ASTM A53 luokan B saumaton hiiliteräsputki

Yleiskatsaus

ASTM A53 Grade B Type Sonyleisimmin käytetty saumattoman hiiliteräsputken spesifikaatioyleisissä paine- ja mekaanisissa sovelluksissa. Se kattaa saumattomat mustat ja kuumasinkityt teräsputket, jotka on tarkoitettu nesteiden siirtoon, rakenteellisiin sovelluksiin ja tavallisiin käyttötarkoituksiin höyry-, vesi-, kaasu- ja ilmalinjoissa.

Avaimen nimitys:

A53:Vakio spesifikaationumero

Luokka B:Tarkoittaa vähintään 35 000 psi:n myötörajaa

Tyyppi S: Saumatonvalmistusprosessi (vrs. tyyppi E=ERW, tyyppi F=uunihitsattu)

Mekaaniset ominaisuudet

Venymävaatimukset (vähimmäisprosentti 2 tuumassa):

Seinämän paksuus suurempi tai yhtä suuri kuin 0,120": 22 %

Seinämän paksuus < 0,120": Laskettu ASTM A53:n kaavan mukaan

Huomautus: Myötölujuudelle tai vetolujuudelle ei ole määritetty enimmäisarvoja.

Kemiallinen koostumus (enintään %)

Pääkohdat:

Tapettu teräs:A53 luokan B saumaton on tyypillisesti piitä{1}}muovattua terästä

Ei minimipiitämääritelty, mutta tyypillisesti läsnä

Kupari terästä(min. 0,18 % Cu) saatavilla, kun tarvitaan parannettua ilmakehän korroosionkestävyyttä

Valmistusprosessi

Saumattomat tuotantomenetelmät:

Pyörivä lävistys (Mannesmann-prosessi):

Lämmitetty aihio (2200-2400 astetta F) pyöritetty kulmien telojen välissä

Luo onton kuoren, joka pitenee entisestään

Yleisin menetelmä saumattomalle A53:lle

Ekstruusioprosessi:

Lämmitetty aihio pakotettu muotin läpi

Parempi erikoissovelluksiin

Lisäkäsittely:

Kuuma viimeistelty:Ei enempää lämpökäsittelyä

Kylmävedetty:Tarkat mitat ja sileä lopputulos

Normalisoitu:Valinnainen ominaisuuksien parantamiseksi

Kokoalue saumattomalle:

Nimellinen putken koko:1/8" - 26" (suurin yleensä 24")

Ulkohalkaisija:0,405" - 26"+

Seinän paksuus:Aikataulut 10, 20, STD, 40, 80, 120, 160, XXS

Pituus:Single Random (16-22 ft), Double Random (35-45 ft), Leikkauspituudet

Testausvaatimukset

Pakollinen testaus:

Valinnainen testaus:

Kovuustesti:Ostajan ja valmistajan välisellä sopimuksella

Lisätestit:Charpy-vaikutus jne. erityissopimuksella

Hydrostaattisen testin laskentaesimerkki:

6" Schedule 40 A53 Gr.B (OD=6.625", seinä=0.280"):

S=60 % 35 000 psi:stä=21 000 psi

P = (2 × 21,000 × 0.280) / 6.625 = ≈1 775 psikoepaine

Mittojen toleranssit

Pintaolosuhteet ja viimeistely

Yleiset sovellukset

Teollinen ja kaupallinen:

Putkijärjestelmät:Vesihuolto, viemäri, jätelinjat

Palosuojaus:Sprinklerijärjestelmät, pystyputket

LVI-järjestelmät:Lämmitys, ilmanvaihto, ilmastointilinjat

Mekaaniset järjestelmät:Paineilma, voitelu, hydrauliletkut

Rakenteelliset sovellukset:Kaiteet, tuet, aidat (vaikka A500 usein suositaan)

Öljy ja kaasu:

Matala-paineenkeräyslinjat

Kuntapalvelut:Vesi, höyry, instrumenttiilma

Rakenteellinen putkisto:Tuet, kulkutiet, tasot

Rakenne:

Rakennustelineet(vaikka A53 on vähemmän yleinen kuin A500 tässä)

Perustuksen paalutus(A252 sopii paremmin)

Arkkitehtoninen:Paljaat putkien ominaisuudet

Yleinen palvelu:

Höyrylinjat (alle tai yhtä suuri kuin 400 astetta F)

Kuuma ja kylmä vesi

Ilma- ja kaasuputket

Ei--syövyttävä nesteen siirto

Vertailu vastaaviin standardeihin

ASTM A53 Grade B vs. API 5L Grade B:

ASTM A53 Grade B vs. ASTM A106 Grade B:

Keskeinen samankaltaisuus:Monet tehtaat tuottavatkaksoissertifioitumateriaali täyttää sekä A53 Gr.B että A106 Gr.B vaatimukset.

