ASTM A691 elektri-fusioon-keevitatud toru
Põhiülevaade
ASTM A691on standardne spetsifikatsioonsüsinik- ja legeerterasest toru, elektriliselt-sulatatud-keevitatud (EFW), millele on lisatud täitemetalli, valmistatud surve{0}}anuma-kvaliteediplaadist . See spetsifikatsioon on spetsiaalselt ette nähtudkõrgrõhu{0}}teenus kõrgel temperatuuril, mistõttu on see hädavajalik nõudlike rakenduste jaoks elektritootmises, rafineerimistehastes ja naftakeemiatehastes.
Nimetus "electric{0}}fusion-welded" eristab seda protsessi ERW-st (mis ei kasuta täitematerjali) ja näitab, et toru valmistamisel moodustatakse surveanuma kvaliteediplaadid silindriks ja keevitatakse pikisuunaline õmblus elektrikaare abil.lisatud täitematerjali .
Põhifunktsioonid
| Funktsioon | Kirjeldus |
|---|---|
| Tootmisprotsess | Electric{0}}Fusion Welded (EFW), millele on lisatud täitemetall; tavaliselt sukelkaarkeevitatud (SAW) |
| Materjali allikas | Surveanuma-kvaliteetplaadid- (ASTM A387 Cr-Mo sulamid, A204, A299, A537 jne) |
| Esmane rakendus | Kõrg{0}}rõhuteenus klkõrged temperatuurid(kuni 593 °C / 1100 °F) |
| Läbimõõdu vahemik | 16 tolli (400 mm) ja suuremnominaalselt; kuni 48"+ |
| Seina paksus | Kuni3 tolli (75 mm)kaasa arvatud |
| Pikkus | Tavaliselt 8 m kuni 12,5 m; saadaval kohandatud pikkused |
| Kuumtöötlus | Klassipõhised nõuded (stress maandatud, normaliseeritud, normaliseeritud ja karastatud, karastatud ja karastatud) |
| Keevisõmbluse tüüp | Pikisuunaline, täitemetalliga |
Hinnete määramise süsteem
ASTM A691 kasutab kaheosalist{1}}tähistussüsteemi:Hinne(märkides ära plaadi materjali) jaKlass(näitab kuumtöötluse ja kontrolli taseme) .
Klassid (plaadi materjal)
| Toru klass | Vastav plaadi spetsifikatsioon | Terase tüüp | Tüüpiline rakendus |
|---|---|---|---|
| CM-65, CM-70, CM-75 | ASTM A204/A204M | Süsinik{0}}molübdeen | Üldine kõrge{0}}temperatuuri teenus |
| CMSH-70, CMSH-80 | ASTM A537/A537M | Süsinik{0}}mangaan-räni | Karastatud ja karastatud klassid |
| CMS-75 | ASTM A299/A299M | Süsinik{0}}mangaan-räni | Mõõdukas tugevus |
| ½ CR | ASTM A387/A387M 2. klass | 0,5% Cr - 0.5% Mo | Kerge kõrge{0}}temperatuuri teenus |
| 1CR | ASTM A387/A387M 12. klass | 1% Cr - 0.5% Mo | Üldine kõrge{0}}temperatuuri teenus |
| 1¼ CR | ASTM A387/A387M 11. klass | 1,25% Cr - 0.5% Mo | Levinud rafineerimistehaste torustike jaoks |
| 2¼ CR | ASTM A387/A387M 22. klass | 2,25% Cr - 1% Mo | Suurepärane roomamiskindlus, elektrijaamad |
| 3CR | ASTM A387/A387M 21. klass | 3% Cr - 1% Mo | Kõrge{0}}temperatuuri teenus |
| 5CR | ASTM A387/A387M 5. klass | 5% Cr - 0.5% Mo | Oksüdatsiooni- ja korrosioonikindlus |
| 9CR | ASTM A387/A387M 9. klass | 9% Cr - 1% Mo | Kõrge{0}}temperatuur, kõrge{1}}korrosiooniga seotud teenus |
| 91 | ASTM A387/A387M 91. klass | 9% Cr - 1% Mo - V - Nb | Suurepärane roometugevus, täiustatud elektrijaamad |
Klassi tähistused (kuumtöötlus ja ülevaatus)
Klasside nummerdamissüsteem järgib loogilist mustrit, kusesimene number näitab kuumtöötluse tüüpijateine number näitab kontrolli taset :
| Klass | Kuumtöötlus | Radiograafia (RT) | Surve test | Liigestegur (E) |
|---|---|---|---|---|
| 10, 12 | Mitte ühtegi | Ei / Jah | Ei / Jah | 0.85 |
