ASTM A671 против. Стальная труба ASTM A672: Комплексное сравнение

ASTM A671 против. Стальная труба ASTM A672: Комплексное сравнение
Введение в стальные трубы ASTM A671 и ASTM A672
ASTM A671 и ASTM A672 являются спецификациями для электрического слияния (ЕФВ) стальные трубы, разработанные для обслуживания высокого давления, но они служат четким целям из -за различий в их температурных диапазонах, базовые материалы, и приложения. ASTM A671 адаптирован для низкотемпературных средств, до -50 ° F. (-46°С), сделать его идеальным для криогенных трубопроводов, сжиженный природный газ (СПГ) системы, и трансмиссия нефти и газа в холодном климате. В отличие, ASTM A672 предназначен для обслуживания умеренной температуры, до 650 ° F. (343°С), и обычно используется в производстве электроэнергии, нефтехимический, и переработка масла для применений, таких как котелные трубки и теплообменники. Обе спецификации используют качественные тарелки сосуда под давлением, Но их материальные композиции и термообработка оптимизированы для их соответствующих условий.
Процесс EFW для обоих включает в себя катящиеся пластины в цилиндры и сварение продольного шов с помощью металла наполнителя, Обычно через продольную погруженную дуговую сварку (ЛСАВ), Обеспечение надежных швов для труб больших диаметров. ASTM A671 подчеркивает низкотемпературную выносливость и часто включает в себя соответствие NACE MR0175 для кислого обслуживания, В то время как ASTM A672 отдает приоритет прочности и коррозионной стойкости при умеренных температурах. Эта статья содержит подробное сравнение их химического состава, механические свойства, коррозионная стойкость, производственные процессы, приложения, и размерные допуски, С акцентом на такие оценки, как A671 CC60 CL22 и A672 C60/C70. Сравнения с высокопроизводительными сплавами, такими как Inconel 625 и сплав 20, а также API 5L PSL2 BNS, Выделите их роль в промышленном применении. Комплексная таблица суммирует ключевые различия, Служил ценным ресурсом для инженеров.
Химический состав и анализ материала
Трубы ASTM A671 и A672 изготовлены из качественных сосудов давления, Но их химические композиции отражают их отдельные применения. ASTM A671 обычно использует пластины ASTM A516 (Оценки 55, 60, 65, 70) или A537, оптимизирован для низкотемпературной выносливости. Например, A671 CC60 (A516 гр 60) содержит углерод (0.04–0,27%), марганец (0.85–1,20%), фосфор (≤0,025%), сера (≤0,025%), кремний (0.15–0,40%), и алюминий (≥0,02%) Для окисления. Низкие уровни углерода и примесей снижают недостатки сварки и хрупкость, критическое для криогенных условий. Дополнительные требования, такие как S2, обеспечивают низкотемпературную производительность при -46 ° C.
ASTM A672 использует такие пластины, как ASTM A515 (Оценки 55, 60, 65, 70), A516, A285, Или A387, адаптировано для умеренных температур. Например, A672 B60 (A515 Gr 60) имеет углерод (≤0,24%), марганец (≤0,98%), фосфор (≤0,035%), сера (≤0,035%), и кремний (0.13–0,45%). A672 C60/C65/C70 (A516 гр 60/65/70) иметь аналогичные композиции, но с более жестким контролем при примесях для повышения прочности. По сравнению с Inconel 625 (58% Мин никель, 8–10% молибден), Как A671, так и A672 - углеродные сталики с минимальным легированием, полагаясь на покрытия для защиты от коррозии. Сплав 20 (32–38% никель, 3–4% медь) превосходно в устойчивость к серной кислоте, В отличие от общего назначения коррозионного сопротивления A671/A672. API 5L PSL2 BNS (≤0,12% углерода, CEPCM ≤0,25%) предназначен для кислых, Совместное с соответствием NACE A671, но не A672 в умеренной температуре. Композиции обеспечивают прочность A671 в холодной среде и надежность A672 при повышенных температурах.
