ASTM A213 / SA213 - سبائك غير ملحومة-غلاية فولاذية، مسخن فائق، وأنابيب مبادل حراري-
أستم A213 (SA213)هو تغطية المواصفات الشاملةأنابيب فولاذية غير ملحومة من سبائك الحديد والأوستنيت-.لارتفاع درجة الحرارة-وخدمة التآكلفي الغلايات والمسخنات الفائقة والمبادلات الحرارية والمكثفات.
الخصائص الرئيسية
| ميزة | وصف |
|---|---|
| مادة | سبائك الصلب(درجات الحديديك والأوستنيتي) |
| تصنيع | سلس (SMLS) فقط- ساخن-منتهي أو بارد-مرسوم |
| نطاق درجة الحرارة | ما يصل إلى 700 درجة (1300 درجة فهرنهايت)اعتمادا على الدرجة |
| الاستخدام الأساسي | خدمة -درجة حرارة عالية/تآكلحيث يكون الفولاذ الكربوني غير كافٍ |
الدرجات والتطبيقات المشتركة
درجات الحديد (الكروم-الموليبدينوم):
| درجة | نوع السبائك | العناصر الرئيسية | أقصى درجة حرارة* | التطبيق الأساسي |
|---|---|---|---|---|
| T2 | ½Cr-½Mo | 0.5% كروم، 0.5% مو | 500 درجة | مسخن فائق السبائك-منخفض |
| T5 | 5Cr-½ مو | 5% كروم، 0.5% مو | 600 درجة | -مقاومة الأكسدة العالية |
| T11 | 1¼Cr-½Mo | 1.25% كروم، 0.5% مو | 525 درجة | أنابيب التسخين العامة |
| T12 | 1Cr-½Mo | 1% كروم، 0.5% مو | 510 درجة | على غرار T11 |
| T22 | 2¼Cr-1Mo | 2.25% كروم، 1% مو | 575 درجة | معيار الصناعةالمحماة |
| T91 | 9Cr-1Mo-V | 9% كروم، 1% مو، الخامس، ملحوظة | 650 درجة | درجة حرارة مرتفعة متقدمة-. |
الدرجات الأوستنيتي (الفولاذ المقاوم للصدأ):
| درجة | أيزي يعادل | العناصر الرئيسية | أقصى درجة حرارة* | التطبيق الأساسي |
|---|---|---|---|---|
| TP304 | 304 | 18Cr-8Ni | 700 درجة | مقاومة التآكل العامة |
| TP304H | 304H | 18Cr-8Ni (عالي الكربون) | 700 درجة | قوة درجة حرارة عالية-. |
| TP316 | 316 | 16Cr-10Ni-2Mo | 700 درجة | مقاومة التآكل للكلوريد |
| TP321 | 321 | 18Cr-10Ni-Ti | 700 درجة | الحماية من التآكل بين الحبيبات |
| TP347 | 347 | 18Cr-10Ni-Nb | 700 درجة | قوة درجة حرارة عالية-، أكسدة بالبخار |
*أقصى درجة حرارة تقريبية للمعادن للخدمة طويلة الأمد-.
المتطلبات الكيميائية (أمثلة)
الحديديك الصف T22:
| عنصر | تعبير (٪) |
|---|---|
| الكربون (ج) | 0.05 - 0.15 |
| المنغنيز (من) | 0.30 - 0.60 |
| الفوسفور (P)، كحد أقصى | 0.025 |
| الكبريت (S)، كحد أقصى | 0.025 |
| السيليكون (سي)، كحد أقصى | 0.50 |
| الكروم (الكروم) | 1.90 - 2.60 |
| الموليبدينوم (مو) | 0.87 - 1.13 |
الأوستنيتي الصف TP304H:
| عنصر | تعبير (٪) |
|---|---|
| الكربون (ج) | 0.04 - 0.10 |
| المنغنيز (Mn)، كحد أقصى | 2.00 |
| الفوسفور (P)، كحد أقصى | 0.045 |
| الكبريت (S)، كحد أقصى | 0.030 |
| السيليكون (سي)، كحد أقصى | 1.00 |
| الكروم (الكروم) | 18.0 - 20.0 |
| النيكل (ني) | 8.0 - 11.0 |
الخواص الميكانيكية
درجات الحديد (مثال - T22):
| ملكية | متطلبات |
|---|---|
| قوة الشد، دقيقة | 415 ميجا باسكال (60.000 رطل لكل بوصة مربعة) |
| قوة الخضوع، دقيقة | 205 ميجا باسكال (30000 رطل لكل بوصة مربعة) |
| استطالة (في 50 ملم)، دقيقة | 30% |
درجات الأوستنيتي (مثال - TP304H):
| ملكية | متطلبات |
|---|---|
| قوة الشد، دقيقة | 515 ميجا باسكال (75000 رطل لكل بوصة مربعة) |
| قوة الخضوع، دقيقة | 205 ميجا باسكال (30000 رطل لكل بوصة مربعة) |
| استطالة (في 50 ملم)، دقيقة | 35% |
التصنيع والمعالجة الحرارية
طرق الإنتاج:
تم الانتهاء من العمل الساخن-.- للتطبيقات القياسية
مرسومة بالبرد-.- للحصول على تفاوتات أقرب (يجب معالجتها بالحرارة)
متطلبات المعالجة الحرارية:
| نوع الصف | المعالجة الحرارية المطلوبة |
|---|---|
| الدرجات الحديديك | تطبيع وخفف أو صلب |
| الدرجات الأوستنيتي | الحل صلب (أكبر من أو يساوي 1040 درجة) ومروي |
| T91/T92 | عادي (1040-1080 درجة) وخفف (730-800 درجة) |
التسامح الأبعاد:
أكثر إحكاما من معايير أنابيب الضغط
ضروري لملاءمة الأنبوب-مع-صفائح الأنبوب
التفاوتات الخاصة المتاحة للأنابيب المنحنية على شكل U-.