| 20, 22 | Stress Leevendunud | Ei / Jah | Ei / Jah | 0.90 |
| 30, 32 | Normaliseeritud | Ei / Jah | Ei / Jah | 1.00 |
| 40, 42 | Normaliseeritud ja karastatud | Ei / Jah | Ei / Jah | 1.00 |
| 50, 52 | Karastatud ja karastatud | Ei / Jah | Ei / Jah | 1.00 |
Kõrge temperatuuriga{0}}teenuse tavalised valikud :
Klass 22:Pingevaba, täielikult kontrollitud – paljude rakenduste standard
Klass 32:Normaliseeritud, täielikult kontrollitud – kui on vaja teravilja rafineerida
Klass 42:Normaliseeritud ja karastatud, täielikult kontrollitud – kõrgendatud{0}}temperatuuri omaduste jaoks
Keemiline koostis (tavaline tavalistele Cr{0}}Mo klassidele)
| Hinne | Süsinik (C) % | Mangaan (Mn) % | Kroom (Cr) % | Molübdeen (Mo) % |
|---|---|---|---|---|
| ½ CR | 0,17 max | 0.40-0.65 | 0.50-0.80 | 0.44-0.65 |
| 1CR | 0,17 max | 0.40-0.65 | 0.80-1.15 | 0.44-0.65 |
| 1¼ CR | 0,17 max | 0.40-0.65 | 1.00-1.50 | 0.44-0.65 |
| 2¼ CR | 0,17 max | 0.30-0.60 | 2.00-2.50 | 0.87-1.13 |
| 5CR | 0,17 max | 0.30-0.60 | 4.00-6.00 | 0.44-0.65 |
| 9CR | 0,15 max | 0.30-0.60 | 8.00-10.00 | 0.90-1.10 |
*Märkus: tegelikud väärtused sõltuvad plaadi spetsifikatsioonist. PSL2-ga samaväärsele kvaliteedile kehtivad rangemad piirangud.*
Mehaanilised omadused (tüüpiline Cr{0}}Mo klassidele)
| Hinne | Tootlikkuse tugevus (min) | Tõmbetugevus (min) | Pikenemine % (min) |
|---|---|---|---|
| ½ CR | 205 MPa (30 ksi) | 380–515 MPa (55–75 ksi) | 18-20 |
| 1CR | 205 MPa (30 ksi) | 380–515 MPa (55–75 ksi) | 18-20 |
| 1¼ CR | 205 MPa (30 ksi) | 380–515 MPa (55–75 ksi) | 18-20 |
| 2¼ CR | 205 MPa (30 ksi) | 415–585 MPa (60–85 ksi) | 18-20 |
| 5CR | 205 MPa (30 ksi) | 415–585 MPa (60–85 ksi) | 18-20 |
| 9CR | 205 MPa (30 ksi) | 415–585 MPa (60–85 ksi) | 18-20 |
Märkus. Kõrgematel tugevusklassidel (nt 91) on kõrgemad tugevusnõuded. Kõrgendatud temperatuuriomadused (libisemistugevus) on projekteerimisel esmatähtis.
Mõõtmete tolerantsid
| Parameeter | Tolerantsus |
|---|---|
| Välisläbimõõt (toru korpus) | ±0,5% määratud OD-st |
| Välisläbimõõt (toru otsad) | ±0,25% määratud OD-st |
| Seina paksus | +10% / -5% nominaalväärtusest |
| Ovaliteet (elliptilisus) | ≤ 1,0% määratud OD-st |
| Sirgus | ≤ 3 mm 3 m pikkuse kohta |
| Pikkus | 8-12,5 m standard; tavaks kokkuleppel |
Testimis- ja kontrollinõuded
| Testi tüüp | Eesmärk | Kohaldatavus |
|---|---|---|
| Keemiline analüüs | Kontrollige plaadi materjali koostist | Kuumuse kohta |
| Pingetest | Kontrollige saagist ja tõmbetugevust (toatemperatuur) | Partii kohta |
| Kõrgendatud temperatuuri pinge | Kontrollige kõrge{0}}temperatuuri tugevust | Kui määratud |
| Põiksuunalise juhitava keevisõmbluse paindekatse | Kontrollige keevisõmbluse elastsust ja terviklikkust | Kõik torud |
| Radiograafiline uuring (RT) | Tuvastage keevisõmbluse defektid – iga keevisõmbluse täispikkuses | Nõutav klasside jaoks, mille teiseks numbriks on "1" või "2". |
| Hüdrostaatiline test | Lekke{0}}tiheduse tõend | Nõutav klasside jaoks, mille teiseks numbriks on "2" või "3". |
| Löögikatse (Charpy V{0}}sälk) | Kontrollige vastupidavust madalal{0}}temperatuuril | Nõutav paljude rakenduste jaoks |
| PMI (positiivne materjali identifitseerimine) | Kontrollige sulami koostist | 100% sulamiklasside puhul |