Механические свойства
Механические свойства труб ASTM A671 и A672 адаптированы к их соответствующим температурным диапазонам. ASTM A671 CC60 CL22 имеет минимальный уровень урожайности 220 МПа (32 кси), Прочность на растяжение 415–550 МПа (60–80 ксюй), и удлинение ≥27% для толщины стенки ≤25 мм. Дополнительное требование S2 Mandy Charpy V -Notch Testing при -46 ° C, с минимальным поглощением энергии 14 Дж (одинокий) и 18 Дж (средний), обеспечение низкотемпературной выносливости. Оценки ASTM A672 различаются: У B60 есть урожайность 220 МПа, Растяжение 415–550 МПа, удлинение 25%; C60 соответствует этим, в то время как C65 (240 Уход MPA, 450–585 МПа Растяжение, 23% удлинение) и C70 (260 Уход MPA, 485–620 МПа Растяжение, 21% удлинение) Предлагайте более высокую силу для умеренных температур.
Оба проходят растяжение, сгибать, и гидростатические испытания, С A671 подчеркивает тестирование на удар с низким уровнем температуры и A672, фокусируясь на силе при умеренной жаре.. По сравнению с Inconel 625 (урожай 414 МПа, растяжимый 827 МПа), Оба имеют более низкую силу, но более экономически эффективны. Сплав 20 (урожай 241 МПа, растяжимый 551 МПа) ближе к силе, но оптимизирован для кислотной устойчивости. API 5L PSL2 BNS (урожай 245 МПа, Растяжение 415–760 МПа) похож на A672, но предназначен для транспортировки трубопровода. A671 нормализует (CL22) Улучшает холодную прочность, В то время как теплообразные обработки A672 (например, Сорт 12 ПВТ) Обеспечить производительность в котлах и теплообменниках, сделать каждый подходящим для его ниши.
Коррозионная стойкость и соответствие NACE
И трубы ASTM A671 и A672, быть на основе углеродной стали, предложить умеренную коррозионную стойкость, полагаясь на такие покрытия, как эпоксидная смола, полиэтилен, Или эпоксидная смола (ФБЕ) для защиты в агрессивных условиях. АСТМ А671, особенно оценки, такие как CC60 CL22 S2, часто предназначен для кислого обслуживания, Соблюдение NACE MR0175, контролируя твердость (≤22 HRC) и микроструктура, чтобы противостоять растрескиванию сульфидного напряжения (ССК) В средах H2S. Это делает его подходящим для кислых газопроводов, где низкая сера (≤0,025%) и фосфор (≤0,025%) минимизировать охрупление.
АСТМ А672, разработан для умеренных температур, менее сосредоточен на кислом обслуживании, но противостоит масштабированию и окислению лучше, чем низкопластные стали при повышенных температурах. Покрытия имеют решающее значение для коррозийных средств, таких как почва или морские настройки. Инконель 625 (Дерево ~ 52) и сплав 20 (Дерево ~ 34) Предложение присущей коррозионной стойкости из -за высокого никеля и молибденама, гораздо превосходящая углеродистая сталь A671/A672. API 5L PSL2 BNS также соответствует NACE MR0175, но требует покрытий для внешней коррозии, Похоже на A671. Коррозионная стойкость A672 адекватна для нефтехимических применений, В то время как соответствие NACE A671 обеспечивает надежность в кислого газовом среде., с покрытиями, продлевающими срок службы для обоих.
