ASTM-A671 và-ASTM-A672-EFW-STEEL-PIPES-1280x849.Webp

ASTM A671 vs. ASTM A672 Ống thép: Một so sánh toàn diện

Giới thiệu về ống thép ASTM A671 và ASTM A672

ASTM A671 và ASTM A672 là thông số kỹ thuật cho sự kết hợp điện (EFW) ống thép được thiết kế cho dịch vụ áp suất cao, Nhưng chúng phục vụ các mục đích riêng biệt do sự khác biệt về phạm vi nhiệt độ của chúng, Vật liệu cơ bản, và ứng dụng. ASTM A671 được thiết kế riêng cho môi trường nhiệt độ thấp, xuống đến -50 ° f (-46°C), làm cho nó trở nên lý tưởng cho các đường ống đông lạnh, khí tự nhiên hóa lỏng (LNG) hệ thống, và truyền dầu khí hậu lạnh. Ngược lại, ASTM A672 được thiết kế cho dịch vụ nhiệt độ vừa phải, Lên đến 650 ° F. (343°C), và thường được sử dụng trong sản xuất điện, hóa dầu, và tinh chế dầu cho các ứng dụng như ống nồi hơi và bộ trao đổi nhiệt. Cả hai thông số kỹ thuật đều sử dụng các tấm chất lượng tàu áp suất, Nhưng các chế phẩm vật liệu và phương pháp xử lý nhiệt của chúng được tối ưu hóa cho các điều kiện tương ứng của chúng.

Quá trình EFW cho cả hai liên quan đến các tấm cuộn vào xi lanh và hàn các đường may dọc bằng kim loại phụ, Thông thường thông qua hàn hồ quang chìm dọc (LSAW), Đảm bảo các đường nối mạnh mẽ cho các đường ống có đường kính lớn. ASTM A671 nhấn mạnh độ bền nhiệt độ thấp và thường bao gồm việc tuân thủ NACE MR0175 cho dịch vụ chua, Trong khi ASTM A672 ưu tiên sức mạnh và khả năng chống ăn mòn ở nhiệt độ vừa phải. Bài viết này cung cấp một so sánh chi tiết về thành phần hóa học của họ, tính chất cơ học, chống ăn mòn, quy trình sản xuất, ứng dụng, và dung sai kích thước, tập trung vào các lớp như A671 CC60 CL22 và A672 C60/C70. So sánh với các hợp kim hiệu suất cao như Inconel 625 và hợp kim 20, cũng như API 5L PSL2 BNS, Làm nổi bật vai trò của họ trong các ứng dụng công nghiệp. Một bảng toàn diện tóm tắt những khác biệt chính, phục vụ như một nguồn tài nguyên quý giá cho các kỹ sư.

Thành phần hóa học và phân tích vật liệu

Các ống ASTM A671 và A672 được chế tạo từ các tấm chất lượng tàu áp suất, Nhưng các chế phẩm hóa học của chúng phản ánh các ứng dụng riêng biệt của chúng. ASTM A671 thường sử dụng các tấm ASTM A516 (Điểm 55, 60, 65, 70) hoặc A537, được tối ưu hóa cho độ bền nhiệt độ thấp. Ví dụ, A671 CC60 (A516 gr 60) Chứa carbon (0.04–0,27%), mangan (0.85–1,20%), phốt pho (≤0,025%), lưu huỳnh (≤0,025%), silic (0.15–0,40%), và nhôm (≥0,02%) cho sự mất oxy hóa. Mức carbon và tạp chất thấp làm giảm sự không hoàn hảo và sự giòn, quan trọng đối với điều kiện đông lạnh. Yêu cầu bổ sung như S2 đảm bảo hiệu suất nhiệt độ thấp ở -46 ° C.

