Ống thép không gỉ ASTM A312
Ống thép không gỉ ASTM A312
Giới thiệu
ASTM A312 là thông số kỹ thuật tiêu chuẩn cho liền mạch, hàn đường thẳng, và ống thép không gỉ austenit hàn được gia công nguội ở nhiệt độ cao dành cho dịch vụ ăn mòn nói chung và nhiệt độ cao. Ống thép không gỉ được bảo đảm theo đặc điểm kỹ thuật này được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau, bao gồm cả xử lý hóa học, dầu khí, phát điện, và thực phẩm và đồ uống. Đặc điểm kỹ thuật đảm bảo rằng các đường ống đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt về thành phần hóa học, tính chất cơ học, và quy trình sản xuất để mang lại hiệu suất cao trong môi trường đòi hỏi khắt khe.
Thông số kỹ thuật ASTM A312
Phạm vi
ASTM A312 bao gồm các ống thép không gỉ austenit liền mạch và hàn ở nhiều cấp độ khác nhau, bao gồm TP304, TP304L, TP316, TP316L, TP321, TP347, và những người khác. Những ống này phù hợp cho dịch vụ nhiệt độ cao và ăn mòn, đảm bảo độ bền và độ tin cậy lâu dài.
Thành phần hóa học
Thành phần hóa học của ống thép không gỉ ASTM A312 khác nhau tùy theo loại. Bảng dưới đây tóm tắt thành phần hóa học điển hình của một số loại thông dụng:
Yếu tố | TP304 | TP304L | TP316 | TP316L |
---|---|---|---|---|
Cacbon (C) | 0.08 tối đa | 0.03 tối đa | 0.08 tối đa | 0.03 tối đa |
Mangan (Mn) | 2.00 tối đa | 2.00 tối đa | 2.00 tối đa | 2.00 tối đa |
Phốt pho (P) | 0.045 tối đa | 0.045 tối đa | 0.045 tối đa | 0.045 tối đa |
lưu huỳnh (S) | 0.030 tối đa | 0.030 tối đa | 0.030 tối đa | 0.030 tối đa |
Silicon (Và) | 1.00 tối đa | 1.00 tối đa | 1.00 tối đa | 1.00 tối đa |
crom (Cr) | 18.0-20.0 | 18.0-20.0 | 16.0-18.0 | 16.0-18.0 |
Niken (TRONG) | 8.0-11.0 | 8.0-13.0 | 10.0-14.0 | 10.0-14.0 |
Molypden (Mo) | – | – | 2.00-3.00 | 2.00-3.00 |
Tính chất cơ học
Đặc tính cơ học của ống thép không gỉ ASTM A312 đảm bảo khả năng chịu được nhiệt độ và áp suất cao. Các tính chất cơ học điển hình bao gồm:
- Độ bền kéo: tối thiểu 515 MPa (75 ksi)
- Sức mạnh năng suất: tối thiểu 205 MPa (30 ksi)
- Độ giãn dài: tối thiểu 35% TRONG 2 inch
Lịch trình
Ống ASTM A312 có sẵn theo nhiều lịch trình khác nhau, cho biết độ dày của tường. Lịch trình chung bao gồm:
- Lịch trình 5S
- Lịch trình 10S
- Lịch trình 40S
- Lịch trình 80S
Việc lựa chọn lịch trình phụ thuộc vào yêu cầu ứng dụng cụ thể, bao gồm áp suất vận hành và nhiệt độ.
Chi tiết kỹ thuật, Kích thước, và dung sai
Kích thước
Kích thước của ống ASTM A312 được xác định bằng đường kính ngoài của chúng (CỦA) và độ dày của tường. Kích thước tiêu chuẩn dao động từ 1/8 inch đến 24 inch ở đường kính ngoài. Kích thước chung bao gồm:
- Đường kính ngoài (CỦA): 1/8 inch đến 24 inch
- Độ dày của tường: Được chỉ định theo lịch trình, từ 0.035 inch (Lịch trình 5S) ĐẾN 0.500 inch (Lịch trình 80S).
Dung sai
ASTM A312 chỉ định dung sai chính xác để đảm bảo đường ống đáp ứng các tiêu chuẩn nghiêm ngặt về chất lượng và hiệu suất. Những dung sai này bao gồm:
- Đường kính ngoài (CỦA): ± 0,1% OD được chỉ định
- Độ dày của tường: ±10% độ dày thành quy định
- Chiều dài: Ống thường được cung cấp với chiều dài ngẫu nhiên 5-7 mét, với dung sai ±50 mm.
Độ dày của tường & Sức chịu đựng
Độ dày thành của ống ASTM A312 rất quan trọng đối với hiệu suất của chúng trong các ứng dụng ăn mòn và nhiệt độ cao. Dung sai về độ dày của tường là cần thiết để đảm bảo hiệu suất ổn định. Dung sai tiêu chuẩn bao gồm:
- Dung sai độ dày của tường: ±10% độ dày thành quy định.
- Độ dày tường tối thiểu: Độ dày thành tối thiểu không được nhỏ hơn 87.5% của độ dày thành danh nghĩa được chỉ định.