Производство и обработка
И трубы ASTM A671 и A672 изготавливаются с использованием электрического фьюжн-проведения (ЕФВ) процесс, Обычно продольная погруженная дуговая сварка (ЛСАВ), где качественные тарелки сосуда под давлением свернуты в цилиндры и приварены металлом наполнителя. ASTM A671 использует тарелки, такие как A516 GR 60 для CC60, с нормализацией (850–950 ° C., воздушный охлаждение) Для таких занятий, как CL22, для повышения жесткости низкой температуры. Процесс включает в себя 100% рентгенографическое исследование (РТ), ультразвуковой контроль, и гидростатические испытания для обеспечения целостности сварки, с дополнительными требованиями, такими как S2, мандативное тестирование воздействия при -46 ° C для криогенной работы.
ASTM A672 использует такие тарелки, как A515 GR 60 (B60) или A516 гр 70 (C70), с теплообразующими обработками, такими как нормализация, закалка, или отпуск (например, Сорт 12 ПВТ) Чтобы оптимизировать силу умеренной температуры. Похожий (РТ, ультразвуковой) и гидростатические тесты обеспечивают качество. По сравнению с Inconel 625, который требует вакуумного плавления и сложных термообработок, И A671, и A672 проще произвести, Использование базового производства стали. Обработка сплавов 20 аналогична, но включает стабилизацию для сопротивления кислотной коррозии. API 5L PSL2 BNS использует LSAW с строгим NDE для кислых услуг. Акцент A671 на низкотемпературной выносливости сварки и A672 на целостности умеренной температуры обеспечить надежность в своих соответствующих приложениях, с точной сваркой и тестированием критической для производительности.
Приложения
Трубы ASTM A671 используются в низкой температуре, приложения высокого давления, такие как криогенные трубопроводы, СПГ, и трансмиссия нефти и газа в холодном климате. Такие оценки, как CC60 CL22 S2, идеально подходят для кислых газопроводов и котловых трубопроводов в холодной среде, Как видно в модулях FPSO. Трубы ASTM A672 обслуживают умеренную температуру, приложения высокого давления, включая котельные трубы, теплообменники, и обработка трубопроводов на электростанциях, нефтехимические заводы, и химическая обработка. Такие оценки, как B60 и C70, распространены в паровых линиях и системах нефти..
По сравнению с Inconel 625, используется в аэрокосмической и тяжелой морской среде, A671 и A672 являются экономически эффективными для менее экстремальных условий. Сплав 20 Целевые применения с серной кислотой, такие как химическая обработка, В то время как API 5L PSL2 BNS предназначен для кислых газопроводов, перекрытие с A671, но не температурным диапазоном A672. Недотемпературная фокус A671 и прочность A672 умеренно температура делают их дополнительными, с A671, превосходным в холодном климате и A672 в производстве электроэнергии. Оба используют покрытия и конечные отделки (скошенный, простой) Для повышения адаптивности, обеспечение надежности в критических инфраструктурных проектах.
Размерные допуски
Размерные допуски для труб ASTM A671 и A672 указаны для обеспечения точности в приложениях высокого давления. Для A671, внешний диаметр (ИЗ) толерантность составляет ± 0,5% (например, ± 5,33 мм для 1066.8 мм от), Толщина стенки ± 12,5% (например, ± 1,59 мм для 12.7 мм), и прямая ≤0,2% длины. A672 имеет аналогичные допуски: ± 0,5%, Толщина стенки ± 10–12,5%, и прямая ≤0,2%. Высота шва сварного шва составляет ≤3,2 мм для обоих, с окончанием (например, скошен на ASME B16.25) обеспечение совместимости.
По сравнению с Inconel 625 (ASTM B446: ± 0,25 мм для стержней), Оба имеют более слабые допуски из -за больших размеров труб. Сплав 20 -х годов (например, ± 0,1 мм для тонких листов) плотнее для конкретных форм. API 5L PSL2 BNS имеет OD ± 0,75%, а толщина стенки ± 10%, чуть менее строгое, чем A671/A672. Эти допуски обеспечивают надежную установку в трубопроводах и системах, С акцентом на A671 на криогенной целостности и A672 на производительности умеренной температуры руководствуется их соответствующие приложения.