الاختبار والتفتيش
| امتحان | متطلبات |
|---|---|
| اختبار الهيدروستاتيكي | إلزامي(أو اختبار غير مدمر) |
| اختبار التسطيح | مطلوب (اختبارات ليونة) |
| اختبار حرق | مطلوب (اختبارات قابلية التوسيع) |
| اختبار الصلابة | اختياري/لدرجات معينة |
| حجم الحبوب | مطلوب للدرجات الأوستنيتي |
| التآكل الحبيبي | اختياري للدرجات الأوستنيتي (ASTM A262) |
| اختبار غير مدمر | اختياري (تيار إيدي / بالموجات فوق الصوتية) |
ضغط الاختبار الهيدروستاتيكي:
نص
P=2St/D (الحد الأدنى 70 بار/1000 رطل لكل بوصة مربعة) حيث S=60% من الحد الأدنى لقوة الخضوع المحددة
التطبيقات الأولية
1. توليد الطاقة:
أنابيب التسخين/إعادة التسخين(T22، T91، TP304H، TP347)
أنابيب جدار الماءفي خدمة الوقود المسببة للتآكل (T11، T22)
مولد البخار لاستعادة الحرارة (HRSG)أنابيب
أنابيب المكثف(الدرجات الأوستنيتي للمياه المالحة/مياه البحر)
2. البتروكيماويات والتكرير:
أنابيب سخان مشتعلة (T5, T9, T11, T22)
أنابيب المبادلات الحراريةلتيارات عملية التآكل
أنابيب المصلح الحفزي
أنابيب تكسير الإيثيلين
3. الغلايات الصناعية:
أنابيب الغلايات الحرارية النفايات
أنابيب غلايات الاسترداد الكيميائي
-سخانات عملية ذات درجة حرارة عالية
إرشادات الاختيار
درجة الحرارة-الاختيار على أساس:
| نطاق درجة الحرارة | الدرجات الموصى بها |
|---|---|
| < 425°C (800°F) | A192، A210 (الفولاذ الكربوني) |
| 425-525 درجة (800-975 درجة فهرنهايت) | T11, T12, T22 |
| 525-600 درجة (975-1110 درجة فهرنهايت) | T5، T9، T22، TP304H |
| 600-650 درجة (1110-1200 درجة فهرنهايت) | T91، T92، TP304H، TP347 |
| >650 درجة (1200 درجة فهرنهايت) | TP304H، TP347، TP310، سبائك متقدمة |
التآكل-الاختيار على أساس:
| نوع التآكل | الدرجات الموصى بها |
|---|---|
| الأكسدة (المدفأة) | T5 (5% كروم)، T9 (9% كروم)، T22 (2¼% كروم) |
| الكبريتة | T5، T9 (الكروم العالي) |
| تآكل الإجهاد بالكلوريد | TP321، TP347 (الدرجات المستقرة) |
| التآكل العام | TP304، TP316 |
| أكسدة البخار | TP347 (الأفضل)، TP304H |
اعتبارات التصنيع
متطلبات اللحام:
| نوع الصف | اعتبارات اللحام الرئيسية |
|---|---|
| الحديدي الكروم-Mo | التسخين المسبق إلزامي، يتطلب PWHT، أقطاب كهربائية منخفضة-من الهيدروجين |
| T91/T92 | تسخين مسبق صارم (200 درجة)، درجة حرارة متحكم فيها، PWHT محدد |
| الأوستنيتي | لا يوجد تسخين مسبق، ولكن التحكم في إدخال الحرارة، وتجنب التحسس |
توسيع الأنبوب:
تتوسع درجات الحديديك بسهولة إلى صفائح أنابيب
تتطلب الدرجات الأوستنيتي الرعاية (العمل الجاد)
يتطلب T91/T92 إجراءات خاصة
متطلبات -الانحناء:
الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء المحدد
المعالجة الحرارية بعد الانحناء مطلوبة في كثير من الأحيان
اختبارات خاصة للمقاطع المنحنية
المقارنة مع المعايير ذات الصلة
| معيار | مادة | الفرق الرئيسي من A213 |
|---|---|---|