ASTM A672 sử dụng các tấm như ASTM A515 (Điểm 55, 60, 65, 70), A516, A285, Hoặc A387, Được thiết kế riêng cho nhiệt độ vừa phải. Ví dụ, A672 B60 (A515 gr 60) có carbon (≤0,24%), mangan (≤0,98%), phốt pho (≤0,035%), lưu huỳnh (≤0,035%), và silicon (0.13–0,45%). A672 C60/C65/C70 (A516 gr 60/65/70) có các chế phẩm tương tự nhưng với các điều khiển chặt chẽ hơn về tạp chất để tăng cường sức mạnh. So với Inconel 625 (58% Niken tối thiểu, 810% Molybdenum), Cả A671 và A672 đều là thép carbon với hợp kim tối thiểu, dựa vào lớp phủ để bảo vệ ăn mòn. hợp kim 20 (32Niken38%, 3Cấm4% đồng) vượt trội trong kháng axit sunfuric, Không giống như khả năng chống ăn mòn mục đích chung của A671/A672. API 5L PSL2 BNS (≤0,12% carbon, CEPCM ≤0,25%) được thiết kế cho dịch vụ chua, Căn chỉnh với sự tuân thủ của A671, nhưng không phải là A672, tập trung vào nhiệt độ vừa phải. Các tác phẩm đảm bảo độ bền của A671 trong môi trường lạnh và độ tin cậy của A672 ở nhiệt độ cao.

Tính chất cơ học

Các tính chất cơ học của đường ống ASTM A671 và A672 được thiết kế theo phạm vi nhiệt độ tương ứng của chúng. ASTM A671 CC60 CL22 có cường độ năng suất tối thiểu là 220 MPa (32 ksi), Độ bền kéo của 415 bóng550 MPa (60Mạnh80 KSI), và độ giãn dài ≥27% cho độ dày thành ≤25 mm. Yêu cầu bổ sung S2 bắt buộc kiểm tra tác động v -notch Charpy ở -46 ° C, với sự hấp thụ năng lượng tối thiểu của 14 J (đơn) Và 18 J (trung bình), Đảm bảo độ bền nhiệt độ thấp. Lớp ASTM A672 khác nhau: B60 có năng suất 220 MPa, Độ bền kéo 415 MP550 MPa, sự kéo dài 25%; C60 phù hợp với những điều này, Trong khi C65 (240 Năng suất MPA, 450Mạnh585 MPA kéo dài, 23% sự kéo dài) và C70 (260 Năng suất MPA, 485MP620 MPA kéo dài, 21% sự kéo dài) Cung cấp sức mạnh cao hơn cho nhiệt độ vừa phải.

Cả hai đều trải qua độ bền kéo, uốn cong, và thử thủy tĩnh, Với A671 nhấn mạnh kiểm tra tác động nhiệt độ thấp và A672 tập trung vào sức mạnh ở nhiệt độ vừa phải. So với Inconel 625 (năng suất 414 MPa, độ bền kéo 827 MPa), Cả hai đều có sức mạnh thấp hơn nhưng hiệu quả hơn về chi phí. hợp kim 20 (năng suất 241 MPa, độ bền kéo 551 MPa) gần hơn về sức mạnh nhưng được tối ưu hóa cho khả năng kháng axit. API 5L PSL2 BNS (năng suất 245 MPa, độ bền kéo 415 bóng760 MPa) tương tự như A672 nhưng được thiết kế để vận chuyển đường ống. A671 bình thường hóa (CL22) Tăng cường độ dẻo dai lạnh, Trong khi các phương pháp điều trị nhiệt A672 (ví dụ., Lớp học 12 PWHT) Đảm bảo hiệu suất trong nồi hơi và trao đổi nhiệt, làm cho mỗi người phù hợp với thích hợp của nó.

Kháng ăn mòn và tuân thủ NACE

Cả ống ASTM A671 và A672, là dựa trên thép carbon, Cung cấp khả năng chống ăn mòn vừa phải, dựa vào lớp phủ như epoxy, polyetylen, hoặc epoxy liên kết hợp nhất (FBE) Để được bảo vệ trong môi trường hung hăng. ASTM A671, Đặc biệt các lớp như CC60 CL22 S2, is often designed for sour service, complying with NACE MR0175 by controlling hardness (≤22 HRC) và cấu trúc vi mô để chống lại vết nứt ứng suất sunfua (SSC) Trong môi trường H2S. Điều này làm cho nó phù hợp với đường ống dẫn khí chua, nơi lưu huỳnh thấp (≤0,025%) và phốt pho (≤0,025%) giảm thiểu việc ôm ấp.