| Kõvaduse test | Kontrollige ühtseid omadusi | Kui määratud |
| HIC/SSC test | Hapu teenuse kontrollimine | Kui määratud |
Võrdlus: ASTM A691 vs A671 vs A672
Kõik kolm spetsifikatsiooni kasutavad sama tootmisprotsessi, kuid pakuvad erinevaid temperatuurivahemikke:
| Aspekt | ASTM A691 | ASTM A672 | ASTM A671 |
|---|---|---|---|
| Teenindustemperatuur | Kõrged temperatuurid(kuni 593°C) | Mõõdukad temperatuurid(-29 °C kuni 343 °C) | Atmosfääri ja madalamad temperatuurid(kuni -46°C) |
| Esmane fookus | Kõrge -temperatuuritugevus, libisemiskindlus | Kõrgendatud temperatuuri tugevus, kõrge{0}}rõhk | Madala-temperatuuri sitkus, löögiomadused |
| Alusplaat | A387 (Cr-Mo sulamid) | A515, A516 (süsinikteras) | A516, A285 (süsinikteras) |
| Tüüpilised hinded | 1CR, 1,25CR, 2,25CR, 5CR, 9CR, 91 | B60, B65, B70, C55, C60, C65 | CB60, CB65, CB70 |
| Materjali tüüp | Kroom{0}}leegerteras | Süsinikteras (surmatud) | Süsinikteras (surutud/peeneteraline) |
| Ühised rakendused | Kõrge{0}}temperatuuri aurutorud, rafineerimistehaste soojendid, ülekuumendi ühendused | Katla välistorustik, mõõduka temperatuuriga protsessiliinid | Madala-temperatuuriga protsessitorustik, LNG, külmteenus |
| Keevistegur (E) | 0,85–1,0 (klass 32/42=1.0) | 0,85–1,0 (klass 32/42=1.0) | 0,85–1,0 (klass 32/42=1.0) |
Ühised rakendused
| Tööstus | Rakendused | Tüüpilised hinded |
|---|---|---|
| Elektritootmine | Ülekuumendatud aurutorud, katlapead, peaaurutorustik, ülekuumendi ühendused | 2¼ CR, 91 |
| Nafta rafineerimine | Katalüütilise krakkimise torustik, hüdrokrakkimisreaktorid, küttekehade ülekandeliinid, kõrgel{0}}temperatuuri protsessi torustik | 1CR, 1¼ CR, 2¼ CR, 5CR |
| Keemiline töötlemine | Kõrg-temperatuuri protsessiliinid, reaktori heitvee torustik, kõrgrõhu{1}}sünteesiahelad | 5CR, 9CR |
| Nafta ja gaas | Kõrg-survekõrgtemperatuur-(HPHT) torujuhtmed, töötlemisrajatised | 1¼ CR, 2¼ CR |
| Soojusülekandesüsteemid | Soojusvahetid, heitsoojustagastid, köetavad kütteseadmed | 1CR, 1¼ CR |
Peamised eelised
| Eelis | Kirjeldus |
|---|---|
| Kõrge{0}}temperatuuri tugevus | Mõeldud püsivaks kõrgendatud temperatuuriga töötamiseks kuni 593 °C (1100 °F) |
| Roomamiskindlus | Cr-Mo-sulamid tagavad suurepärase vastupidavuse roomamise deformatsioonile kõrgetel temperatuuridel |
| Suure läbimõõduga võimalus | Saab toota torusid läbimõõduga 16" kuni 48"+ – palju suurem kui õmblusteta võimalus |
| Paksud seinad | Sobib kõrgsurve{0}}rakendustele, mis nõuavad suurt seinapaksust (kuni 75 mm) |
| Legeerterase valikud | Saadaval on lai valik Cr-Mo sulami klasse erinevate kõrgete{1}}temperatuurinõuete jaoks |
| Kvaliteedikontrolli valikud | Klassisüsteem võimaldab sobitada kontrolli taseme teenuse kriitilisusega |
| Kõrge liigesetõhusus | Klass 32/42 saavutab liiteteguri E=1.00, vähendades nõutavat seinapaksust |
Olulised kaalutlused
1. Temperatuuripiirangud
ASTM A691 on spetsiaalselt ette nähtudkõrge{0}}temperatuuri teenus(kuni 593 °C / 1100 °F)
Erinevatel klassidel on erinevad maksimaalsed temperatuuripiirangud – vaadake kehtivaid koode
Hooldustemperatuuril üle 540 °C (1000 °F) on tavaliselt nõutavad kõrgemad sulamiklassid (9CR, 91)
2. Hinnete valik
