Ống thép không gỉ ASTM A358
Ống thép không gỉ ASTM A358
Giới thiệu
ASTM A358 là thông số kỹ thuật tiêu chuẩn cho ống thép không gỉ austenit crom-niken hàn điện thích hợp cho dịch vụ ăn mòn nói chung và nhiệt độ cao. Đặc điểm kỹ thuật này bao gồm năm loại ống, được chế tạo từ các tấm hoặc tấm và được hàn có hoặc không có thêm kim loại phụ. Những ống này thường được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi độ bền cao và khả năng chống ăn mòn.
Thông số kỹ thuật ASTM A358
Phạm vi
ASTM A358 bao gồm các ống thép không gỉ crom-niken austenit hàn điện, dành cho các dịch vụ ăn mòn nói chung và nhiệt độ cao. Đặc tả bao gồm năm lớp:
- Lớp học 1: Ống được hàn đôi bằng quy trình sử dụng kim loại phụ trong tất cả các đường chuyền và được chụp ảnh phóng xạ hoàn toàn.
- Lớp học 2: Ống được hàn đôi bằng quy trình sử dụng kim loại phụ ở tất cả các đường chuyền. Không cần chụp X quang.
- Lớp học 3: Ống được hàn đơn bằng quy trình sử dụng kim loại phụ trong tất cả các đường chuyền và được chụp ảnh phóng xạ hoàn toàn.
- Lớp học 4: Tương tự như lớp 3 ngoại trừ đường hàn tiếp xúc với bề mặt bên trong của ống có thể được thực hiện mà không cần bổ sung kim loại phụ.
- Lớp học 5: Ống được hàn đôi bằng quy trình sử dụng kim loại phụ trong tất cả các đường chuyền và được chụp ảnh phóng xạ tại chỗ.
Thành phần hóa học
Thành phần hóa học của ống thép không gỉ ASTM A358 thay đổi tùy theo cấp. 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
Các tính chất cơ học của ống thép không gỉ ASTM A358 phù hợp cho các ứng dụng dịch vụ chung và nhiệt độ 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
Kích thước ống
Ống ASTM A358 có nhiều kích cỡ khác nhau, cho biết đường kính ngoài (CỦA) và độ dày của tường. Kích thước có thể bao gồm từ các ống có đường kính lớn được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp đến các ống nhỏ hơn cho các nhu cầu kỹ thuật cụ thể.
Kích thước
Kích thước của ống ASTM A358 được xác định bằng đường kính ngoài của chúng (CỦA) và độ dày của tường. Phạm vi kích thước tiêu chuẩn để đáp ứng các yêu cầu ứng dụng khác nhau. Kích thước chung bao gồm:
- Đường kính ngoài (CỦA): 8 inch để 144 inch
- Độ dày của tường: Thay đổi dựa trên yêu cầu ứng dụng.
Dung sai
ASTM A358 quy định dung sai chính xác để đảm bảo đường ống đáp ứng các tiêu chuẩn về chất lượng và hiệu suất. Những dung sai này bao gồm:
- Đường kính ngoài (CỦA): ±1% OD được chỉ định
- Độ dày của tường: ±10% độ dày thành quy định
- Chiều dài: Ống thường được cung cấp với độ dài ngẫu nhiên, với dung sai cụ thể dựa trên yêu cầu của khách hàng.
Độ dày của tường & Sức chịu đựng
Độ dày thành của ống ASTM A358 rất quan trọng đối với hiệu suất của chúng trong môi trường nhiệt độ cao và ăn mòn. 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 A358 được làm từ thép không gỉ austenit, được biết đến với khả năng chống oxy hóa và ăn mòn tuyệt vời ở nhiệt độ cao. 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 A358 bao gồm một số bước để đảm bảo chất lượng và hiệu suất:
- Lựa chọn tấm hoặc tấm: Tấm hoặc tấm thép không gỉ austenit chất lượng cao được lựa chọn để chế tạo.
- hình thành: Các tấm hoặc tấm được tạo thành hình trụ bằng cách sử dụng phương pháp cuộn hoặc các phương pháp khác.
- Hàn: Các hình dạng hình trụ được hàn bằng quy trình hàn nhiệt hạch điện. Kiểu hàn (đơn hoặc đôi) và các yêu cầu về chụp ảnh bức xạ phụ thuộc vào loại ống.
- Xử lý nhiệt: Sau khi hàn, các đường ống có thể được xử lý nhiệt để khôi phục các tính chất cơ học và khả năng chống ăn mòn của chúng.
- hoàn thiện: Các đường ống được hoàn thiện để đạt được chất lượng bề mặt và kích thước mong muốn.
Kiểm tra
Để đảm bảo chất lượng và hiệu suất của ống ASTM A358, 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 chụp ảnh phóng xạ: Tia X hoặc tia gamma được sử dụng để kiểm tra cấu trúc bên trong và chất lượng mối hàn.
- Kiểm tra siêu âm: Sóng âm tần số cao được sử dụng để phát hiện các khuyết tật 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 một quá trình thiết yếu để nâng cao tính chất của ống ASTM A358. Quá trình xử lý nhiệt cụ thể phụ thuộc vào yêu cầu cấp và ứng dụng:
Ủ
Ủ liên quan đến việc làm nóng các đường ống đến nhiệt độ trên 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 quá trình sản xuất như hàn.