ASTM A691 الأنابيب الملحومة الكهربائية (EFW).
نظرة عامة أساسية
المواصفات القياسية لأنابيب كهربائية -اندماج- ملحومة من الكربون وسبائك الصلبالمصنعة معتمت إضافة حشو معدني، ملفقة منلوحات الجودة-وعاء الضغط-الضغط. تم تصميم ASTM A691 خصيصًا لـخدمة الضغط العالي-في درجات حرارة عاليةمما يجعله ضروريًا لتوليد الطاقة، والبتروكيماويات، وتطبيقات العمليات الصناعية التي تتطلب أداءً مرتفعًا في درجات الحرارة.
شرح الاسم
| جزء | معنى |
|---|---|
| أستم | ASTM الدولية |
| A691 | رقم المواصفات القياسية للأنابيب الفولاذية الملحومة -الانصهار-الكهربائية لخدمة الضغط العالي- في درجات الحرارة العالية |
| الانصهار الكهربائي الملحوم (EFW) | عملية التصنيع – الأنابيب المكونة من صفيحة وملحومة طولياً باستخدام اللحام بالقوس الكهربائيوأضاف حشو المعدن(يختلف عن المتفجرات من مخلفات الحرب التي لا تستخدم معدن الحشو) |
الميزات الرئيسية لأنابيب ASTM A691 EFW
| ميزة | وصف |
|---|---|
| مصدر المادة | مصنعة منلوحات جودة أوعية الضغط(على سبيل المثال، ASTM A204، A387، A537، A299، A387/A387M) |
| تصنيع | الانصهار الكهربائي الملحوم (EFW)- عادةً ما يكون القوس الطولي المغمور ملحومًا مع إضافة معدن الحشو؛ اللحامات تتم يدويا أو تلقائيا عن طريق العملية الكهربائية |
| التطبيق الأساسي | خدمة الضغط العالي-فيدرجات حرارة عالية |
| نطاق القطر | 16 بوصة (400 ملم) وأكبراسميا |
| سمك الجدار | يصل إلى 3 بوصات (75 ملم)شامل |
| طول | عادة 5.8-12 م، مع خيارات 6 م، 9 م، 18 م، أو مخصص |
| تركيز درجة الحرارة | مصممة خصيصا لخدمة -درجة حرارة عالية |
المصطلحات الرئيسية: الصف مقابل الفصل
فهم الفرق بيندرجةوفصلأمر بالغ الأهمية لـ ASTM A691:
| شرط | تعريف | أمثلة |
|---|---|---|
| درجة | يعيننوع اللوحة المستخدمة(تحليل الصلب ومستوى القوة). يشير إلى التركيب الكيميائي للمادة الأساسية ومواصفات لوحة ASTM المقابلة. | سم-65، سم-70، سم-75، كمش-70، كمس-75، كمش-80، ½ كر، 1كر، 1¼ كر، 2¼ كر، 3كر، 5كر، 9كر، 91 |
| فصل | يحدد ثلاث سمات التصنيع الرئيسية:يتم إجراء المعالجة الحرارية، سواءيتم فحص اللحام شعاعيا، وما إذا كانتم اختبار الضغط على الأنابيب . | 10، 11، 12، 13، 20، 21، 22، 23، 30، 31، 32، 33، 40، 41، 42، 43، 50، 51، 52، 53 (انظر الجدول الكامل أدناه) |
تسميات الصف ومصادر اللوحة
تتوافق "الدرجة" في ASTM A691 مع مواصفات لوحة أوعية الضغط المحددة:
| درجة الأنابيب | نوع الفولاذ | مواصفات لوحة ASTM | درجة اللوحة |
|---|---|---|---|
| سم-65 | فولاذ الكربون-الموليبدينوم | A204/A204M | A |
| سم-70 | فولاذ الكربون-الموليبدينوم | A204/A204M | B |
| سم-75 | فولاذ الكربون-الموليبدينوم | A204/A204M | C |
| كمش-70 | الكربون-المنجنيز-فولاذ السيليكون، مطبيع | A537/A537M | 1 |
| كمس-75 | الكربون-المنجنيز-السيليكون الصلب | A299/A299M | - |
| كمش-80 | فولاذ كربوني-منغنيز-سليكون، مروي ومقسّى | A537/A537M | 2 |
| ½ كر | ½% كروم، ½% فولاذ موليبدينوم | A387/A387M | 2 |
| 1CR | 1% كروم، 1/2% فولاذ موليبدينوم | A387/A387M | 12 |
| 1 ¼ كر | 1 ¼% كروم، ½% فولاذ موليبدينوم | A387/A387M | 11 |
| 2 ¼ كر | 2 ¼% كروم، 1% فولاذ موليبدينوم | A387/A387M | 22 |
| 3كر | 3% كروم، 1% فولاذ موليبدينوم | A387/A387M | 21 |
| 5كر | 5% كروم، ½% فولاذ موليبدينوم | A387/A387M | 5 |
| 9كر | 9% كروم، 1% فولاذ موليبدينوم | A387/A387M | 9 |
| 91 | 9% كروم، 1% موليبدينوم، فاناديوم، كولومبيوم | A387/A387M | 91 |
تسميات الفئة - الجدول المرجعي الكامل
تحدد "الفصل" متطلبات المعالجة الحرارية والفحص الشعاعي واختبار الضغط. يتبع نظام ترقيم الفئات نمطًا منطقيًا حيثالرقم الأول يشير إلى نوع المعالجة الحرارية، والرقم الثاني يشير إلى مستوى التفتيش :
