Mikä ASTM A336 on ja mitä se ei kata
ASTM A336 on materiaalispesifikaatio seosteräkselle, jota käytetään korkeissa lämpötiloissa. Se määrittelee itse teräslaatujen kemiallisen koostumuksen ja mekaaniset ominaisuudet eikä valmiin tuotteen mittoja, joten se ei kiinnitä ulkohalkaisijaa, seinämän paksuutta, pituutta tai päätyviimeistelyä. Kun putki tai painekomponentti on tilattava, ASTM A336:ssa määritelty materiaaliluokka yhdistetään tavallisesti tuotespesifikaatioon, kuten ASTM A335, tai sovellettavaan ASME-koodiversioon.
Arvosanamerkinnöissä käytetään kirjainta F, jota seuraa numero, esimerkiksi F1, F11, F22 tai F91. Jokainen laatu on räätälöity tietyn lämpötilan, paineen ja korroosion yhdistelmän mukaan, minkä vuoksi tarkka arvosana on yhtä tärkeä kuin itse vakionumero.
Yleiset ASTM A336 -luokat ja niiden tehtävät
Ferriittinen laatu kattaa lämpötila-alueen kohtalaisesta höyrykäytöstä nykyaikaisiin ultra-superkriittisiin olosuhteisiin, kun taas austeniittiset laatut lisäävät korroosionkestävyyttä aggressiivisimmille osille.
| Luokka | Yleisnimi tai avainlejeeringit | Tyypillinen tehtävä |
|---|---|---|
| F1 | Hiilimolybdeeni | Hyvä lujuus kohtuullisessa lämpötilassa kattila- ja tulistinputkille |
| F11 | Luokka 1, 2, 3 kromimolybdeeni | Korkeampi virumislujuus kuin F1 voimalaitosten ja jalostamoiden putkistossa |
| F12 | Luokka 1, 2 kromimolybdeeni | Samanlainen kuin F11 eri kromitasapainolla |
| F22 | Luokka 1, 3, 2,25Cr-1Mo | Erittäin yleinen jalostamo- ja kemiantehdaslaatu, jolla on vahva kestävyys korkeita lämpötiloja vastaan |
| F5 | 5C-0,5Mo | Hyvä hapettumisen- ja sulfidaatiokestävyys korkeissa lämpötiloissa |
| F9 | 9Cr-1Mo | Suuri lujuus ja hilseilykestävyys erittäin korkeissa lämpötiloissa |
| F91 | Modifioitu 9Cr vanadiinilla ja niobiumilla | Parannettu virumisvastus nykyaikaiseen korkean lämpötilan huoltoon |
| F92 / F911 | Edistynyt 9-10 % kromi | Vahvimmat ferriittiset vaihtoehdot vaativaan ultra-superkriittiseen laitokseen |
| F304H, F316H, F321H, F347H | Austeniittiset krominikkeliteräkset | Korroosionkestävyys ja lujuus korkeissa lämpötiloissa erittäin syövyttävässä käytössä |
ASTM A336 Verrattuna ASTM A335:een
Nämä kaksi standardia sekoitetaan usein, koska niiden arvosanakirjaimet eroavat vain yhdellä merkillä. ASTM A335 on saumattomien ferriittisten seosteräsputkien tuotespesifikaatio korkean lämpötilan huoltoon: se ohjaa valmiita putkia, mukaan lukien mitat, sallitut vaihtelut ja tuotetestaukset. ASTM A336 on materiaalispesifikaatio: siinä kerrotaan, mistä teräksen tulee olla valmistettu ja mitkä ominaisuudet sen tulee saavuttaa.
Käytännössä näitä kahta käytetään yhdessä. A335 P22:een tilattu putki on valmistettu materiaalista, joka täyttää vastaavan A336 F22 -luokan kemialliset ja ominaisuusvaatimukset, ja sama suhde pätee F11 ja P11 pariin sekä F91 ja P91 pariin. Ostaja, joka määrittelee vain materiaalilaadun ilman tuotespesifikaatiota, jättäisi mitta- ja testausvaatimukset avoimeksi, minkä vuoksi täydelliset tilauskuvaukset nimeävät molemmat.
Kemia, lämpökäsittely ja kiinteistönvalvonta
Kaikkia laatuja koskevat tiukat hiilen, mangaanin, fosforin, rikin ja piin rajoitukset, kromi- ja molybdeenialueet määrittelevät ferriittiset arvot ja vanadiini- ja niobiumin lisäykset, jotka ovat ominaisia modifioiduille 9Cr-laaduille. Fosforin ja rikin käyttöä rajoitetaan, koska ne vähentävät sitkeyttä erityisesti hitsin lämpövaikutuksella.