ASTM A672, được thiết kế cho nhiệt độ vừa phải, ít tập trung vào dịch vụ chua nhưng vẫn chống lại việc mở rộng và oxy hóa tốt hơn so với thép hợp kim thấp ở nhiệt độ cao. Lớp phủ rất quan trọng đối với cả trong môi trường ăn mòn như đất hoặc vùng biển. Inconel 625 (Gỗ ~ 52) và hợp kim 20 (Gỗ ~ 34) cung cấp khả năng chống ăn mòn vốn có do niken cao và molypden, Vượt xa A671/A672, thép carbon phủ. API 5L PSL2 BNS cũng gặp NACE MR0175 nhưng yêu cầu lớp phủ để ăn mòn bên ngoài, Tương tự như A671. Khả năng chống ăn mòn A672 là đủ cho các ứng dụng hóa dầu, Trong khi việc tuân thủ A671 NACE đảm bảo độ tin cậy trong môi trường khí chua, với lớp phủ kéo dài tuổi thọ cho cả hai.

Sản xuất và chế biến

Cả ống ASTM A671 và A672 đều được sản xuất (EFW) quá trình, Thông thường, hàn hồ quang chìm theo chiều dọc (LSAW), trong đó các tấm chất lượng bình áp lực được cuộn vào xi lanh và hàn bằng kim loại phụ. ASTM A671 sử dụng các tấm như A516 GR 60 cho CC60, với bình thường hóa (850Mùi950 ° C., làm mát không khí) Đối với các lớp học như CL22 để tăng cường độ bền nhiệt độ thấp. Quá trình này bao gồm 100% kiểm tra chụp ảnh phóng xạ (RT), kiểm tra siêu âm, và thử nghiệm thủy tĩnh để đảm bảo tính toàn vẹn hàn, Với các yêu cầu bổ sung như kiểm tra tác động bắt buộc S2 ở -46 ° C cho hiệu suất đông lạnh.

ASTM A672 sử dụng các tấm như A515 GR 60 (B60) hoặc a516 gr 70 (C70), với các phương pháp điều trị nhiệt như bình thường hóa, dập tắt, hoặc ủ (ví dụ., Lớp học 12 PWHT) Để tối ưu hóa sức mạnh nhiệt độ vừa phải. Tương tự (RT, Siêu âm) và các bài kiểm tra thủy tĩnh đảm bảo chất lượng. So với Inconel 625, đòi hỏi phải có sự tan chảy chân không và điều trị nhiệt phức tạp, Cả A671 và A672 đều đơn giản hơn để sản xuất, Sử dụng sản xuất thép cơ bản. Xử lý hợp kim 20 là tương tự nhưng bao gồm ổn định để chống ăn mòn axit. API 5L PSL2 BNS sử dụng LSAW với NDE nghiêm ngặt cho dịch vụ chua. A671, tập trung vào độ bền hàn nhiệt độ thấp và A672, về tính toàn vẹn ở nhiệt độ vừa phải đảm bảo độ tin cậy trong các ứng dụng tương ứng của họ, với hàn chính xác và kiểm tra quan trọng cho hiệu suất.

Ứng dụng

Các đường ống ASTM A671 được sử dụng ở nhiệt độ thấp, Ứng dụng áp suất cao, chẳng hạn như đường ống lạnh, Cơ sở LNG, và truyền dầu khí hậu lạnh. Các lớp như CC60 CL22 S2 là lý tưởng cho đường ống dẫn khí chua và đường ống nồi hơi trong môi trường lạnh, Như đã thấy trong các mô -đun FPSO. Đường ống ASTM A672 phục vụ nhiệt độ vừa phải, Ứng dụng áp suất cao, bao gồm cả ống nồi hơi, trao đổi nhiệt, và xử lý đường ống trong các nhà máy điện, nhà máy lọc hóa dầu, và các cơ sở xử lý hóa học. Các lớp như B60 và C70 là phổ biến trong các dòng hơi nước và hệ thống lọc dầu.

