أنابيب ASTM A106

أستم A106-المواصفات القياسية لأنابيب الصلب الكربوني غير الملحومة لخدمة درجات الحرارة العالية-

يتم دائمًا إنتاج أنابيب ASTM A106 بالطريقة غير الملحومة ويمكن ثنيها ولفها وحوافها.

الأحجام

1 بوصة – 26 بوصة اعتمادًا على نسبة القطر الخارجي مقابل الجدار

ASTM A106 الأنابيب غير الملحومة(المعروفة أيضًا باسم أنابيب ASME SA106) تُستخدم بشكل شائع في بناء مصافي النفط والغاز ومحطات الطاقة ومصانع البتروكيماويات والغلايات والسفن. يجب أن تنقل هذه الأنابيب السوائل والغازات عند درجات حرارة وضغوط أعلى. تشتمل أنابيب ASTM A106 على ثلاث درجات، A106 الدرجة A، A106 الدرجة B، وA106 الدرجة C. من بينها، الدرجة A لديها متطلبات قوة أقل نسبيًا؛ يتم استخدام الدرجة B على نطاق واسع ولها توازن أفضل في الأداء العام؛ يتمتع المستوى C بمعايير أعلى في القوة والمتانة، ويمكنه التعامل مع سيناريوهات أكثر صرامة لدرجات الحرارة العالية-والضغط العالي-.

حول ASTM A106 الصف ب:
يتم استخدام أنابيب ASTM A106 Grade B (المعروفة أيضًا باسم أنابيب ASME SA106 GR.B) في محطات الطاقة والغلايات ومصانع البتروكيماويات ومصافي النفط والغاز والسفن حيث يجب أن تنقل الأنابيب السوائل والغازات الساخنة أو الباردة تحت ضغوط ودرجات حرارة عالية. A106 غرام. B الأنابيب الفولاذية الكربونية غير الملحومة، A106 Gr Bأنبوب سي إتش 40، يتوفر موردو الأنابيب ASTM A106 Grade B بأوزان وأحجام مختلفة ودرجات سوداء ومجلفنة ملحومة وكهربائية. أحجام الأنابيب ASTM A106 Grade B، أقل من 2 بوصة يتم تسليمها عادةً كمنتج مسحوب على البارد . 2" وما فوق عادة ما تكون منتهية على الساخن.

حول ASTM A106 الصف C:
أنابيب ASTM A106 Grade C (المعروفة أيضًا بأنابيب ASME SA106 GR.C) عبارة عن أنابيب من الصلب الكربوني-المنغنيز للغلايات ذات القطر العالي-والسخانات الكبيرة- ذات درجات الحرارة العالية. تركيبه الكيميائي بسيط ويشبه الفولاذ الكربوني 20G، لكن محتواه من الكربون والمنغنيز أعلى، لذا فإن قوة إنتاجه أعلى بحوالي 12% من قوة 20G، كما أن اللدونة والمتانة ليست سيئة. يتمتع الفولاذ بعملية إنتاج بسيطة وقابلية تشغيل جيدة على البارد والساخن. يمكن أن يؤدي استخدامه لاستبدال موصلات 20 جيجا (الموفر، وجدار الماء، وجهاز التسخين الفائق ذو درجة الحرارة المنخفضة، ورأس إعادة التسخين) إلى تقليل سمك الجدار بنسبة 10% تقريبًا، مما يمكن أن يوفر تكاليف المواد، ويقلل من عبء عمل اللحام، ويحسن الرؤوس من فرق الضغط عند البداية-.

الخصائص الميكانيكية لـ ASTM A106:

الاختلافات الرئيسية:
تتميز الدرجة C بأعلى قوة (قوة الخضوع أكبر من أو تساوي 275 ميجا باسكال) وهي مناسبة لبيئات الضغط العالي للغاية-، مثل أنابيب الغلايات فوق الحرجة.
الدرجة B هي الأكثر استخدامًا (قوة الإنتاج أكبر من أو تساوي 240 ميجا باسكال)، ومناسبة لسيناريوهات الضغط المتوسط ​​والعالي-مثل المصافي ومحطات الطاقة.
تتميز الدرجة "أ" بأنها الأقل قوة وهي مناسبة للاستخدامات الصناعية العامة مثل نقل البخار والماء ذو ​​الضغط المنخفض-.

