ASTM A213 Çelik Boru
ASTM A213 Çelik Boru
giriiş
ASTM A213 dikişsiz ferritik ve östenitik alaşımlı çelik kazan için standart bir spesifikasyondur, aşırı ısıtıcı, ve ısı değiştirici borular. Bu borular yüksek sıcaklıkta hizmet için tasarlanmıştır ve enerji santrallerinde yaygın olarak kullanılır., petrokimya endüstrileri, ve rafineriler. Şartname çeşitli dereceleri kapsamaktadır, her biri belirli uygulamalara ve performans gereksinimlerine göre uyarlanmıştır.
Temel Sınıflar ve Kimyasal Bileşim
ASTM A213 çeşitli dereceleri içerir, öncelikle ferritik olarak kategorize edilir (T) ve ostenitik (TP) çelik kaliteleri. İşte yaygın olarak kullanılan bazı notlar:
- Ferritik Kaliteler: T2, T5, T9, T11, T12, T22, T91
- Östenitik Kaliteler: TP304, TP304H, TP316, TP316H, TP321, TP347
ASTM A213 Çelik Borunun dış çap toleransı:
Sıcak haddelenmiş | Dış Çap, mm | Hoşgörü, mm |
---|---|---|
OD≤101.6 | +0.4/-0.8 | |
101.6<OD≤190.5 | +0.4/-1.2 | |
190.5<OD≤228.6 | +0.4/-1.6 | |
Soğuk Çekilmiş | Dış Çap, mm | Hoşgörü, mm |
<25,4'TEN İTİBAREN | ±0,10 | |
25.4≤OD≤38,1 | ±0,15 | |
38.1<<<50,8 | ±0,20 | |
50.8≤OD<63,5 | ±0,25 | |
63.5≤OD<76,2 | ±0,30 | |
76.2≤OD≤101,6 | ±0,38 | |
101.6<OD≤190.5 | +0.38/-0.64 | |
190.5<OD≤228.6 | +0.38/-1.14 |
Duvar kalınlığı & ASTM A213 Çelik Borunun Toleransı :
Sıcak haddelenmiş | Dış Çap, mm | Hoşgörü, % |
---|---|---|
OD≤101.6, WT≤2,4 | +40/-0 | |
OD≤101.6, 2.4<AĞR≤3,8 | +35/-0 | |
OD≤101.6, 3.8<AĞR≤4,6 | +33/-0 | |
OD≤101.6, WT>4.6 | +28/-0 | |
İLE İLGİLİ>101.6, 2.4<AĞR≤3,8 | +35/-0 | |
İLE İLGİLİ>101.6, 3.8<AĞR≤4,6 | +33/-0 | |
İLE İLGİLİ>101.6, WT>4.6 | +28/-0 | |
Soğuk Çekilmiş | Dış Çap, mm | Hoşgörü, % |
OD≤38.1 | +20/-0 | |
İLE İLGİLİ>38.1 | +22/-0 |
Kimyasal Bileşim
Aşağıda belirli ASTM A213 kaliteleri için kimyasal bileşimler verilmiştir..