Vật liệu và sản xuất
Nguyên vật liệu
Ống ASTM A312 được làm từ thép không gỉ austenit, được biết đến với khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, cường độ cao, và khả năng hàn tốt. Các lớp phổ biến bao gồm TP304, TP304L, TP316, và TP316L, mỗi loại cung cấp những lợi thế cụ thể cho các ứng dụng khác nhau.
Sản xuất
Quy trình sản xuất ống ASTM A312 bao gồm một số bước để đảm bảo chất lượng và hiệu suất cao nhất:
- Sản xuất ống liền mạch: Ống liền mạch được sản xuất bằng cách ép đùn hoặc xuyên quay, tiếp theo là cán nóng.
- Sản xuất ống hàn: Ống hàn được sản xuất bằng cách tạo hình và hàn các dải thép không gỉ. Đường hàn thường được xử lý nhiệt để đảm bảo tính đồng nhất và độ bền.
- Làm việc nguội: Các quy trình gia công nguội như kéo nguội hoặc cắt nguội có thể được sử dụng để đạt được kích thước và độ hoàn thiện bề mặt mong muốn.
- Xử lý nhiệt: Các đường ống được xử lý nhiệt để tinh chỉnh cấu trúc vi mô và tăng cường tính chất cơ học của chúng. Các phương pháp xử lý nhiệt điển hình bao gồm ủ dung dịch và làm nguội.
Kiểm tra
Để đảm bảo chất lượng và hiệu suất của ống ASTM A312, một số thử nghiệm được tiến hành:
Kiểm tra thủy tĩnh
Một thử nghiệm thủy tĩnh được thực hiện để xác minh các đường ống’ khả năng chịu được áp lực bên trong. Các đường ống được đổ đầy nước và được điều áp đến mức quy định, tiêu biểu 1.5 lần áp suất thiết kế, để kiểm tra rò rỉ và tính toàn vẹn của cấu trúc.
Kiểm tra không phá hủy (NDT)
Phương pháp kiểm tra không phá hủy được sử dụng để phát hiện các khuyết tật bên trong và bề mặt mà không làm hỏng đường ống. Các phương pháp NDT phổ biến bao gồm:
- Kiểm tra siêu âm: Sóng âm tần số cao được sử dụng để phát hiện các khuyết tật bên trong.
- Kiểm tra dòng điện xoáy: Cảm ứng điện từ được sử dụng để phát hiện các khuyết tật bề mặt.
- Kiểm tra chụp ảnh phóng xạ: Tia X hoặc tia gamma được sử dụng để kiểm tra cấu trúc bên trong.
Kiểm tra cơ học
Các thử nghiệm cơ học được tiến hành để xác minh các đường ống’ tính chất cơ học, bao gồm:
- Kiểm tra độ bền kéo: Đo độ bền kéo, sức mạnh năng suất, và kéo dài.
- Kiểm tra độ cứng: Xác minh mức độ cứng để đảm bảo tuân thủ các giới hạn quy định.
- Kiểm tra độ phẳng: Kiểm tra khả năng chịu biến dạng mà không bị nứt của ống.
Xử lý nhiệt
Xử lý nhiệt là bước quan trọng trong quy trình sản xuất ống ASTM A312. Quá trình xử lý nhiệt cụ thể phụ thuộc vào cấp độ và ứng dụng dự định:
Ủ giải pháp
Ủ dung dịch bao gồm việc làm nóng đường ống đến nhiệt độ cao hơn nhiệt độ tới hạn (thường khoảng 1040-1120°C) và sau đó làm nguội chúng nhanh chóng trong nước hoặc không khí. Quá trình này hòa tan các cacbua kết tủa và khôi phục khả năng chống ăn mòn và độ dẻo của vật liệu.
Giảm căng thẳng
Giảm căng thẳng liên quan đến việc làm nóng đường ống đến nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ tới hạn (thường khoảng 400-500°C) và sau đó làm nguội chúng từ từ. Quá trình này làm giảm căng thẳng bên trong do các quá trình sản xuất như gia công nguội gây ra..
Phần kết luận
Ống thép không gỉ ASTM A312 là thành phần thiết yếu trong các ứng dụng ăn mòn và nhiệt độ cao trong các ngành công nghiệp khác nhau. Tính chất cơ học vượt trội của chúng, khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, và khả năng chịu được các điều kiện khắc nghiệt khiến chúng không thể thiếu để vận hành hiệu quả và an toàn. Việc tuân thủ các thông số kỹ thuật của ASTM A312 đảm bảo các ống này đáp ứng các tiêu chuẩn nghiêm ngặt về chất lượng và hiệu suất, cung cấp độ tin cậy và tuổi thọ cao trong môi trường đòi hỏi khắt khe. Thông qua quy trình sản xuất nghiêm ngặt, kích thước và dung sai chính xác, và thử nghiệm toàn diện và xử lý nhiệt, Ống ASTM A312 mang lại hiệu suất vượt trội trong những điều kiện khó khăn nhất.