So với Inconel 625, được sử dụng trong môi trường hàng không vũ trụ và biển nghiêm trọng, A671 và A672 có hiệu quả về chi phí cho các điều kiện ít hơn. hợp kim 20 mục tiêu các ứng dụng nặng axit sunfuric như chế biến hóa học, Trong khi API 5L PSL2 BNS dành cho đường ống dẫn khí chua, chồng chéo với A671 nhưng không phải phạm vi nhiệt độ A672. A671 tập trung vào nhiệt độ thấp và sức mạnh nhiệt độ vừa phải của A672 làm cho chúng bổ sung, với A671 xuất sắc ở vùng khí hậu lạnh và A672 trong sản xuất điện. Cả hai đều sử dụng lớp phủ và kết thúc kết thúc (vát, đơn giản) để tăng cường khả năng thích ứng, Đảm bảo độ tin cậy trong các dự án cơ sở hạ tầng quan trọng.

Dung sai kích thước

Dung sai kích thước cho các đường ống ASTM A671 và A672 được chỉ định để đảm bảo độ chính xác trong các ứng dụng áp suất cao. Cho A671, đường kính ngoài (CỦA) khả năng chịu đựng là ± 0,5% (ví dụ., ± 5,33 mm cho 1066.8 mm từ), Độ dày của tường ± 12,5% (ví dụ., ± 1,59 mm cho 12.7 mm), và độ thẳng ≤0,2% chiều dài. A672 có dung sai tương tự: ± 0,5%, Độ dày của tường ± 10 bóng12,5%, và độ thẳng ≤0,2%. Chiều cao đường may hàn là ≤3,2 mm cho cả hai, với kết thúc kết thúc (ví dụ., vát mỗi Asme B16.25) Đảm bảo khả năng tương thích.

So với Inconel 625 (ASTM B446: ± 0,25 mm cho các thanh), Cả hai đều có dung sai lỏng hơn do kích thước đường ống lớn hơn. Hợp kim 20 dung sai (ví dụ., ± 0,1 mm cho các tấm mỏng) chặt chẽ hơn cho các hình thức cụ thể. API 5L PSL2 BNS có OD ± 0,75% và độ dày thành ± 10%, ít nghiêm ngặt hơn một chút so với A671/A672. Những dung sai này đảm bảo cài đặt đáng tin cậy trong các đường ống và hệ thống, Với A671, tập trung vào tính toàn vẹn của chất lạnh và A672, về hiệu suất nhiệt độ vừa phải hướng dẫn các ứng dụng tương ứng của họ.

Thông số kỹ thuật và bảng tham số

Bảng sau đây tóm tắt sự khác biệt chính giữa ASTM A671 và A672, cung cấp một tài liệu tham khảo cho các kỹ sư.

tham số	ASTM A671	ASTM A672
Phạm vi nhiệt độ	Nhiệt độ thấp (xuống đến -50 ° F/-46 ° C.)	Nhiệt độ vừa phải (Lên đến 650 ° f/343 ° C.)
Vật liệu cơ bản	A516 gr 55/60/65/70, A537	A515 gr 55/60/65/70, A516, A285, A387
Các lớp phổ biến	CA55, CB60, CC60, CC65, CC70	A45, B60, C60, C65, C70
Thành phần hóa học (CC60/B60)	C: 0.04–0,27%, Mn: 0.85–1,20%, P: ≤0,025%, S: ≤0,025%, Và: 0.15–0,40%	C: ≤0,24%, Mn: ≤0,98%, P: ≤0,035%, S: ≤0,035%, Và: 0.13–0,45%
Sức mạnh năng suất (CC60/B60)	220 MPa (32 ksi)	220 MPa (32 ksi)
Độ bền kéo (CC60/B60)	415MP550 MPA (60Mạnh80 KSI)	415MP550 MPA (60Mạnh80 KSI)
Độ giãn dài (CC60/B60)	≥27% (≤25 mm wt)	25%
Xử lý nhiệt	Bình thường hóa (ví dụ., CL22), giảm căng thẳng	Bình thường hóa, dập tắt, ủ (ví dụ., Lớp học 12, 22)
Chống ăn mòn	Vừa phải, NACE MR0175 cho dịch vụ chua	Vừa phải, Lớp phủ để bảo vệ
Kiểm tra	Tác động thấp (ví dụ., -46°C), thủy tĩnh, RT, Siêu âm	Độ bền kéo, uốn cong, thủy tĩnh, tác động tùy chọn, RT
Phương pháp hàn	EFW (LSAW), lấy nét thấp	EFW (LSAW), Tập trung vừa phải
Ứng dụng	Đường ống lạnh, LNG, hơi chua, đường ống nồi hơi	Ống nồi hơi, trao đổi nhiệt, Đường ống hóa dầu
Tiêu chuẩn	ASTM A671 / ASME SA671	ASTM A672 / ASME SA672