Ferritik Kaliteler
T2 Sınıfı
- Karbon (C): 0.10%
- Manganez (Mn): 0.30 – 0.61%
- Fosfor (P): ≤ 0.025%
- Sülfür (S): ≤ 0.025%
- Silikon (Ve): 0.10 – 0.50%
- Krom (CR): 0.50 – 0.81%
- Molibden (Ay): 0.44 – 0.65%
T91 Sınıfı
- Karbon (C): 0.08 – 0.12%
- Manganez (Mn): 0.30 – 0.60%
- Fosfor (P): ≤ 0.020%
- Sülfür (S): ≤ 0.010%
- Silikon (Ve): 0.20 – 0.50%
- Krom (CR): 8.00 – 9.50%
- Molibden (Ay): 0.85 – 1.05%
- Vanadyum (V): 0.18 – 0.25%
- Azot (N): 0.03 – 0.07%
- Niyobyum (Not): 0.06 – 0.10%
Östenitik Kaliteler
TP304 Sınıfı
- Karbon (C): ≤ 0.08%
- Manganez (Mn): ≤ 2.00%
- Fosfor (P): ≤ 0.045%
- Sülfür (S): ≤ 0.030%
- Silikon (Ve): ≤ 1.00%
- Krom (CR): 18.00 – 20.00%
- Nikel (İçinde): 8.00 – 11.00%
TP316 Sınıfı
- Karbon (C): ≤ 0.08%
- Manganez (Mn): ≤ 2.00%
- Fosfor (P): ≤ 0.045%
- Sülfür (S): ≤ 0.030%
- Silikon (Ve): ≤ 1.00%
- Krom (CR): 16.00 – 18.00%
- Nikel (İçinde): 10.00 – 14.00%
- Molibden (Ay): 2.00 – 3.00%
Mekanik Özellikler
ASTM A213 boruların mekanik özellikleri uygulanan kaliteye ve ısıl işleme bağlıdır. Aşağıda bazı yaygın kalitelerin tipik özellikleri verilmiştir:
Ferritik Kaliteler
T2 Sınıfı
- Çekme Dayanımı: ≥ 415 MPa (60,000 psi)
- Akma Dayanımı: ≥ 205 MPa (30,000 psi)
- Uzama: ≥ 30%
T91 Sınıfı
- Çekme Dayanımı: ≥ 585 MPa (85,000 psi)
- Akma Dayanımı: ≥ 415 MPa (60,000 psi)
- Uzama: ≥ 20%
Östenitik Kaliteler
TP304 Sınıfı
- Çekme Dayanımı: ≥ 515 MPa (75,000 psi)
- Akma Dayanımı: ≥ 205 MPa (30,000 psi)
- Uzama: ≥ 35%
TP316 Sınıfı
- Çekme Dayanımı: ≥ 515 MPa (75,000 psi)
- Akma Dayanımı: ≥ 205 MPa (30,000 psi)
- Uzama: ≥ 35%
ASTM A213 Alaşımlı Çelik Kimyasal Bileşimi(%, maksimum)
Çelik Sınıfı | Kimyasal Bileşim% | ||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
C | Ve | Mn | P, Maksimum S | CR | Ay | Ni Max | V | Maksimum | K | B | Not | N | |
T2 | 0.10~0,20 | 0.10~0.30 | 0.30~0.61 | 0.025 | 0.50~0.81 | 0.44~0.65 | – | – | – | – | – | – | – |
T11 | 0.05~0,15 | 0.50~1.00 | 0.30~0.60 | 0.025 | 1.00~1.50 | 0.44~0.65 | – | – | – | – | – | – | – |
T12 | 0.05~0,15 | Maksimum 0.5 | 0.30~0.61 | 0.025 | 0.80~1.25 | 0.44~0.65 | – | – | – | – | – | – | – |
T22 | 0.05~0,15 | Maksimum 0.5 | 0.30~0.60 | 0.025 | 1.90~2.60 | 0.87~1.13 | – | – | – | – | – | – | – |
T91 | 0.07~0,14 | 0.20~0.50 | 0.30~0.60 | 0.02 | 8.0~9.5 | 0.85~1.05 | 0.4 | 0.18~0,25 | 0.015 | – | – | 0.06~0,10 | 0.03~0,07 |
T92 | 0.07~0,13 | Maksimum 0.5 | 0.30~0.60 | 0.02 | 8.5~9.5 | 0.30~0.60 | 0.4 | 0.15~0,25 | 0.015 | 1.50~2.00 | 0.001~0,006 | 0.04~0,09 | 0.03~0,07 |
ASTM A213 Alaşımlı Çelik Mekanik özellikler:
Çelik Sınıfı | Mekanik Özellikler | ||||
---|---|---|---|---|---|
T. S | e. P | Uzama | Sertlik | ||
T2 | ≥ 415MPa | ≥ 205MPa | ≥ 30% | 163HBW(85HRB) | |
T11 | ≥ 415MPa | ≥ 205MPa | ≥ 30% | 163HBW(85HRB) | |
T12 | ≥ 415MPa | ≥ 220MPa | ≥ 30% | 163HBW(85HRB) | |
T22 | ≥ 415MPa | ≥ 205MPa | ≥ 30% | 163HBW(85HRB) | |
T91 | ≥ 585MPa | ≥ 415MPa | ≥ 20% | 250HBW(25HRB) | |
T92 | ≥ 620MPa | ≥ 440MPa | ≥ 20% | 250HBW(25HRB) |
Üretim Süreci
Dikişsiz Boru İmalatı
ASTM A213 kapsamındaki dikişsiz borular bir dizi adımla üretilir:
- Kütük Isıtma: Çelik kütükler dövülebilir hale gelmek için ısıtılır.
