ASTM A691 sähköfuusiohitsattu (EFW) putki
Peruskatsaus
Vakiomääritys vartensähkö-fuusio-hitsattu hiili- ja seosteräsputkivalmistettu kanssalisätty täytemetallia, valmistettupaine{0}}paineastian-laatulevyt. ASTM A691 on erityisesti suunniteltukorkeapaine{0}}palvelu korkeissa lämpötiloissa, mikä tekee siitä välttämättömän voimantuotanto-, petrokemian- ja teollisuusprosessisovelluksissa, joissa vaaditaan korkeaa lämpötilaa.
Nimen selitys
| Osa | Merkitys |
|---|---|
| ASTM | ASTM kansainvälinen |
| A691 | Vakiomäärittelynumero sähköiselle-fuusio-hitsatulle teräsputkelle korkeapaine-käyttöön korkeissa lämpötiloissa |
| Sähköhitsattu (EFW) | Valmistusprosessi – putki muodostetaan levystä ja hitsataan pituussuunnassa sähkökaarihitsauksellalisätty täytemetallia(erottuu ERW:stä, joka ei käytä täytemetallia) |
ASTM A691 EFW -putken tärkeimmät ominaisuudet
| Ominaisuus | Kuvaus |
|---|---|
| Materiaalin lähde | Valmistettu kohteestapaineastioiden laatulevyt(esim. ASTM A204, A387, A537, A299, A387/A387M) |
| Valmistus | Sähköhitsattu (EFW)– tyypillisesti pitkittäinen upotettu kaarihitsaus, johon on lisätty täytemetallia; hitsaukset käsin tai automaattisesti sähköprosessilla |
| Ensisijainen sovellus | Korkeapaine{0}}palvelu klokorkeita lämpötiloja |
| Halkaisija-alue | 16 tuumaa (400 mm) ja suurempinimellisesti |
| Seinän paksuus | Jopa 3 tuumaa (75 mm)mukaan lukien |
| Pituus | Tyypillisesti 5,8-12 m, vaihtoehdot 6 m, 9 m, 18 m tai mukautettu |
| Lämpötila Focus | Erityisesti suunniteltukorkean lämpötilan{0}}palvelu |
Keskeinen terminologia: Arvosana vs. luokka
Eron ymmärtäminenLuokkajaLuokkaon kriittinen ASTM A691:lle:
| Termi | Määritelmä | Esimerkkejä |
|---|---|---|
| Luokka | Tarkoittaakäytetyn levyn tyyppi(teräsanalyysi ja lujuustaso). Ilmaisee perusmateriaalin kemiallisen koostumuksen ja vastaavan ASTM-levyn määrityksen. | CM-65, CM-70, CM-75, CMSH-70, CMS-75, CMSH-80, ½ CR, 1CR, 1¼ CR, 2¼ CR, 3CR, 5CR, 9CR, 91 |
| Luokka | Määrittää kolme keskeistä valmistusattribuuttia:lämpökäsittely suoritettu, onkohitsaus tutkitaan röntgenkuvauksella, ja onkoputki on painetestattu . | 10, 11, 12, 13, 20, 21, 22, 23, 30, 31, 32, 33, 40, 41, 42, 43, 50, 51, 52, 53 (katso alla oleva täydellinen taulukko) |
Arvosanat ja levylähteet
ASTM A691:n "Grade" vastaa tiettyjä paineastialevyn teknisiä tietoja:
| Putken luokka | Terästyyppi | ASTM-levyn erittely | Levyluokka |
|---|---|---|---|
| CM-65 | Hiili-molybdeeniteräs | A204/A204M | A |
| CM-70 | Hiili-molybdeeniteräs | A204/A204M | B |
| CM-75 | Hiili-molybdeeniteräs | A204/A204M | C |
| CMSH-70 | Hiili-mangaani-piiteräs, normalisoitu | A537/A537M | 1 |
| CMS-75 | Hiili-mangaani-piiteräs | A299/A299M | - |
| CMSH-80 | Hiili-mangaani-piiteräs, karkaistu ja karkaistu | A537/A537M | 2 |