التركيب الكيميائيASTM A106:

خصائص التركيب الكيميائي:

عنصر الكربون (C): محتوى الكربون من الدرجة A لا يتجاوز 0.25%، ومحتوى الكربون من الدرجة B هو 0.25-0.30%، ومحتوى الكربون من الدرجة C هو 0.30-0.35%. الكربون هو العامل الرئيسي الذي يؤثر على القوة. تتوافق الزيادة التدريجية في المحتوى مع زيادة تدريجية في القوة، ولكن المحتوى العالي جدًا من الكربون سيزيد أيضًا من الميل إلى التصلب ويؤثر على المتانة، وبالتالي فإن محتوى الكربون في كل درجة له ​​نطاق صارم.

المنغنيز (Mn): يبلغ محتوى المنغنيز حوالي 0.29-1.06% في الدرجات الثلاثة. يمكن للمنغنيز صقل الحبوب، وتقوية الفريت، وتوفير مقاومة إضافية للشد والضغط لأنابيب الصلب، والمساعدة في تحسين الخواص الميكانيكية الشاملة.
السيليكون (Si): يتم الحفاظ على محتوى السيليكون عند حوالي 0.10%. إنه يلعب بشكل رئيسي دور إزالة الأكسدة، وينقي الفولاذ المنصهر، ويضمن بشكل غير مباشر جودة الفولاذ، ويجعل الهيكل الداخلي أكثر اتساقًا.

التحكم في الشوائب: محتوى عناصر شوائب الفوسفور والكبريت محدود للغاية، ولا يتجاوز 0.035%. الغرض من الحد من الشوائب هو تجنب الشوائب التي من شأنها إضعاف أداء القوة للأنابيب الفولاذية وتقليل موثوقيتها.

مقارنة سيناريوهات التطبيق النموذجية:

A106 GR.A: يُستخدم بشكل شائع في نقل السوائل ذات الضغط المنخفض-وفي مجالات هياكل المباني، مثل خطوط الأنابيب الصناعية العامة وأنظمة البخار ذات الضغط المنخفض-.
A106 GR.B: يُستخدم بشكل شائع في مجالات البتروكيماويات والطاقة الكهربائية والغلايات، مثل خطوط أنابيب المصافي وأنابيب البخار في محطات توليد الطاقة وأنابيب الغلايات ذات الضغط العالي-.
A106 GR.C: يُستخدم بشكل شائع في أنظمة الضغط العالي جدًا- ودرجات الحرارة العالية ومجالات الطاقة النووية، مثل محطات الطاقة فوق الحرجة، واستخراج النفط والغاز-من أعماق البحار، وخطوط الأنابيب المساعدة لمحطات الطاقة النووية.

الاختلافات الرئيسية:
الدرجة B هي الأكثر استخدامًا على نطاق واسع، حيث تغطي أكثر من 90% من احتياجات خطوط الأنابيب ذات درجات الحرارة المرتفعة والضغط العالي-، مثل وحدات التكسير في المصافي.
Grade C is used in more severe environments, such as supercritical pressure boilers (>22.1 ميجا باسكال).
تتميز الدرجة "أ" بتكلفة أقل وهي مناسبة لأنظمة الضغط غير-المنخفضة الحرجة-.

كيفية اختيار الصف المناسب؟

درجة الحرارة أقل من أو تساوي 450 درجة، الضغط أقل من أو يساوي 5MPa → الدرجة A (اقتصادية)
درجة الحرارة أقل من أو تساوي 650 درجة، الضغط أقل من أو يساوي 15MPa → الدرجة B (الأكثر استخدامًا)
درجة الحرارة أقل من أو تساوي 700 درجة، ظروف الضغط العالي جدًا- → الدرجة C (احتياجات خاصة)

مقارنة الأنابيب A106 مع المعايير الأخرى:

ASTM A53: خط أنابيب للأغراض العامة -منخفض الضغط-، قابل للحام، منخفض القوة، غير مناسب لدرجات الحرارة المرتفعة.
API 5L: خطوط أنابيب النفط والغاز لمسافات طويلة-، مع التركيز على مقاومة الضغط ومقاومة التآكل، وليس التركيز على الأداء في درجات الحرارة العالية.
ASTM A335: Alloy steel high temperature pipe, containing Cr-Mo alloy, temperature resistance >700 درجة .