Saumattoman rakentamisen edut

Edut vs. hitsattu putki:

Ei pitkittäistä hitsausta:Poistaa mahdollisen heikon kohdan

Tasainen vahvuus:Tasaiset ominaisuudet ympärysmitan ympärillä

Parempi korkealle paineelle:Korkeammat paineluokat mahdollisia

Parempi korroosionkestävyys:Ei hitsaus HAZ:ia, joilla on erilaiset korroosio-ominaisuudet

Parempi ovaliteetti:Tyypillisesti pyöreämpi kuin hitsattu putki

Korkeampi lämpötilaluokitus:Arvioitu usein korkeampiin lämpötiloihin

Milloin valita saumaton:

Higher pressure applications (>300 psi tyypillisesti)

Kriittiset palvelut, joissa luotettavuus on ensiarvoisen tärkeää

Sovellukset, joissa hitsin eheys on huolenaihe

Kun koodi tai spesifikaatio vaatii saumatonta

Kun kustannuspalkkio on perusteltua pienentyneen riskin vuoksi

Rajoitukset ja huomiot

Haitat vs. hitsattu putki:

Korkeammat kustannukset:20-50 % kalliimpi kuin ERW-putki

Kokorajoitukset:Suurin ulkohalkaisija tyypillisesti 24-26"

Seinän paksuuden vaihtelut:Voi olla vähemmän yhtenäinen kuin ERW

Pintakäsittely:Saattaa vaatia enemmän puhdistusta kuin hitsattu putki

Saatavuus:Joillakin kooilla voi olla pidemmät toimitusajat

Lämpötilarajat:

Enimmäismäärä:400 astetta F (204 astetta) jatkuvaan käyttöön

Lyhyt-pituus:Jopa 500 astetta F (260 astetta) rajoitetun ajan

Korkeammat lämpötilat:Harkitse A106- tai seosteräksiä

Ei suositella seuraaville:

Vakava syklinen kuormitus ilman arviointia

Erittäin alhaisen lämpötilan palvelu (< -20°F) without impact testing

Erittäin syövyttävät ympäristöt ilman suojaa

Kriittinen hapan palvelu (H₂S-ympäristöt)

Lämpökäsittelyvaihtoehdot

Huomautus:Useimmat A53 saumattomat toimitetaankuuma viimeisteltyellei toisin mainita.

Materiaalin sertifiointi

Vaadittu dokumentaatio:

Mill Test Certificate (MTC):Kemiallisen analyysin ja mekaanisten testien avulla

Lämpönumeron jäljitettävyys:Tärkeä koodin noudattamisen kannalta

Hydrostaattiset testitiedot:Paine ja kesto

Materiaalimerkintä:ASTM A53 vaatimusten mukaisesti

Merkintävaatimukset:

Valmistajan nimi tai tavaramerkki

ASTM-merkintä (A53)

Luokka (B)

Tyyppi (S saumattomalle)

Koko (NPS ja aikataulu tai OD × seinä)

Lämpönumero

Hydrostaattinen testipaine (jos suoritetaan)

"SMLS"-nimitys (valinnainen, mutta yleinen)

Tyypillinen merkintäesimerkki:

teksti

ABC CO A53 BS 6 SCH40 12345 1800PSI

Missä: Valmistaja=ABC CO, Spec=A53, Grade=B, tyyppi=S, koko=6" SCH40, lämpö=12345, testipaine=1800 PSI

Valmistus & Hitsaus

Hitsaukseen liittyviä huomioita:

Esilämmitys:Yleensä ei vaadita ohuille seinille (<0.75")