Технические характеристики и таблица параметров
В следующей таблице приведены ключевые различия между ASTM A671 и A672, Предоставление ссылки для инженеров.
Параметр | АСТМ А671 | АСТМ А672 |
---|---|---|
Температурный диапазон | Низкие температуры (вниз до -50 ° F/-46 ° C.) | Умеренная температура (до 650 ° F/343 ° C.) |
Базовый материал | A516 гр 55/60/65/70, A537 | A515 Gr 55/60/65/70, A516, A285, A387 |
Общие оценки | CA55, CB60, CC60, CC65, CC70 | A45, B60, C60, C65, C70 |
Химический состав (CC60/B60) | С: 0.04–0,27%, Мин.: 0.85–1,20%, П: ≤0,025%, С: ≤0,025%, И: 0.15–0,40% | С: ≤0,24%, Мин.: ≤0,98%, П: ≤0,035%, С: ≤0,035%, И: 0.13–0,45% |
Предел текучести (CC60/B60) | 220 МПа (32 кси) | 220 МПа (32 кси) |
Предел прочности (CC60/B60) | 415–550 МПа (60–80 ксюй) | 415–550 МПа (60–80 ксюй) |
Удлинение (CC60/B60) | ≥27% (≤25 мм мас) | 25% |
Термическая обработка | Нормализация (например, CL22), стресс снятие | Нормализация, закалка, закалка (например, Сорт 12, 22) |
Коррозионная стойкость | Умеренный, NACE MR0175 для кислого обслуживания | Умеренный, покрытия для защиты |
Тестирование | Низкое воздействие (например, -46°С), гидростатический, РТ, ультразвуковой | Растяжимый, сгибать, гидростатический, Необязательное воздействие, РТ |
Метод сварки | ЕФВ (ЛСАВ), низкий фокус | ЕФВ (ЛСАВ), Умеренный фокус |
Приложения | Криогенные трубопроводы, СПГ, кислый газ, котел | Котельные трубы, теплообменники, нефтехимический трубопровод |
Стандарты | АСТМ А671 / ASME SA671 | АСТМ А672 / ASME SA672 |
Эта таблица содержит краткий обзор различий, помощь в выборе и дизайне материала.
Сравнение с высокоэффективными сплавами и другими трубами
ASTM A671 и A672 значительно отличаются от высокопроизводительных сплавов, таких как Inconel 625 и сплав 20, а также другие спецификации труб, такие как API 5L PSL2 BNS. Инконель 625 (урожай 414 МПа, растяжимый 827 МПа, Дерево ~ 52) предлагает превосходную коррозионную стойкость в высокотемпературных и хлоридных средах из-за ее 58% мин никель и 8–10% молибден, Но это намного дороже. Сплав 20 (урожай 241 МПа, растяжимый 551 МПа, Дерево ~ 34) оптимизирован для устойчивости серной кислоты с помощью 32–38% никеля и 3–4% меди, В отличие от общего назначения коррозионного сопротивления A671/A672, которые полагаются на покрытия. API 5L PSL2 BNS (урожай 245 МПа, Растяжение 415–760 МПа) предназначен для кислых сервисных трубопроводов, Совместное с соответствием NACE A671, но не A672 в умеренной температуре.
Низкотемпературная выносливость A671 и прочность A672 умеренно температура делают их дополнительными, С A671 подходит для криогенных применений и A672 для производства электроэнергии. Оба более экономичны, чем uncel 625 и сплав 20, которые зарезервированы для экстремальных коррозий, но требуется покрытия, в отличие от сплавов с высокими глиняками. API 5L BNS акции A671 Кислый сервис, но менее подходят для применений сосудов под давлением, Подчеркивание специализированных ролей A671 и A672 в промышленных системах трубопроводов.