Bảng này cung cấp một cái nhìn tổng quan ngắn gọn về sự khác biệt, hỗ trợ lựa chọn và thiết kế vật liệu.

So sánh với hợp kim hiệu suất cao và các đường ống khác

ASTM A671 và A672 khác biệt đáng kể so với các hợp kim hiệu suất cao như Inconel 625 và hợp kim 20, cũng như các thông số kỹ thuật đường ống khác như API 5L PSL2 BNS. Inconel 625 (năng suất 414 MPa, độ bền kéo 827 MPa, Gỗ ~ 52) cung cấp khả năng chống ăn mòn vượt trội trong môi trường nhiệt độ cao và clorua do nó 58% Niken tối thiểu và 8 trận10% molypden, Nhưng nó tốn kém hơn nhiều. hợp kim 20 (năng suất 241 MPa, độ bền kéo 551 MPa, Gỗ ~ 34) được tối ưu hóa cho kháng axit sunfuric với 32 Niken 38% và 3 %4% đồng, Không giống như khả năng chống ăn mòn mục đích chung của A671/A672, mà dựa vào lớp phủ. API 5L PSL2 BNS (năng suất 245 MPa, độ bền kéo 415 bóng760 MPa) được thiết kế cho các đường ống dịch vụ chua, Căn chỉnh với sự tuân thủ của A671, nhưng không phải là A672, tập trung vào nhiệt độ vừa phải.

Độ bền nhiệt độ thấp của A671 và sức mạnh nhiệt độ vừa phải của A672 làm cho chúng bổ sung, Với A671 phù hợp cho các ứng dụng đông lạnh và A672 để phát điện. Cả hai đều kinh tế hơn là bất tiện 625 và hợp kim 20, được dành riêng cho ăn mòn cực độ, nhưng yêu cầu lớp phủ không giống như hợp kim cao cấp. API 5L BNS chia sẻ khả năng dịch vụ chua A671 nhưng ít phù hợp hơn cho các ứng dụng tàu áp suất, Làm nổi bật các vai trò chuyên môn của A671 và A672 trong các hệ thống đường ống công nghiệp.

Những thách thức và hạn chế

Cả ASTM A671 và A672 đều phải đối mặt với những thách thức vốn có của ống thép carbon. Khả năng chống ăn mòn vừa phải của chúng đòi hỏi các lớp phủ như epoxy hoặc polyetylen để bảo vệ chống lại rỉ sét, đất, hoặc ăn mòn biển, Không giống như Inconel 625 hoặc hợp kim 20 kháng cự vốn có. ASTM A671 Tuân thủ dịch vụ chua (ví dụ., NACE MR0175 cho CC60 CL22 S2) Yêu cầu kiểm soát độ cứng nghiêm ngặt (≤22 HRC), Tăng độ phức tạp sản xuất. A672 tập trung vào nhiệt độ vừa phải hạn chế việc sử dụng nó trong các ứng dụng đông lạnh hoặc cực cao. Sự không hoàn hảo của mối hàn trong quá trình EFW phải được giảm thiểu thông qua 100% Kiểm tra X quang và Siêu âm, thêm chi phí so với đường ống liền mạch.