Täytemetalli:Tyypillisesti E7018, ER70S-6 tai vastaava

Jälki-hitsauksen lämpökäsittely:Valinnainen stressin lievitykseen

Menettelyn pätevyys:Vaaditaan sovellettavan koodin mukaan (ASME:n osa IX)

Hitsattavuus:Erinomainen kohtuullisen hiiliekvivalentin ansiosta

Hiiliekvivalentin laskenta:

CE=C+Mn6CE=C+6Mn​
A53 Gr.B: yleensä 0.30 + 1.20/6 =0,50 maksimi
(Todelliset arvot yleensä 0,35-0,45)

Muotoilu ja taivutus:

Kylmätaivutus:Hyväksytään oikeilla työkaluilla

Kuumataivutus:Suositellaan paksuille seinille tai tiukoille säteille

Pienin taivutussäde:Tyypillisesti 3 × OD kylmätaivutukseen

Springback:Ota huomioon työkalujen suunnittelussa

Suunnittelu- ja valintaohjeet

Valitse ASTM A53 Grade B saumaton, kun:

Painevaatimukset ovat kohtalaiset (tyypillisesti 300-1000 psi)

Lämpötila Alle tai yhtä suuri kuin 400 astetta F (204 astetta)

Kustannukset mahdollistavat korkeamman hinnan kuin hitsatut putket

Sovellus hyötyy saumattomista eduista

Koodi tai spesifikaatio vaatii saumattoman putken

Kriittisissä palveluissa tarvitaan korkeaa luotettavuutta

Yleiset putkityöt, mekaaniset tai matalapaineiset{0}}prosessisovellukset

Harkitse vaihtoehtoja, kun:

Kustannukset ovat ensisijainen huolenaihe (käytä A53 ERW:tä tai API 5L ERW:tä)

Large diameters needed (>24")

Very high pressure (>2000 psi) - harkitse API 5L:tä tai A106:ta

High temperature (>500 astetta F) - harkitse A106:ta

Matalissa lämpötiloissa palvelu (< -20°F) - consider A333

Rakenteelliset sovellukset - harkitse A500:aa

Paalutussovellukset - harkitse A252:ta

Esimerkki paineen luokittelusta:

6" Schedule 40 A53 Gr.B saumaton:

Suunnittelupaine (vesi, 100 astetta F):≈740 psi (ASME B31.1, B31.3)

Testipaine:≈1 775 psi (hydrostaattinen)

Suurin sallittu paine:Korkeampi, mutta rajoitettu varusteilla jne.

Tilaustiedot

Vaaditut vähimmäistiedot:

Vakio ja luokka:ASTM A53 Grade B Type S

Koko:NPS ja aikataulu (esim. 4" SCH 40) tai OD × WT

Pituus:Satunnaiset, kaksinkertaiset satunnaiset tai tietyt leikkauspituudet

Lopputulos:Tavallinen, kierteinen, viistetty

Pinnoite:Musta, galvanoitu tai pohjamaalattu

Testivaatimukset:Hydrostaattinen tai NDT vaihtoehto

Sertifiointi:Tehdastestitodistus vaaditaan

Määrä:Jalat tai palaset

Valinnaiset määritettävät vaatimukset:

Erikoislämpökäsittely (normalisoitu, hehkutettu jne.)

Lisätestit (Charpy, kovuus jne.)

Erikoispuhdistus/säilöntä (marinoitu ja öljytty jne.)

Merkintä- ja pakkausohjeet

Tarkastus-/todistajavaatimukset

Esimerkki ostotilausmäärityksestä:

teksti

ASTM A53 Grade B Type S Saumaton putken koko: 8" Schedule 40 (8,625" OD × 0,322" seinä) Pituus: Double Random (noin . 40 ft) Määrä: 2500 jalkaa Sertifiointi Päät: Tavallinen, leikattu neliö Pinnoite: Musta (paljas) Testaus: Hydrostatic A5 Testi: Hydrostatic A5 Testi kemiallinen analyysi Merkintä: ASTM A53 -vaatimusten mukaan Lisätiedot: Toimitetaan noin 5 000 lbs:n nipuissa

Toimialastandardien ja koodien noudattaminen

Tärkeimmät asiaan liittyvät standardit:

ASME B36.10:Hitsattu ja saumaton taottu teräsputki (mitat)