| ½ CR | ½ % kromia, ½ % molybdeeniterästä | A387/A387M | 2 |
| 1CR | 1 % kromia, ½ % molybdeeniterästä | A387/A387M | 12 |
| 1¼CR | 1 ¼ % kromia, ½ % molybdeeniterästä | A387/A387M | 11 |
| 2¼CR | 2 ¼ % kromia, 1 % molybdeeniterästä | A387/A387M | 22 |
| 3CR | 3 % kromia, 1 % molybdeeniterästä | A387/A387M | 21 |
| 5CR | 5 % kromia, ½ % molybdeeniterästä | A387/A387M | 5 |
| 9CR | 9 % kromia, 1 % molybdeeniterästä | A387/A387M | 9 |
| 91 | 9% kromi, 1% molybdeeni, vanadiini, kolumbium | A387/A387M | 91 |
Luokkanimet – täydellinen viitetaulukko
"Luokka" määrittää lämpökäsittelyn, röntgentutkimuksen ja painetestauksen vaatimukset. Luokkanumerointijärjestelmä noudattaa loogista kaavaa, jossaensimmäinen numero ilmaisee lämpökäsittelyn tyypin, jatoinen numero ilmaisee tarkastustason :
| Luokka | Lämpökäsittely putkessa | Röntgenkuvaus (osio 9) | Painetesti (osio 8.3) | Tyypillinen sovellus |
|---|---|---|---|---|
| 10 | Ei mitään | Ei | Ei | Ei--kriittinen, alhainen{1}}paine |
| 11 | Ei mitään | Kyllä | Ei | Hitsauksen eheyden tarkastus ilman painetestiä |
| 12 | Ei mitään | Kyllä | Kyllä | Yleistä as{0}}hitsatussa palvelussa täydellä tarkastuksella |
| 13 | Ei mitään | Ei | Kyllä | Vain paine{0}}testattu |
| 20 | Stressi helpottunut | Ei | Ei | Stressinpoisto mittavakauden takaamiseksi |
| 21 | Stressi helpottunut | Kyllä | Ei | Stressinpoisto hitsaustutkimuksella |
| 22 | Stressi helpottunut | Kyllä | Kyllä | Yleisin stressi{0}}kevennetylle palvelulle |
| 23 | Stressi helpottunut | Ei | Kyllä | Stressinpoisto vain painetestillä |
| 30 | Normalisoitu | Ei | Ei | Viljan jalostus |
| 31 | Normalisoitu | Kyllä | Ei | Normalisoitu hitsaustarkastuksella |
| 32 | Normalisoitu | Kyllä | Kyllä | Yleinen normalisoidulle palvelulle |
| 33 | Normalisoitu | Ei | Kyllä | Normalisoitu vain painetestillä |
| 40 | Normalisoitu ja karkaistu | Ei | Ei | Parannetut mekaaniset ominaisuudet |
| 41 | Normalisoitu ja karkaistu | Kyllä | Ei | Parannetut ominaisuudet hitsaustutkimuksella |
| 42 | Normalisoitu ja karkaistu | Kyllä | Kyllä | Täysi lämpökäsittely ja tarkastus |
| 43 | Normalisoitu ja karkaistu | Ei | Kyllä | Parannetut ominaisuudet painetestillä |
| 50 | Karkaistu ja karkaistu | Ei | Ei | Suurin vahvuus |
| 51 | Karkaistu ja karkaistu | Kyllä | Ei | Suurin lujuus hitsaustutkimuksella |
| 52 | Karkaistu ja karkaistu | Kyllä | Kyllä | Suurin lujuus täydellä tarkastuksella |
| 53 | Karkaistu ja karkaistu | Ei | Kyllä | Maksimilujuus painetestillä |
Huomautus 1:Materiaalien valinnassa tulee huomioida käyttölämpötila. Ohjeita saa Specification A20/A20M .
Huomautus 2:Luokkanumerointilogiikka:Ensimmäinen numero(10-50)=lämpökäsittelytyyppi;Toinen numero(0,1,2,3)=tarkastustaso (0=ei mitään, 1=vain RT, 2=RT + hydrotesti, 3=vain hydrotesti).