عملية التصنيع:
يمكن تصنيع الأنابيب الفولاذية غير الملحومة ASTM A106 من خلال عمليتين: السحب على البارد والدرفلة على الساخن. تختلف العمليتان في عملية الإنتاج، والدقة، وجودة السطح، والحد الأدنى للحجم، والخواص الميكانيكية، والهيكل التنظيمي، وما إلى ذلك. على سبيل المثال، دقة وجودة السطح للأنابيب المسحوبة على البارد عادة ما تكون أعلى من تلك الخاصة بالأنابيب المدرفلة على الساخن، ولكن الحد الأدنى للحجم أكبر، والخصائص الميكانيكية والهيكل التنظيمي مختلفان قليلاً. تعد عملية الدرفلة على الساخن أكثر ملاءمة للإنتاج على نطاق واسع-.

① عملية الإنتاج الرئيسية للأنابيب الفولاذية غير الملحومة المدرفلة على الساخن-:
إعداد وفحص الأنابيب الفارغة ← تسخين الأنابيب الفارغة ← التثقيب ← لف الأنابيب ← إعادة تسخين الأنابيب الفولاذية ← تحديد حجم (تقليل) القطر ← المعالجة الحرارية ← استقامة الأنابيب النهائية ← التشطيب ← الفحص (غير المدمر، الفيزيائي والكيميائي، فحص الطاولة) ← التخزين

② عملية الإنتاج الرئيسية للأنابيب الفولاذية غير الملحومة المدرفلة (المسحوبة) على البارد:
التحضير الفارغ ← التخليل والتشحيم ← الدرفلة على البارد (الرسم) ← المعالجة الحرارية ← الاستقامة ← التشطيب ← الفحص

هناك طريقتان للمعالجة الباردة: إحداهما هي طريقة السحب البارد، وهي سحب الأنابيب الفولاذية من خلال قالب سحب الأنابيب لجعل الأنابيب الفولاذية أرق وممدودة تدريجيًا؛ الطريقة الأخرى هي طريقة الدرفلة على البارد، وهي طريقة لتطبيق مطحنة الدرفلة الساخنة التي اخترعها الأخوان مونيسمان على المعالجة الباردة. يمكن أن تؤدي المعالجة الباردة للأنابيب الفولاذية غير الملحومة إلى تحسين دقة الأبعاد وإنهاء المعالجة للأنابيب الفولاذية، وتحسين الخواص الميكانيكية للمواد، وما إلى ذلك.

يتم استخدام الأنابيب الفولاذية غير الملحومة ASTM A106 على نطاق واسع في العديد من الصناعات، بما في ذلك البترول والكيماويات والغلايات ومحطات الطاقة والسفن وتصنيع الآلات والسيارات والطيران والفضاء والطاقة والجيولوجيا والبناء والصناعة العسكرية. هذه الصناعات لديها متطلبات مختلفة للأنابيب الفولاذية، لكن الأنابيب الفولاذية غير الملحومة ASTM A106، باعتبارها مادة عالمية، يمكنها تلبية الاحتياجات الأساسية لمعظم الصناعات.

عملية:
يجب أن يتم ذبح الفولاذ، وتكون عملية الصهر الأولية عبارة عن فرن مفتوح-أو فرن أكسجين أساسي-أو فرن كهربائي-، ومن المحتمل أن يتم دمجه مع عملية تفريغ أو تكرير منفصلة. إذا تم استخدام الصهر الثانوي، باستخدام إعادة صهر الخبث الكهربي أو إعادة صهر القوس بالفراغ -، فيجب تعريف الحرارة على أنها جميع السبائك المعاد صهرها من حرارة أولية واحدة.

يُسمح بصب الفولاذ في سبائك أو في شكل حبلا. عندما يتم صب الفولاذ من درجات مختلفة بالتتابع، يلزم تحديد المادة الانتقالية الناتجة. يجب على المنتج إزالة المادة الانتقالية بأي إجراء مقرر يؤدي إلى فصل الدرجات بشكل إيجابي.