½ CR, 1 CR, 1¼ CR:Kerge kõrge{0}}temperatuuri hooldus, hea keevitatavus
2¼ CR:Suurepärane roomamiskindlus, elektrijaamade torustike standard
5CR, 9CR:Täiustatud oksüdatsiooni- ja korrosioonikindlus, sobib kõrge{0}}väävlisisaldusega keskkondades
91:Täiustatud 9Cr-1Mo-V teras ülikõrge temperatuuriga rakendustele, mis nõuavad suurepärast roometugevust
3. Klassi valik
Klasside nummerdamissüsteem muudab valiku lihtsaks:
Esimene number= kuumtöötlus: 10 (-keevitatud), 20 (pingest vabastatud), 30 (normaliseeritud), 40 (normaliseeritud ja karastatud), 50 (karastatud ja karastatud)
Teine number= kontroll: 0 (puudub), 1 (ainult RT), 2 (RT + hüdrotest), 3 (ainult hüdrotest)
Kõrgetemperatuurilise{0}}teenuse levinumad valikud :
Klass 22:Pingevaba, täielikult kontrollitud – paljude rakenduste standard
Klass 32:Normaliseeritud, täielikult kontrollitud – kui on vaja teravilja rafineerida
Klass 42:Normaliseeritud ja karastatud, täielikult kontrollitud – kõrgendatud{0}}temperatuuri omaduste jaoks
4. Ühine tõhususe tegur
ASME B31.3 järgi projekteeritud protsessitorude puhul sõltub liite efektiivsustegur (E) klassist:
Klass 10/12: E = 0.85
Klass 20/22: E = 0.90
Klass 30/32/40/42/50/52: E = 1.00
Klassi 32 või 42 määramine võimaldab liiteteguriks 1,0, vähendades nõutavat seinapaksust ja toru kaalu.
5. Koodi järgimine
ASME kood: kasutatakse sageli katelde ja surveanumate koodide jaoks
Tutvuge kehtivate ehitusreeglitega (ASME B31.1 Power Piping, B31.3 Process Piping) aktsepteerimis- ja projekteerimistegurite kohta
6. Kvaliteedi tagamine
Veski testimise sertifikaat:EN 10204 tüüp 3.1 või 3.2tavaliselt vajalik kriitiliste rakenduste jaoks
Veenduge, et kõik nõutavad testid (RT, hüdrotest, löök, PMI) kindlaksmääratud klassi kohta on dokumenteeritud
Kontrollimiseks vajalikud PWHT (-järgse keevitamise kuumtöötluse) kõverad ja kirjed
Kokkuvõte
ASTM A691 EFW toruon standardspetsifikatsioon suure-läbimõõduga elektri-sulatatud-süsinik- ja legeerterasest torude jaoks, mis on valmistatud surveanuma kvaliteediplaatidestkõrgrõhu{0}}teenus kõrgel temperatuuril. Seda eristab selleHinne(näidates plaadi materjali, nt 2¼ CR A387 klassist 22 kõrgendatud temperatuuriga teenuse jaoks) jaKlass(näitab kuumtöötlemise ja kontrolli taset, nt klass 22 stressi -vähendamisel radiograafia ja hüdrotestiga) .
Saadaval läbimõõduga alates16 tolli (400 mm) kuni üle 48 tolliseinapaksusega kuni75 mm, A691 torude valmistamisel kasutatakse kahepoolset -kaarkeevitust (DSAW), millele on lisatud täitemetalli. Klassisüsteem võimaldab inseneridel valida sobiva kuumtöötluse ja kontrolli kombinatsiooni, lähtudes teenuse kriitilisusest, kusjuures kõrgemad klassid saavutavad ühise efektiivsusteguri 1.0 .
Millal ASTM A691 määrata:
Süsteem töötab kõrge rõhu all jakõrge temperatuur(üle 343 °C / 650 °F)
Libisemis- ja oksüdatsioonikindluse tagamiseks on vajalik kroom-leegerteras
Rakenduste hulka kuuluvad ülekuumendatud aurutorud, rafineerimistehaste soojenduse ülekandeliinid ja kõrgel{0}}temperatuuri protsessi torustik
Kui õmblusteta toru ei ole teostatav, on vaja suurt läbimõõtu ja paksu seinu
Tellimisel täpsustage:ASTM A691, klass [nt 2¼ CR], klass [nt 22], suurus (OD x WT), pikkus, lõppviimistlus, kuumtöötlus ja kõik täiendavad nõuded .