Lämpökäsittely on lajikohtaista: ferriittiset lajikkeet normalisoidaan ja karkaistaan, austeniittiset liuoshehkutettuja. Käsittelyllä on kaksi tarkoitusta, jalostaa mikrorakennetta sitkeyttä varten ja kehittää määritelty vähimmäisvetolujuus, myötöraja ja venymä. Koska ominaisuudet on osoitettu testinäytteillä, lämpökäsittelyn olosuhde on erottamaton materiaalitodistuksessa ilmoitetuista mekaanisista arvoista.
Testaus ja tarkastus
ASTM A336:n mukainen materiaali kelpuutetaan määritellyllä testausjaksolla eikä pelkästään silmämääräisellä tarkastuksella:
Hydrostaattinen testaus tietyllä paineella paineen eheyden osoittamiseksi ilman vuotoa.
Tuhoamaton sähkötestaus, normaalisti pyörrevirta- tai ultraäänitarkastus pinta- ja sisäisten vikojen havaitsemiseksi.
Tasoitus-, taivutus- ja kovuuskokeet näytteenottopohjalta taipuisuuden ja kunnon vahvistamiseksi.
Kemiallinen analyysi tilatun laadun lämpöanalyysirajoja vastaan.
Vetokoe vähimmäislujuus- ja venymäarvojen tarkistamiseksi.
Dokumentoinnissa noudatetaan samaa logiikkaa: laadun, lämpölukumäärän, lämpökäsittelyn kunnon ja testitulosten tulee olla jäljitettävissä jokaisesta toimipaikalle toimitetusta tuotteesta.
Missä ASTM A336 -laatuja sovelletaan
Sähköntuotanto: päähöyrylinjat, kuuma- ja kylmäjälkilämmityslinjat sekä korkeapaineiset syöttövesiputket hiili-, kaasu- ja ydinvoimaloissa.
Petrokemian ja jalostus: siirtolinjat nestekatalyyttisissä krakkaus- ja vetykrakkausyksiköissä, joissa lämpötila ja paine ovat korkeat.
Öljy ja kaasu: ylävirran ja keskivirran komponentit korkeapaineisiin, korkean lämpötilan kaivoihin.
Austeniittiset arvot: voimakkaasti syövyttävät ja erittäin korkean lämpötilan kohdat, joissa ferriittiset ryhmät syöpyisivät liian nopeasti.
Lajien valintaa ohjaa kolme yhdessä toimivaa muuttujaa, nimittäin metallin lämpötila, sisäinen paine ja prosessivirran kemia. Kromipitoisuuden nostaminen parantaa hilseily- ja sulfidaatiokestävyyttä; molybdeenin nostaminen parantaa virumislujuutta; ja vanadiini ja niobiumi muunnetuissa 9Cr-laaduissa lisäävät lujuutta entisestään vaativampien hitsausohjausten kustannuksella.
Usein kysyttyjä kysymyksiä ASTM A336:sta
K: Onko ASTM A336 putkispesifikaatio vai materiaalispesifikaatio?
Se on materiaalispesifikaatio. Se määrittelee teräslaatujen kemiallisen koostumuksen ja mekaanisten ominaisuuksien vaatimukset, ei valmiin putken mittoja tai loppuviimeistelyä.
K: Miten ASTM A336 liittyy ASTM A335:een?
A335 on saumattomien ferriittisten seosteräsputkien tuotespesifikaatio korkean lämpötilan huoltoon, ja A336:n F-luokat vastaavat A335:n P-laatuja, esimerkiksi F22 ja P22.
K: Mitä F-kirjain tarkoittaa arvosanassa, kuten F91?
Se tunnistaa ASTM A336:n mukaisen laadun ja erottaa materiaalimerkinnän putken tuotespesifikaatiossa käytetystä P-laadusta.
K: Mikä ASTM A336 -laatu kestää korkean lämpötilan vetyhyökkäystä?
2.25Cr-1Mo laatu F22 on yleinen valinta jalostamo- ja kemiantehtaiden huoltoon, jossa vetyhyökkäys on suunnittelun huolenaihe.
K: Onko ASME SA336 sama kuin ASTM A336?
SA336 on saman spesifikaation ASME-koodin käyttöönotto, ja laatuvaatimukset ovat teknisesti vastaavat.
K: Mitä lämpökäsittelyä ASTM A336 -laadut vaativat?
Ferriittiset teräslajit normalisoidaan ja karkaistuja, kun taas austeniittiset laatulajit, kuten F304H ja F316H, liuoshehkutetaan, jotta ne täyttävät määritetyt ominaisuudet.
ASTM A336, jota käytetään oikealla tuotespesifikaatiolla ja arvosanalla, tarjoaa materiaaliperustan seosteräsputkille ja komponenteille, joiden on kestettävä korkeaa lämpötilaa ja painetta.