Lämpökäsittelyn parametrit
| Putken luokka | ASTM-spesifikaatio | Jälki-Hitsilämpö-Käsittele lämpötila-alue (stressiä lievittävä) aste F [ aste ] | Normalisoidaan lämpötila max ellei ole mainittu aste F [ aste ] | Sammutuslämpötila max ellei ole mainittu aste F [ aste ] | Karkaisulämpötila min aste F [ aste ] |
|---|---|---|---|---|---|
| CM-65/70/75 | A204/A204M | 1100-1200 [590-650] | 1700 [925] | - | - |
| CMSH-70 | A537/A537M | 1100-1200 [590-650] | 1700 [925] | - | - |
| CMS-75 | A299/A299M | 1100-1200 [590-650] | 1700 [925] | - | - |
| CMSH-80 | A537/A537M | - | - | 1700 [925] | 1100-1250 [590-675] |
| ½ CR, 1CR, 1¼ CR | A387/A387M | 1100-1375 [590-745] | 1850 [1010] | 1700 [925] | 1150-1375 [620-745] |
| 2¼CR, 3CR | A387/A387M | 1200-1400 [650-760] | 1850 [1010] | 1700 [925] | 1250-1400 [675-760] |
| 5CR | A387/A387M | 1200-1400 [650-760] | 1850 [1010] | 1650 [900] | 1300-1400 [705-760] |
| 9CR | A387/A387M | 1325-1375 [715-745] | - | - | 1325-1375 [715-745] |
| 91 | A387/A387M | 1350-1420 [730-770] | 1900-2000 [1040-1095] | 1900 min [1040 min] | 1350-1440 [730-780] |
Huomautus:9CR-teräs on ilma-karkaistua terästä, joka säilyttää austeniitin toisinaan lähes ilmakehän lämpötilassa. Hyvä käytäntö on antaa teräksen jäähtyä 150 celsiusasteeseen tai sen alle ennen kuin teräs käsitellään karkaisussa tai hitsauksen jälkeisessä -lämpökäsittelyssä.
Valmistusprosessi
ASTM A691 EFW -putket valmistetaan seuraavalla prosessilla:
Lautasen valmistus:Paineastioiden laatuteräslevyt valitaan vaaditun laadun perusteella (A204, A387, A537, A299 jne.).
Muodostaminen:Levyt muotoillaan lieriömäisiksi muovailuteloilla.
Hitsaus:Pituussauma hitsataan käyttäensähköinen sulatushitsausprosessikanssalisätty täytemetallia– Tämä erottaa EFW:n ERW:stä (joka ei käytä täytemetallia). Hitsaukset voidaan tehdä manuaalisesti tai automaattisesti sähköprosessilla.
Hitsauksen vahvistus:Hitsausliitoksissa tulee olla positiivinen vahvistus hitsin kummankin puolen keskellä. Ääriviivan tulee olla sileä, ja kerrostetun metallin tulee sulautua tasaisesti ja tasaisesti levyn pintaan.
Lämpökäsittely:Käytetään määritellyn luokan mukaan (stressiä lievittävä, normalisoiva, karkaisu ja karkaisu jne.).
NDT ja testaus:Röntgentutkimus (kun luokka määrittää), hydrostaattinen testaus (kun luokka määrittää), jännitys- ja taivutuskokeet .
Viimeistely:Päätykäsittely (tasainen, viisto), pintavirheiden poisto hiomalla tai koneistamalla .