| أستم A335 | سبائك الصلب | ماسورةللأنابيب الخارجية (مصاحب لأنابيب A213) |
| أستم A210 | الكربون الصلب | القدرة على خفض درجة الحرارة |
| أستم A269 | الفولاذ المقاوم للصدأ | أنابيب الخدمة العامة، وليست مخصصة للغلايات |
| أستم A789/A790 | دوبلكس ستانلس | بالنسبة للخدمة المسببة للتآكل، ليست درجة الحرارة-عالية |
أوضاع الفشل والوقاية
1. التمزق الزاحف:
سبب:ارتفاع درجة الحرارة خارج حدود التصميم
وقاية:مراقبة درجة الحرارة واختيار الصف المناسب
حاسمة ل:T11، T22 عند حدود درجات الحرارة العليا
2. التآكل بجانب المدفأة:
سبب:الكبريت والفاناديوم والمعادن القلوية في الوقود
وقاية:درجات الكروم الأعلى، إضافات الوقود
الحلول:T5 للمتوسط، T9/T91 للشديد
3. أكسدة البخار:
سبب:ارتفاع درجة حرارة/ضغط البخار
وقاية:TP347 للحصول على أفضل مقاومة، وطلاءات مشتتة من الأكسيد-.
إشكالية ل:TP304H في الغلايات فوق الحرجة-.
4. تكسير التآكل الإجهادي:
سبب:الكلوريدات + الإجهاد + درجة الحرارة
وقاية:TP321/TP347 للدرجات المستقرة والتحكم في الكلوريد
حرجة في:النباتات الساحلية، ظروف عملية معينة
الاعتبارات الاقتصادية
مقارنة التكلفة (نسبة إلى T22):
| درجة | عامل التكلفة التقريبي |
|---|---|
| T11/T12 | 0.9-1.0x |
| T22 | 1.0x (خط الأساس) |
| T5 | 1.2-1.4x |
| T91 | 2.0-2.5x |
| TP304H | 3.0-4.0x |
| TP347 | 4.0-5.0x |
عوامل تكلفة دورة الحياة:
تكلفة المواد الأولية
تكاليف التصنيع / اللحام
تردد الاستبدال
كفاءة النبات(درجات حرارة أعلى=كفاءة أفضل)
تكاليف الانقطاعللإصلاحات
طلب المعلومات
المواصفات الأساسية:
معيار:أستم A213/SA213
درجة:تسمية محددة للسبائك (على سبيل المثال، T22، TP304H)
أبعاد:القطر الخارجي × سمك الجدار × الطول
المعالجة الحرارية:حدد ما إذا كان غير قياسي
حجم الحبوب:للدرجات الأوستنيتي (عادة 7 أو أكثر خشونة)
الاختبار:المتطلبات الإضافية (IGC، Hydro، إلخ.)
التحضير النهائي:عادي، مشطوف، خاص بالانحناءات على شكل U-.
مواصفات شراء العينة:
نص
أنابيب ASTM A213 T22، 38.1 مم OD × 5.0 مم جدار × 15000 مم طول، نهايات عادية ومخففة، مع اختبارات هيدروستاتيكية، وتسطيح، وحرق، وMTC كامل مع إمكانية تتبع رقم الحرارة، وتم اختبارها بالموجات فوق الصوتية.
المعادل الدولي
| درجة | أوروبا (بالإنكليزية) | اليابان (جيس) | الصين (غيغابايت) |
|---|---|---|---|
| T11 | 13CrMo4-5 | ستبا 24 | 15CrMoG |
| T22 | 10CrMo9-10 | ستبا 24 | 12Cr2MoG |
| T91 | X10CrMoVNb9-1 | ستبا 29 | 10Cr9Mo1VNb |
| TP304H | X7CrNi18-9 | سوز 304H السل | 07Cr19Ni10 |
| TP347 | X7CrNiNb18-10 | سوز 347 تيرابايت | 07Cr18Ni11Nb |
خلاصة القول:ASTM A213 هوالمواصفات النهائية لأنابيب نقل الحرارة المصنوعة من سبائك الصلبفي البيئات شديدة الحرارة-والتي تسبب التآكل. توفر مجموعتها الشاملة من درجات الحديد والأوستنيتيحلول مصممة خصيصالأي تطبيق للغلايات أو المسخنات الفائقة أو المبادلات الحرارية تقريبًا، مع تحقيق التوازن بين متطلبات الأداء والاعتبارات الاقتصادية.
