๆ เช่น การทดสอบอัลตราโซนิก (ยูทาห์) หรือการตรวจด้วยรังสี (RT) ใช้ในการตรวจจับข้อบกพร่องภายใน.
- การทดสอบแรงกระแทก: ประเมินความเหนียวของวัสดุ, โดยเฉพาะเกรดที่ต้องการความทนทานต่อแรงกระแทกสูง.
การใช้งาน
ท่อ ASTM A335 ใช้ในการใช้งานที่อุณหภูมิสูงและแรงดันสูงหลายประเภท, รวมทั้ง:
- การผลิตไฟฟ้า: หม้อไอน้ำ, เครื่องทำความร้อนยิ่งยวด, และเครื่องทำความร้อนซ้ำในโรงไฟฟ้า.
- อุตสาหกรรมปิโตรเคมี: หน่วยประมวลผลและโรงกลั่นอุณหภูมิสูง.
- อุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ: ท่อและสิ่งอำนวยความสะดวกในการประมวลผลสำหรับของเหลวแรงดันสูงและอุณหภูมิสูง.
- หม้อไอน้ำอุตสาหกรรม: ระบบท่อในหม้อไอน้ำอุตสาหกรรมและเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน.
- วิศวกรรมเครื่องกล: ส่วนประกอบที่ได้รับความเค้นและอุณหภูมิสูง.
ข้อดีและข้อจำกัด
ข้อดี
- ความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูง: สามารถทนต่ออุณหภูมิสูงได้โดยไม่สูญเสียความแข็งแรง.
- ความต้านทานการกัดกร่อน: องค์ประกอบโลหะผสมให้ความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันและการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม.
- ความทนทาน: ออกแบบมาเพื่อประสิทธิภาพในระยะยาวในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง.
- ความเก่งกาจ: เหมาะสำหรับงานอุตสาหกรรมที่หลากหลาย.
ข้อจำกัด
- ค่าใช้จ่าย: ต้นทุนสูงกว่าเมื่อเทียบกับท่อเหล็กคาร์บอนเนื่องจากมีองค์ประกอบผสม.
- การผลิตที่ซับซ้อน: ต้องการการควบคุมองค์ประกอบทางเคมีและกระบวนการบำบัดความร้อนอย่างแม่นยำ.
- ความเปราะบาง: เกรดบางเกรดอาจเปราะได้หากไม่ได้รับความร้อนอย่างเหมาะสม.
บทสรุป
ท่อเหล็กโลหะผสม ASTM A335 จำเป็นสำหรับการใช้งานที่ต้องการความแข็งแรงสูง, ความทนทาน, และทนต่ออุณหภูมิและแรงกดดันสูง. คุณสมบัติทางกลที่เหนือกว่า, ผสมผสานกับกระบวนการผลิตและการทดสอบที่เข้มงวด, ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเป็นไปตามข้อกำหนดความต้องการของอุตสาหกรรมต่างๆ. ทำความเข้าใจกับข้อกำหนดโดยละเอียด, เกรด, และการใช้งานท่อ ASTM A335 ช่วยให้วิศวกรและนักออกแบบเลือกวัสดุที่เหมาะสมสำหรับโครงการของตน, รับประกันความปลอดภัยและประสิทธิภาพในสภาพแวดล้อมที่ท้าทาย.
โดยการเจาะลึกองค์ประกอบทางเคมี, คุณสมบัติทางกล, กระบวนการผลิต, และแอปพลิเคชัน, การวิเคราะห์เชิงลึกนี้ให้ภาพรวมที่ครอบคลุมของท่อเหล็กโลหะผสม ASTM A335, เน้นย้ำถึงความสำคัญในการใช้งานทางอุตสาหกรรมที่มีประสิทธิภาพสูง.
ASTM A333 กรัม 10 ท่อเหล็กโลหะผสมสำหรับใช้ในอุตสาหกรรมทั้งแบบไม่มีรอยต่อและแบบเชื่อมลักษณะขนาดภายนอก: 19.05มม. – ความหนาของผนัง 114.3 มม: 2.0มม. – 14 มม. การรักษาพื้นผิว: จุ่มน้ำมัน, วานิช, ทู่, ฟอสเฟต, การยิงระเบิด. แอปพลิเคชัน: ท่อเหล็กไร้ตะเข็บและเชื่อมสำหรับบริการที่อุณหภูมิต่ำ.
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.
โดยการตรวจสอบองค์ประกอบทางเคมี, คุณสมบัติทางกล, กระบวนการผลิต, และแอปพลิเคชัน, การวิเคราะห์นี้ให้ภาพรวมที่ครอบคลุมของท่อเหล็ก ASTM A556, เน้นย้ำถึงความสำคัญในการใช้งานทางอุตสาหกรรมที่มีประสิทธิภาพสูง.