المعالجة الحرارية:
الأنابيب الساخنة-لا تحتاج إلى معالجة حرارية. عندما تتم معالجة الأنابيب الساخنة بالحرارة، يجب معالجتها بالحرارة عند درجة حرارة 1200 درجة فهرنهايت (650 درجة) أو أعلى.

يجب معالجة الأنابيب المسحوبة على البارد حرارياً بعد مرور السحب البارد النهائي عند درجة حرارة 1200 درجة فهرنهايت (650 درجة) أو أعلى.

متطلبات الانحناء:
بالنسبة للأنابيب NPS2 (DN50) وما دونها، يجب أن يتم ثني طول كافٍ من الأنابيب على البارد خلال 90 درجة حول شياق أسطواني، يبلغ قطره اثني عشر ضعف القطر الخارجي (كما هو موضح في ASME B 36.10M) للأنبوب، دون حدوث تشققات. طلب Wehn ​​اللف المغلق، ويجب أن يتم ثني الأنبوب على البارد بمقدار 180 درجة حول شياق أسطواني. يبلغ قطرها ثمانية أضعاف القطر الخارجي (كما هو موضح في ASME B 36.10M) للأنبوب، دون فشل.

الاختبار الهيدروستاتيكي:
يجب أن يخضع كل طول من الأنابيب للاختبار الهيدروستاتيكي دون حدوث تسرب عبر جدار الأنبوب.

كبديل للاختبار الهيدروستاتيكي حسب اختيار الشركة المصنعة أو عندما يكون محددًا في أمر الشراء، يجوز اختبار الجسم الكامل لكل أنبوب باستخدام اختبار كهربائي غير مدمر.

في حالة حذف الاختبار الهيدروستاتيكي والاختبار الكهربائي غير المدمر والأطوال المميزة بالحرفين "NH"، يجب أن تنص الشهادة بوضوح، عند الاقتضاء، على "لم يتم اختبارها الهيدروستاتيكي"، ويجب إلحاق الحروف "NH" برقم مواصفات المنتج ودرجة المادة الموضحة في الشهادة.

اختبار كهربائي غير مدمر-:
كبديل للاختبار الهيدروستاتيكي حسب اختيار الشركة المصنعة أو عندما يكون محددًا في أمر الشراء كبديل أو إضافة للاختبار الهيدروستاتيكي، يجب اختبار الجسم الكامل لكل أنبوب باستخدام اختبار كهربائي غير مدمر. في مثل هذه الحالات. يجب أن تتضمن علامات كل طول أنبوب مفروش على هذا النحو الحروف "NDE". والهدف من هذا الاختبار الكهربائي غير المدمر هو رفض الأنابيب التي بها عيوب، وإنتاج إشارات اختبار مساوية أو أكبر من تلك التي ينتجها معيار المعايرة المطبق.

عند إجراء الاختبار الكهربائي غير المدمر، يجب أن يتم تمييز الأطوال بالحروف "NDE". يجب أن تذكر الشهادة، عند الاقتضاء، "تم اختبار الكهرباء غير المدمر" ويجب أن تشير إلى الاختبارات التي تم تطبيقها. كما يجب إلحاق حروف "NDE" برقم مواصفات المنتج ودرجة المادة الموضحة في الشهادة.

اختبار الموجات فوق الصوتية المشار إليه في هذه المواصفات قادر على اكتشاف وجود وموقع عيوب كبيرة موجهة طوليًا أو محيطيًا: ومع ذلك، عيوب موجهة بشكل مختلف. اختبار الموجات فوق الصوتية ليس بالضرورة قادرًا على اكتشاف النقص العميق والقصير.

يتمتع فحص التيار الدوامي المشار إليه في هذا التصنيف بالقدرة على اكتشاف العيوب الكبيرة، خاصة النوع القصير المفاجئ.

إن فحص تسرب التدفق المشار إليه في هذه المواصفات قادر على اكتشاف وجود وموقع العيوب الهامة ذات الاتجاه الطولي أو العرضي، ومع ذلك، يجب استخدام تقنيات مختلفة للكشف عن مثل هذه العيوب ذات التوجه المختلف.