Проблемы и ограничения
И ASTM A671, и A672 сталкиваются с проблемами, присущими трубам углеродистой стали. Их умеренная коррозионная стойкость требует таких покрытий, как эпоксидная смола или полиэтилен для защиты от ржавчины, земля, или морская коррозия, в отличие от нечто 625 или сплав 20 -х годов, присутствующее. Соответствие кислого обслуживания ASTM A671 (например, NACE MR0175 для CC60 CL22 S2) требует строгого контроля твердости (≤22 HRC), Увеличение сложности производства. Акцент A672 на умеренных температурах ограничивает его использование в криогенных или сверхвысоких температурах приложениях. Недостаточные недостатки в процессе EFW должны быть сведены к минимуму через 100% рентгенографическое и ультразвуковое тестирование, Добавление затрат по сравнению с бесшовными трубами.
По сравнению с API 5L PSL2 BNS, A671 имеет аналогичные проблемы с кислым обслуживанием, но больше сосредоточен на низкотемпературной выносливости, В то время как сила A672 ограничивает его в сценариях сверхвысокого давления. Инконель 625 и сплав 20 являются затратами для крупномасштабных трубопроводов, Сделать A671/A672 предпочтительным для чувствительных к затратам проектов. Проблемы смягчаются через продвинутую сварку, покрытия, и строгое тестирование, обеспечение надежности в криогенных (А671) или умеренная температура (А672) среда, Но для устранения коррозии и температуры необходима тщательная конструкция.
Будущие тенденции и инновации
Будущее труб ASTM A671 и A672 заключается в достижениях в сварке, покрытия, и устойчивость. Инновации в погруженной дуговой сварке и мониторинге сварного шва в реальном времени снижают дефекты, Улучшение качества шва для процессов LSAW. Нанотехнологические покрытия, такие как Advanced FBE и 3LPE, улучшают коррозионную стойкость, продление срока службы в суровых условиях. Цифровые инструменты, такие как мониторинг трубопроводов и предсказательное обслуживание, оптимизируют производительность, Особенно для A671 в кислых газовых трубопроводах и A672 на электростанциях. Устойчивые практики, в том числе переработанная сталь и низкоуглеродистое производство, соответствовать экологическим целям.
По сравнению с Inconel 625 и сплав 20, которые сосредоточены на аддитивном производстве и коррозионных сплавах, A671 и A672 определяют приоритет экономически эффективной масштабируемости для труб больших диаметров. API 5L PSL2 BNS видит аналогичные достижения покрытия, но остается ориентированным на трубопровод. По мере роста потребности в энергии и инфраструктуре растут, A671 будет поддерживать криогенные проекты СПГ, В то время как A672 повысит эффективность нефтехимических и силовых применений. Эти инновации гарантируют, что обе технические характеристики остаются жизненно важными для надежных, Трубопроводы высокого давления в соответствующих температурных областях.
Заключение
Стальные трубы ASTM A671 и ASTM A672 EFW имеют решающее значение для применений высокого давления, но служат различным целям из-за их температурных диапазонов и свойств материала. А671, с такими оценками, как CC60 CL22 S2, Чрезмерные в низкотемпературных условиях до -46 ° C, Идеально подходит для криогенных трубопроводов и передачи кислых газов, С соответствием NACE MR0175 обеспечивает сопротивление SSC. А672, с такими оценками, как B60 и C70, предназначен для умеренной температуры до 650 ° F, Подходит для котловых труб и нефтехимических трубопроводов. Оба используют качественные тарелки сосуда давления и процессы EFW, Но A671 приоритет низкотемпературной выносливости, В то время как A672 фокусируется на умеренной температурной силе. По сравнению с Inconel 625 и сплав 20, Они экономически эффективны, но требуют покрытия для защиты от коррозии. API 5L PSL2 BNS выравнивается с кислым обслуживанием A671, но не температурой A672. Предоставленная таблица и подробное руководство по анализу инженеров при выборе соответствующей спецификации, Благодаря будущим инновациям, обеспечивающим их постоянную актуальность в промышленной инфраструктуре.