So với API 5L PSL2 BNS, A671 có những thách thức dịch vụ chua tương tự nhưng tập trung hơn vào độ bền nhiệt độ thấp, Trong khi sức mạnh của A672 giới hạn nó trong các kịch bản áp suất cực cao. Inconel 625 và hợp kim 20 có chi phí cho đường ống quy mô lớn, Tạo A671/A672 ưa thích cho các dự án nhạy cảm về chi phí. Những thách thức được giảm thiểu thông qua hàn nâng cao, lớp phủ, và thử nghiệm nghiêm ngặt, Đảm bảo độ tin cậy trong chất lạnh (A671) hoặc nhiệt độ vừa phải (A672) môi trường, Nhưng thiết kế cẩn thận là cần thiết để giải quyết các hạn chế ăn mòn và nhiệt độ.

Xu hướng và đổi mới trong tương lai

Tương lai của đường ống ASTM A671 và A672 nằm ở những tiến bộ trong hàn, lớp phủ, và tính bền vững. Những đổi mới trong hàn hồ quang ngập nước và giám sát hàn thời gian thực đang làm giảm các khiếm khuyết, Nâng cao chất lượng đường may cho các quy trình LSAW. Lớp phủ dựa trên công nghệ nano, chẳng hạn như FBE và 3LPE nâng cao, đang cải thiện khả năng chống ăn mòn, kéo dài tuổi thọ dịch vụ trong môi trường khắc nghiệt. Các công cụ kỹ thuật số như giám sát đường ống và bảo trì dự đoán đang tối ưu hóa hiệu suất, Đặc biệt đối với A671 trong các đường ống dẫn khí chua và A672 trong các nhà máy điện. Thực hành bền vững, bao gồm cả thép tái chế và sản xuất carbon thấp, Sắp xếp với các mục tiêu môi trường.

So với Inconel 625 và hợp kim 20, tập trung vào sản xuất phụ gia và hợp kim chống ăn mòn, A671 và A672 ưu tiên khả năng mở rộng hiệu quả chi phí cho các đường ống có đường kính lớn. API 5L PSL2 BNS đang thấy những tiến bộ của lớp phủ tương tự nhưng vẫn tập trung vào đường ống. Khi nhu cầu năng lượng và cơ sở hạ tầng tăng lên, A671 sẽ hỗ trợ các dự án LNG tạo lạnh, Trong khi A672 sẽ tăng cường hiệu quả trong các ứng dụng hóa dầu và năng lượng. Những đổi mới này sẽ đảm bảo cả thông số kỹ thuật vẫn còn quan trọng đối với đáng tin cậy, Đường ống áp suất cao trong các miền nhiệt độ tương ứng của chúng.

Phần kết luận

ASTM A671 và ASTM A672 Ống thép EFW rất quan trọng đối với các ứng dụng áp suất cao nhưng phục vụ các mục đích riêng biệt do phạm vi nhiệt độ và tính chất vật liệu của chúng. A671, với các lớp như CC60 CL22 S2, vượt trội trong môi trường nhiệt độ thấp xuống -46 ° C, Lý tưởng cho đường ống lạnh và truyền khí chua, Với NACE MR0175 Tuân thủ đảm bảo sức đề kháng của SSC. A672, với các lớp như B60 và C70, được thiết kế cho nhiệt độ vừa phải lên đến 650 ° F, Thích hợp cho ống nồi hơi và đường ống hóa dầu. Cả hai đều sử dụng các tấm chất lượng bình áp lực và các quy trình EFW, Nhưng A671 ưu tiên độ bền nhiệt độ thấp, Trong khi A672 tập trung vào sức mạnh nhiệt độ vừa phải. So với Inconel 625 và hợp kim 20, Chúng có hiệu quả về chi phí nhưng yêu cầu lớp phủ để bảo vệ ăn mòn. API 5L PSL2 BNS phù hợp với dịch vụ chua A671 nhưng không phải là phạm vi nhiệt độ A672. Bảng được cung cấp và các kỹ sư hướng dẫn phân tích chi tiết trong việc lựa chọn đặc điểm kỹ thuật thích hợp, với những đổi mới trong tương lai đảm bảo sự liên quan của họ trong cơ sở hạ tầng công nghiệp.