Стальная труба ASTM A213
Стальная труба ASTM A213
Введение
ASTM A213 — это стандартная спецификация для бесшовных котлов из ферритных и аустенитных легированных сталей., пароперегреватель, и теплообменные трубки. Эти трубы предназначены для работы при высоких температурах и широко используются на электростанциях., нефтехимическая промышленность, и нефтеперерабатывающие заводы. Спецификация охватывает различные сорта, каждый из них адаптирован для конкретных приложений и требований к производительности.
Ключевые марки и химический состав
ASTM A213 включает несколько марок., в первую очередь относятся к ферритным (Т) и аустенитный (ТП) марки стали. Вот некоторые часто используемые оценки:
- Ферритные марки: Т2, Т5, Т9, Т11, Т12, Т22, Т91
- Аустенитные марки: ТП304, ТП304Х, ТП316, ТП316Х, ТП321, ТП347
Допуск на внешний диаметр стальной трубы ASTM A213:
| Горячекатаный | Внешний диаметр, мм | Толерантность, мм |
|---|---|---|
| ОД≤101,6 | +0.4/-0.8 | |
| 101.6<OD≤190,5 | +0.4/-1.2 | |
| 190.5<OD≤228,6 | +0.4/-1.6 | |
| Холоднотянутый | Внешний диаметр, мм | Толерантность, мм |
| ОТ <25,4 | ±0,10 | |
| 25.4≤OD≤38,1 | ±0,15 | |
| 38.1＜ИЗ＜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 |
Толщина стенки & Допуск стальной трубы ASTM A213 :
| Горячекатаный | Внешний диаметр, мм | Толерантность, % |
|---|---|---|
| ОД≤101,6, Вес ≤2,4 | +40/-0 | |
| ОД≤101,6, 2.4<WT≤3,8 | +35/-0 | |
| ОД≤101,6, 3.8<WT<4,6 | +33/-0 | |
| ОД≤101,6, ВТ>4.6 | +28/-0 | |
| ИЗ>101.6, 2.4<WT≤3,8 | +35/-0 | |
| ИЗ>101.6, 3.8<WT<4,6 | +33/-0 | |
| ИЗ>101.6, ВТ>4.6 | +28/-0 | |
| Холоднотянутый | Внешний диаметр, мм | Толерантность, % |
| ОД≤38,1 | +20/-0 | |
| ИЗ>38.1 | +22/-0 |
Химический состав
Ниже приведены химические составы некоторых марок ASTM A213..
Ферритные марки
Оценка Т2
- Углерод (С): 0.10%
- Марганец (Мин.): 0.30 – 0.61%
- Фосфор (П): ≤ 0.025%
- сера (С): ≤ 0.025%
- Кремний (И): 0.10 – 0.50%
- Хром (Кр): 0.50 – 0.81%
- Молибден (Мо): 0.44 – 0.65%
Марка Т91
- Углерод (С): 0.08 – 0.12%
- Марганец (Мин.): 0.30 – 0.60%
- Фосфор (П): ≤ 0.020%
- сера (С): ≤ 0.010%
- Кремний (И): 0.20 – 0.50%
- Хром (Кр): 8.00 – 9.50%
- Молибден (Мо): 0.85 – 1.05%
- Ванадий (В): 0.18 – 0.25%
- Азот (Н): 0.03 – 0.07%
- Ниобий (Нб): 0.06 – 0.10%
Аустенитные марки
Марка ТП304
- Углерод (С): ≤ 0.08%
- Марганец (Мин.): ≤ 2.00%
- Фосфор (П): ≤ 0.045%
- сера (С): ≤ 0.030%
- Кремний (И): ≤ 1.00%
- Хром (Кр): 18.00 – 20.00%
- Никель (В): 8.00 – 11.00%
Марка ТП316
- Углерод (С): ≤ 0.08%
- Марганец (Мин.): ≤ 2.00%
- Фосфор (П): ≤ 0.045%
- сера (С): ≤ 0.030%
- Кремний (И): ≤ 1.00%
- Хром (Кр): 16.00 – 18.00%
- Никель (В): 10.00 – 14.00%
- Молибден (Мо): 2.00 – 3.00%
Механические свойства
Механические свойства труб ASTM A213 зависят от марки и применяемой термической обработки.. Вот типичные свойства некоторых распространенных сортов.:
Ферритные марки
Оценка Т2
- Предел прочности: ≥ 415 МПа (60,000 пси)
- Предел текучести: ≥ 205 МПа (30,000 пси)
- Удлинение: ≥ 30%
Марка Т91
- Предел прочности: ≥ 585 МПа (85,000 пси)
- Предел текучести: ≥ 415 МПа (60,000 пси)
- Удлинение: ≥ 20%
Аустенитные марки
Марка ТП304
- Предел прочности: ≥ 515 МПа (75,000 пси)
- Предел текучести: ≥ 205 МПа (30,000 пси)
- Удлинение: ≥ 35%
Марка ТП316
- Предел прочности: ≥ 515 МПа (75,000 пси)
- Предел текучести: ≥ 205 МПа (30,000 пси)
- Удлинение: ≥ 35%
Химический состав легированной стали ASTM A213(%, Макс)
| Марка стали | Химический состав% | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| С | И | Мин. | П, С Макс | Кр | Мо | Ни Макс | В | Макс | Вт | Б | Нб | Н | |
| Т2 | 0.10~0,20 | 0.10~0,30 | 0.30~0,61 | 0.025 | 0.50~0,81 | 0.44~0,65 | – | – | – | – | – | – | – |
| Т11 | 0.05~0,15 | 0.50~1,00 | 0.30~0,60 | 0.025 | 1.00~1,50 | 0.44~0,65 | – | – | – | – | – | – | – |
| Т12 | 0.05~0,15 | Макс 0.5 | 0.30~0,61 | 0.025 | 0.80~1,25 | 0.44~0,65 | – | – | – | – | – | – | – |
| Т22 | 0.05~0,15 | Макс 0.5 | 0.30~0,60 | 0.025 | 1.90~2,60 | 0.87~1,13 | – | – | – | – | – | – | – |