Vertailutaulukko: ASTM A691 vs. ASTM A672 vs. ASTM A671
Nämä täydentävät standardit jakavat saman valmistustavan, mutta palvelevat erilaisia lämpötila-alueita:
| Aspekti | ASTM A691 | ASTM A672 | ASTM A671 |
|---|---|---|---|
| Palvelulämpötila | Korkeat lämpötilat | Kohtuulliset lämpötilat | Ilmakehän ja alhaisemmat lämpötilat |
| Ensisijainen painopiste | Korkea{0}}lämpötilojen kestävyys, virumisvastus, korkean-paineen kesto | Korkea lämpötila, kohtalainen palvelu | Alhaisen-lämmön sitkeys, iskuominaisuudet |
| Tyypilliset arvosanat | Cr-Mo-lejeeringit (1¼CR, 2¼CR, 5CR, 9CR, 91), CM-sarja | B60, B65, B70 (A515-pohjainen) | CC60, CC65, CC70 (A516-pohjainen) |
| Yleiset sovellukset | Korkean lämpötilan{0}}höyrylinjat, jalostamoiden lämmittimet, tehokattilat | Kattilan ulkoputket, kohtalaisen lämpöiset prosessilinjat | Matala-lämpötila prosessiputkisto, LNG, kylmähuolto |
| Materiaalin valinta | Suunniteltu jatkuvaan korkeaan lämpötilaan | Suunniteltu kohtuulliseen lämpötilaan | Suunniteltu matalissa{0}}lämpötiloissa |
Testaus- ja tarkastusvaatimukset
Valitusta luokasta riippuen ASTM A691 -putket käyvät läpi:
| Testityyppi | Tarkoitus | Sovellettavuus |
|---|---|---|
| Jännitystesti | Tarkista myötö ja vetolujuus | Kaikki putket |
| Taivutustesti | Tarkista hitsin sitkeys ja eheys | Kaikki putket |
| Röntgentutkimus (RT) | Tunnista hitsausvirheet – jokaisen hitsin koko pituudelta | Pakollinen luokille, joiden toinen numero on "1" tai "2". |
| Hydrostaattinen testi | Todiste vuodon{0}}tiiveydestä | Vaaditaan luokissa, joiden toinen numero on "2" tai "3". |
| Painetesti | Tarkista paineenrajoitus | Luokkakohtaiset vaatimukset |
| Pintatarkastus | Tunnista ja poista ei-hyväksyttävät puutteet | 100% |
Yleiset sovellukset
ASTM A691 EFW -putkia käytetään laajalti:
| Teollisuus | Sovellukset |
|---|---|
| Sähköntuotanto | Korkean-lämpöhöyrylinjat, kattilan ulkoiset putket, tulistimen liitännät |
| Petrokemian ja jalostus | Korkean{0}}lämpötilojen prosessiputket, jalostamoiden lämmittimet, katalyyttinen krakkausputkisto |
| Öljy ja kaasu | Korkean{0}}paineen korkean lämpötilan-putket (HPHT) ja käsittelylaitokset |
| Kemiallinen käsittely | Prosessilinjat korkeiden{0}}lämpötilojen kemianhuoltoon |
| Teollinen | Korkeapaine{0}}teolliset putkistojärjestelmät, jotka edellyttävät korkeaa lämpötilaa |
Tyypillinen koko saatavuus
| Parametri | Alue |
|---|---|
| Ulkohalkaisija | 16" (400 mm) - 60" (1500 mm)+nimellisesti |
| Seinän paksuus | Jopa 3" (75 mm)standardi |
| Pituus | 5,8-12m vakio, jopa 18m saatavilla |
| Loppuviimeistely | Tasaiset päät, viistetyt päät hitsausta varten |
| Toimitusehdot | Luokan määrittämä (stressistä vapautettu, normalisoitu, normalisoitu ja karkaistu, sammutettu ja karkaistu) |
Luokkavalintaohjeet
Sopivan luokan valinta riippuu palveluvaatimuksista:
| Palvelun kunto | Suositeltu luokka | Perustelut |
|---|---|---|
| Yleinen korkean{0}}lämpötilan ja korkean paineen{1}}palvelu | 22 | Stressi lievitetty täydellisellä tarkastuksella -yleisin monissa sovelluksissa |
| Kriittinen korkean lämpötilan{0}}palvelu | 32 tai 42 | Normalisoitu tai normalisoitu ja karkaistu jyvien jalostukseen ja ominaisuuksien parantamiseen |
| Maksimi lujuusvaatimukset | 52 | Karkaistu ja karkaistu täydellä tarkastuksella |
| Hitsattu palvelu ja täydellinen tarkastus | 12 | Kuten-hitsattu RT:llä ja hydrotestillä |