ASME B31.1:Power Piping (suunnittelu)

ASME B31.3:Prosessiputkistot (suunnittelu)

ASTM A530:Erikoistuneiden hiiliteräsputkien yleiset vaatimukset

ASME Osa II, osa D:Sallitut rasitukset

Suunnittelukoodit:

Sallitut rasitukset:Tarjottu ASME B31.1:ssä ja B31.3:ssa

Suunnittelukaavat:Sovellettavissa B31-koodin osissa

Painearvot:Perustuu usein Barlown kaavaan: P=2StDP=D2St​

Turvallisuustekijät:Tyypillisesti 3:1 tai 4:1 koodista riippuen

Yleiset koodiviitteet:

UPC (Uniform Plumbing Code):Hyväksyy A53 putkitöihin

IPC (International Plumbing Code):Hyväksyy A53 putkitöihin

NFPA 13:Hyväksyy A53 sprinklerijärjestelmille

ASME Kattilan koodi:Voi hyväksyä A53 tietyissä sovelluksissa

Taloudelliset näkökohdat

Hintatekijät:

Koko:Suuremmat halkaisijat maksavat enemmän per jalka

Seinän paksuus:Raskaammat seinät lisäävät materiaalikustannuksia

Määrä:Tyypillisesti saatavilla määräalennuksia

Lämpökäsittely:Lisäprosessit lisäävät kustannuksia

Testaus:Lisätestaus nostaa hintaa

Markkinaolosuhteet:Raaka-aineiden hintavaihtelut

Pinnoite:Galvanointi lisää peruskustannuksia 30-50 %

Tyypilliset kustannussuhteet:

A53 Gr.B saumaton:100 % (perustaso)

A53 Gr.B ERW: 60-80%

API 5L Gr.B saumaton: 90-110%

A106 Gr.B saumaton: 105-120%

A500 rakenneputki: 80-110%

Asennuskustannukset yhteensä:

Materiaalikustannukset:Saumaton premium

Valmistuskustannukset:Samanlainen kuin hitsattu useimmissa toiminnoissa

Asennuskustannukset:Samanlainen kuin hitsattu putki

Ylläpitokustannukset:Mahdollisesti alhaisempi luotettavuuden vuoksi

Elinkaarikustannukset:Saattaa olla alhaisempi korkeammista alkukustannuksista huolimatta

Laadunvalvontaongelmat

Yleisiä saumattomien putkien viat:

Laminointi:Sisäiset erotukset putken valmistuksesta

Saumat:Rullauksen aiheuttamia pintavirheitä

Epäkeskisyys:Epätasainen seinämän paksuus

Pinnan pistesyvyys:Skaalalta tai korroosiolta

Kierroksen-ulko-:Ovaliteetti ylittää vaatimukset

Tarkastusmenetelmät:

Ultraäänitestaus:Sisäisiä vikoja ja seinämittauksia varten

Pyörrevirta:Pintavaurioille

Magneettinen hiukkanen:Pintahalkeamia varten

Silmämääräinen tarkastus:Pinnan laadun vuoksi

Mittatarkistukset:OD, seinä, suoruus

Hyväksymiskriteerit:

Pintaviat:Ei vahingollisia vikoja ASTM A53:n mukaan

Mitat:Määrättyjen toleranssien sisällä

Testit:On läpäistävä kaikki vaaditut testit

Sertifiointi:Asianmukaiset asiakirjat vaaditaan

Toimialan käyttötilastot

Markkinaosuus:

Yleisin saumattomien putkien erittelyPohjois-Amerikassa

Laajalti käytettyliike- ja teollisuusrakentamisessa

Vakiomateriaalimonille putki- ja koneurakoitsijoille

Saatavillauseimmista teräspalvelukeskuksista

Alueelliset asetukset:

Pohjois-Amerikka:A53 on vakiona yleisputkille

Eurooppa:EN 10216/10217 yleisempi

Aasia:Usein käytetty JIS G3454 tai API 5L

Lähi-itä:API 5L suositaan usein teolliseen käyttöön

Sektorin käyttö:

Rakenne: 40%

Öljy ja kaasu: 25%

Teollisuus: 20%

Apuohjelmat: 10%

Muuta: 5%

Tulevaisuuden trendit ja kehitys

Toimialan trendit:

Parannettu kaksoissertifiointi:Lisää materiaalikokous sekä A53 että A106

Parannettu jäljitettävyys:Parempi dokumentointi ja seuranta

Ympäristönäkökohdat:Enemmän kierrätettyä sisältöä tuotannossa

Digitaalinen dokumentaatio:Elektroniset MTC:t ja materiaalin seuranta

Globaalien standardien yhdenmukaistaminen:Lähentyminen ISO-standardien kanssa

Tekninen kehitys:

Parempi pinnan laatu:Paremmat viimeistelyprosessit

Tiukemmat toleranssit:Tarkkoihin sovelluksiin

Tehostettu testaus:Kehittyneemmät NDE-menetelmät

Pinnoiteinnovaatiot:Parempi korroosiosuojaus

Yhteenveto ja suositukset

Tekninen yhteenveto:

ASTM A53 luokan B saumaton hiiliteräsputkionalan standardi työhevonenyleisiin{0}}paineisiin ja mekaanisiin sovelluksiin. Sen riittävän lujuuden, hyvän hitsattavuuden, saatavuuden ja kohtuullisen kustannusten yhdistelmä tekee siitä sopivan monenlaisiin sovelluksiin, joissa halutaan tai vaaditaan saumatonta rakennetta.

Tärkeimmät edut:

Laaja saatavuus:Useimpien toimittajien varastossa yhteiskokoisia

Koodin hyväksyminen:Tunnustettu kaikilla tärkeimmillä rakennus- ja painesäännöksillä

Hyvä tasapaino:Riittävä lujuus, hyvä hitsattavuus ja muovattavuus

Kustannus-tehokas:Kohtuulliset kustannukset saumattomasta suorituskyvystä

Todistettu suorituskyky:Vuosikymmenten menestyksekäs sovellushistoria

Valintakriteerit:

Valitse saumaton A53 Gr.B:

Yleiset LVI-, LVI- ja mekaaniset järjestelmät

Matala tai kohtalainen painesovellukset (vähemmän tai yhtä suuri kuin 1000 psi)

Lämpötilat Alle tai yhtä suuri kuin 400 astetta F

Missä saumaton rakentaminen tuo hyötyä

Kun koodi tai spesifikaatio sitä vaatii

Korvaus olemassa oleviin A53-järjestelmiin

Harkitse vaihtoehtoja:

Very high pressure (>1500 psi) - harkitse API 5L:tä tai A106:ta

High temperature (>400 astetta F) - harkitse A106:ta

Matala lämpötila (< -20°F) - consider A333

Rakenteelliset sovellukset - harkitse A500:aa

Kustannus{0}}arkaluontoiset projektit, joissa ERW on hyväksyttävää

Parhaat käytännöt:

Tekniset tiedot:Määritä aina "ASTM A53 Grade B Type S" saumattomaksi

Sertifiointi:Vaadi tehtaan testaustodistukset lähetysten mukana

Tarkastus:Tarkista mitat ja pinnan kunto vastaanoton yhteydessä

Varastointi:Suojaa korroosiolta varastoinnin aikana

Valmistus:Noudata päteviä hitsausmenetelmiä

Asennus:Tuki asianmukaisesti sovellettavien koodien mukaan

Lopullinen suositus:

Suurin osa yleisistä teollisista, kaupallisista ja institutionaalisista sovelluksista, jotka edellyttävät saumatonta hiiliteräsputkia,ASTM A53 Grade B Type S tarjoaa optimaalisen tasapainon suorituskyvyn, saatavuuden ja kustannusten välillä.Sen saumaton rakenne eliminoi hitsausongelmat säilyttäen samalla kohtuullisen taloudellisuuden. Oikein määriteltynä, valmistettuna ja asennettuna sovellettavien koodien mukaisesti se tarjoaa luotettavan-pitkäaikaisen palvelun nesteiden siirtoon, mekaanisiin järjestelmiin ja rakennesovelluksiin.

Huomautus: Tutustu aina soveltuviin koodeihin (ASME B31.1, B31.3, putkistokoodit jne.) ja ota pätevät insinöörit mukaan, kun suunnittelet järjestelmiä, joissa käytetään A53-putkia, erityisesti painesovelluksiin tai kriittisiin palveluihin.