| Т91 | 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 |
| Т92 | 0.07~0,13 | Макс 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 |
Механические свойства легированной стали ASTM A213:
| Марка стали | Механические свойства | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| Т. С | Да. П | Удлинение | Твердость | ||
| Т2 | ≥ 415 МПа | ≥ 205 МПа | ≥ 30% | 163HBW(85ХРБ) | |
| Т11 | ≥ 415 МПа | ≥ 205 МПа | ≥ 30% | 163HBW(85ХРБ) | |
| Т12 | ≥ 415 МПа | ≥ 220 МПа | ≥ 30% | 163HBW(85ХРБ) | |
| Т22 | ≥ 415 МПа | ≥ 205 МПа | ≥ 30% | 163HBW(85ХРБ) | |
| Т91 | ≥ 585 МПа | ≥ 415 МПа | ≥ 20% | 250HBW(25ХРБ) | |
| Т92 | ≥ 620 МПа | ≥ 440 МПа | ≥ 20% | 250HBW(25ХРБ) | |
Производственный процесс
Производство бесшовных труб
Бесшовные трубы в соответствии с ASTM A213 производятся в несколько этапов.:
- Отопление заготовок: Стальные заготовки нагревают, чтобы они стали ковкими..
- Пирсинг: Нагретую заготовку прошивают, образуя полую трубку..
- Роллинг: Полая труба прокатывается до желаемых размеров..
- Размеры: Труба подвергается дальнейшей обработке для обеспечения точных допусков на размеры..
- Холодное волочение (Необязательный): Труба может подвергаться холодной вытяжке для большей точности размеров и качества поверхности..
Термическая обработка
Термическая обработка имеет решающее значение для достижения требуемых механических свойств.:
- Отжиг: Нагрев трубки до высокой температуры с последующим медленным охлаждением для размягчения материала..
- Нормализация: Нагрев трубки до определенной температуры, а затем охлаждение на воздухе для улучшения зернистой структуры..
- Закалка и отпуск: Нагрев с последующим быстрым охлаждением (закалка) и повторный нагрев до более низкой температуры (закалка) для повышения прочности.
Требования к тестированию
ASTM A213 определяет несколько тестов для обеспечения качества и производительности труб.:
- Испытание на растяжение: Измеряет прочность на растяжение, предел текучести, и удлинение.
- Испытание на твердость: Обеспечивает соответствие материала указанным уровням твердости..
- Гидростатические или неразрушающие электрические испытания: Гарантирует, что трубка выдерживает внутреннее давление без утечек..
- Тест на сплющивание: Обеспечивает способность трубы противостоять сплющиванию без образования трещин..
- Проверка размеров: Обеспечивает соответствие труб указанным размерам и допускам..
Приложения
Трубки ASTM A213 используются в средах с высокой температурой и высоким давлением., включая:
- Производство электроэнергии: Котельные трубы, трубы перегревателя, и трубы промежуточного нагревателя на электростанциях.
- Нефтехимическая промышленность: Теплообменные и печные трубы.
- НПЗ: Трубы в установках каталитического крекинга и гидрокрекинга.
- Общее машиностроение: Трубы, требующие жаропрочности и коррозионной стойкости..
Преимущества и ограничения
Преимущества
- Высокотемпературная производительность: Подходит для применений, связанных с высокими температурами..
- Коррозионная стойкость: Аустенитные марки обладают превосходной устойчивостью к коррозии..
- Сила: Высокая механическая прочность, подходящая для требовательных применений..
- Точность размеров: Производственные процессы обеспечивают точные размеры.
Ограничения
- Расходы: Более высокая стоимость по сравнению со сварными трубами из-за бесшовного производственного процесса..
- Комплексное производство: Требует точного контроля химического состава и термической обработки..
- Доступность: Сроки выполнения заказов определенных марок и размеров могут быть более длительными..
Заключение
Бесшовные трубы из легированной стали ASTM A213 необходимы для применений, требующих высокой прочности., коррозионная стойкость, и высокотемпературная стабильность. 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 трубок ASTM A213 помогает инженерам и дизайнерам выбирать подходящие материалы для своих проектов., обеспечение безопасности и эффективности в сложных условиях.