ASTM A691 EFW -putken edut
| Etu | Kuvaus |
|---|---|
| Suuri halkaisija ominaisuus | Voi tuottaa paljon suurempia putkia kuin saumattomat tai ERW-ominaisuudet |
| Paksut seinät | Soveltuu korkeapaineisiin{0}}sovelluksiin, jotka vaativat huomattavaa seinämän paksuutta (jopa 3" standardi) |
| Seosteräsvaihtoehdot | Laaja valikoima Cr-Mo-seoslaatuja korkean-lämpötilojen huoltoon (1¼CR, 2¼CR, 5CR, 9CR, 91) |
| Suorituskyky korkeassa lämpötilassa | Suunniteltu erityisesti korkeisiin{0}}lämpötiloihin |
| Korkean paineen kyky | Suunniteltu korkeapaine{0}}huoltoon |
| Laadunvalvontavaihtoehdot | Luokkajärjestelmä mahdollistaa tarkastustason sovittamisen palvelun kriittisyyteen |
| Valmistus levystä | Mahdollistaa paineastialaatuisten materiaalien käytön sertifioiduilla ominaisuuksilla |
Tärkeitä valintahuomautuksia
1. Arvosanan valinta hakemuksen mukaan
CM-sarja:Hiili-molybdeeniteräkset yleiseen korkean lämpötilan{1}}käyttöön
Cr-Mo Grades (1¼CR, 2¼CR, 5CR, 9CR):Yhä ankarampiin korkeita{0}}lämpötiloja ja korroosiota-kestäviin sovelluksiin
Luokka 91:Edistyksellinen 9Cr-1Mo-V teräs erittäin korkeisiin lämpötiloihin, joissa vaaditaan erinomaista virumislujuutta
2. Luokkavalintalogiikka
Luokkanumerojärjestelmä tekee valinnasta yksinkertaista:
Ensimmäinen numero= lämpökäsittely: 10 (hitsattu-), 20 (stressistä poistettu), 30 (normalisoitu), 40 (normalisoitu ja karkaistu), 50 (karkaistu ja karkaistu)
Toinen numero= tarkastus: 0 (ei mitään), 1 (vain RT), 2 (RT + hydrotesti), 3 (vain hydrotesti)
Yleisimmät valinnat korkean lämpötilan{0}}palvelulle:
Luokka 22:Stressi vapautettu, täysin tarkastettu -standardi monille korkeiden lämpötilojen{0}}sovelluksille
Luokka 32:Normalisoitu, täysin tarkastettu – kun viljan jalostusta tarvitaan
Luokka 42:Normalisoitu ja karkaistu, täysin tarkastettu – parantaa korkean lämpötilan{0}}ominaisuuksia
3. Lämpötilanäkökohdat
ASTM A691 on erityisestikorkean lämpötilan{0}}palvelu
Eri laatuluokilla on erilaiset enimmäislämpötilarajat – katso soveltuvia koodeja
Erittäin korkeissa lämpötiloissa vaaditaan Cr-Mo-seoksia (5CR, 9CR, 91)
4. Koodin noudattaminen
ASME-koodi: Käytetään usein kattila- ja paineastiakoodisovelluksiin
Katso soveltuvista rakennesäännöistä (ASME B31.1 Power Piping, B31.3 Process Piping) hyväksyntä- ja suunnittelutekijöistä
5. Laadunvarmistus
Mill Test Certificate: vaaditaan yleensä kriittisiin sovelluksiin
Varmista, että kaikki vaaditut testit (RT, hydrotest) tiettyä luokkaa kohti on dokumentoitu
Varmista, että lämpökäsittely on suoritettu eritelmien vaatimusten mukaisesti
Lopullinen takeaway: ASTM A691 EFW -putkionvakiospesifikaatio suuren-halkaisijan, sähkö-fuusiohitsattujen-hiili- ja seosteräsputkienvalmistettu paineastian laatulevyistäkorkeapaine{0}}palvelu korkeissa lämpötiloissa. Se erottuu senLuokka(ilmoittaa levymateriaalin, esim. 2¼CR alkaen A387 Grade 22 korkean lämpötilan palvelusta) jaLuokka(ilmaisee lämpökäsittelyn ja tarkastustason, esim. luokka 22 rasitukselle-kevennetty radiografialla ja hydrotestillä) . Tämä putki on välttämätönsähköntuotanto-, petrokemian- ja teollisuusprosessisovelluksetvaatii suuria halkaisijoita, paksuja seiniä ja luotettavaa suorituskykyä korkeassa{0}}lämpötiloissa. Yleisin korkean-lämpötilan ja korkean paineen-painepalvelun spesifikaatio onASTM A691 2¼CR luokka 22 .