- delici: Isıtılan kütük içi boş bir tüp oluşturacak şekilde delinir.
- Yuvarlamak: İçi boş boru istenilen boyutlara ulaşmak için yuvarlanır.
- Boyutlandırma: Boru, hassas boyut toleranslarını karşılamak için ayrıca işlenir.
- Soğuk Çekme (İsteğe bağlı): Daha iyi boyutsal doğruluk ve yüzey kalitesi için boru soğuk çekme işlemine tabi tutulabilir.
Isıl İşlem
Gerekli mekanik özelliklerin elde edilmesi için ısıl işlem çok önemlidir.:
- Tavlama: Malzemeyi yumuşatmak için tüpün yüksek sıcaklığa ısıtılması ve ardından yavaş soğutulması.
- Normalleştirme: Tane yapısını iyileştirmek için tüpün belirli bir sıcaklığa ısıtılması ve ardından havayla soğutulması.
- Söndürme ve Temperleme: Isıtma ve ardından hızlı soğutma (söndürme) ve daha düşük bir sıcaklığa yeniden ısıtmak (tavlama) dayanıklılığı arttırmak.
Test Gereksinimleri
ASTM A213, tüp kalitesini ve performansını sağlamak için çeşitli testler belirtir:
- Çekme Testi: Çekme mukavemetini ölçer, akma dayanımı, ve uzama.
- Sertlik Testi: Malzemenin belirtilen sertlik seviyelerini karşılamasını sağlar.
- Hidrostatik veya Tahribatsız Elektrik Testi: Borunun sızıntı olmadan iç basınca dayanabilmesini sağlar.
- Düzleştirme Testi: Borunun çatlamadan düzleşmeye direnme yeteneğini garanti eder.
- Boyutsal Muayene: Boruların belirtilen boyutları ve toleransları karşılamasını sağlar.
Uygulamalar
ASTM A213 tüpler yüksek sıcaklık ve yüksek basınç ortamlarında kullanılır, içermek:
- Güç Üretimi: Kazan boruları, kızdırıcı tüpler, ve enerji santrallerinde yeniden ısıtma tüpleri.
- Petrokimya Endüstrisi: Isı değiştirici borular ve fırın boruları.
- Rafineriler: Katalitik kırma ve hidrokraking ünitelerindeki tüpler.
- Genel Mühendislik: Yüksek sıcaklık dayanımı ve korozyon direnci gerektiren tüpler.
Avantajlar ve Sınırlamalar
Avantajları
- Yüksek Sıcaklık Performansı: Yüksek sıcaklıklar içeren uygulamalar için uygundur.
- Korozyon Direnci: Östenitik kaliteler korozyona karşı mükemmel direnç sunar.
- Kuvvet: Zorlu uygulamalara uygun yüksek mekanik mukavemet.
- Boyutsal Doğruluk: Üretim süreçleri hassas boyutları garanti eder.
Sınırlamalar
- Maliyet: Kusursuz üretim süreci nedeniyle kaynaklı borulara kıyasla daha yüksek maliyet.
- Karmaşık İmalat: Kimyasal bileşim ve ısıl işlem üzerinde hassas kontrol gerektirir.
- Kullanılabilirlik: Belirli sınıflar ve boyutlar daha uzun teslim sürelerine sahip olabilir.
Çözüm
ASTM A213 dikişsiz alaşımlı çelik borular, yüksek mukavemet gerektiren uygulamalar için gereklidir, korozyon direnci, ve yüksek sıcaklık stabilitesi. Üstün mekanik özellikleri, titiz üretim ve test süreçleriyle birleştirildi, çeşitli endüstrilerin zorlu gereksinimlerini karşıladıklarından emin olun. Ayrıntılı özellikleri anlama, notlar, ASTM A213 tüplerinin ve uygulamaları, mühendislerin ve tasarımcıların projeleri için doğru malzemeleri seçmelerine yardımcı olur, zorlu ortamlarda güvenlik ve verimliliğin sağlanması.