| فصل | المعالجة الحرارية على الأنابيب | التصوير الشعاعي (القسم 9) | اختبار الضغط (القسم 8.3) | تطبيق نموذجي |
|---|---|---|---|---|
| 10 | لا أحد | لا | لا | ضغط غير-حرج، منخفض-. |
| 11 | لا أحد | نعم | لا | التحقق من سلامة اللحام دون اختبار الضغط |
| 12 | لا أحد | نعم | نعم | شائع في-الخدمة الملحومة مع الفحص الكامل |
| 13 | لا أحد | لا | نعم | تم اختبار الضغط-فقط |
| 20 | تخفيف التوتر | لا | لا | تخفيف التوتر من أجل استقرار الأبعاد |
| 21 | تخفيف التوتر | نعم | لا | تخفيف التوتر مع فحص اللحام |
| 22 | تخفيف التوتر | نعم | نعم | الأكثر شيوعًا في الخدمة التي يتم التخلص من الضغط{{0} عليها |
| 23 | تخفيف التوتر | لا | نعم | تخفيف التوتر عن طريق اختبار الضغط فقط |
| 30 | تطبيع | لا | لا | صقل الحبوب |
| 31 | تطبيع | نعم | لا | تطبيع مع فحص اللحام |
| 32 | تطبيع | نعم | نعم | شائع للخدمة العادية |
| 33 | تطبيع | لا | نعم | تطبيع مع اختبار الضغط فقط |
| 40 | تطبيع وخفف | لا | لا | تعزيز الخصائص الميكانيكية |
| 41 | تطبيع وخفف | نعم | لا | خصائص محسنة مع فحص اللحام |
| 42 | تطبيع وخفف | نعم | نعم | المعالجة الحرارية الكاملة والتفتيش |
| 43 | تطبيع وخفف | لا | نعم | خصائص محسنة مع اختبار الضغط |
| 50 | مروي وخفف | لا | لا | القوة القصوى |
| 51 | مروي وخفف | نعم | لا | القوة القصوى مع فحص اللحام |
| 52 | مروي وخفف | نعم | نعم | أعلى قوة مع الفحص الكامل |
| 53 | مروي وخفف | لا | نعم | أقصى قوة مع اختبار الضغط |
ملاحظة 1:ينبغي أن يتم اختيار المواد مع الاهتمام بدرجة حرارة الخدمة. للحصول على إرشادات، يمكن الرجوع إلى المواصفات A20/A20M.
ملاحظة 2:منطق ترقيم الفصول:الرقم الأول(10-50)=نوع المعالجة الحرارية؛الرقم الثاني(0,1,2,3)=مستوى الفحص (0=لا شيء، 1=RT فقط، 2=RT + الاختبار المائي، 3=الاختبار المائي فقط).
معلمات المعالجة الحرارية
| درجة الأنابيب | مواصفات ASTM | ما بعد-تسخين اللحام-معالجة نطاق درجة الحرارة (تخفيف الضغط) درجة F [ درجة ] | تطبيع درجة الحرارة القصوى ما لم تتم الإشارة إلى درجة F [درجة] | درجة حرارة التبريد القصوى ما لم تتم الإشارة إلى درجة F [درجة] | درجة الحرارة الدنيا درجة F [درجة] |
|---|---|---|---|---|---|
| سم-65/70/75 | A204/A204M | 1100-1200 [590-650] | 1700 [925] | - | - |
| كمش-70 | A537/A537M | 1100-1200 [590-650] | 1700 [925] | - | - |
| كمس-75 | A299/A299M | 1100-1200 [590-650] | 1700 [925] | - | - |
| كمش-80 | A537/A537M | - | - | 1700 [925] | 1100-1250 [590-675] |
| ½ كر، 1كر، 1¼كر | 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] |
| 5كر | A387/A387M | 1200-1400 [650-760] | 1850 [1010] | 1650 [900] | 1300-1400 [705-760] |
| 9كر | A387/A387M | 1325-1375 [715-745] | - | - | 1325-1375 [715-745] |
| 91 | A387/A387M | 1350-1420 [730-770] | 1900-2000 [1040-1095] | 1900 دقيقة [1040 دقيقة] | 1350-1440 [730-780] |
ملحوظة:الفولاذ 9CR عبارة عن فولاذ-قابل للتصلب بالهواء، وفي بعض الأحيان يحتفظ بالأوستينيت حتى درجة حرارة قريبة من الغلاف الجوي. الممارسة الجيدة هي السماح للصلب بالتبريد إلى 150 درجة فهرنهايت أو أقل قبل إخضاع الفولاذ لمعالجة التقسية أو ما بعد -المعالجة الحرارية للحام .
عملية التصنيع
يتم تصنيع أنابيب ASTM A691 EFW باستخدام العملية التالية:
تحضير اللوحة:يتم اختيار الألواح الفولاذية عالية الجودة لأوعية الضغط على أساس الدرجة المطلوبة (A204، A387، A537، A299، وما إلى ذلك).
تشكيل:يتم تشكيل الألواح على شكل أسطواني باستخدام لفات التشكيل.
اللحام:يتم لحام التماس الطولي باستخدامعملية اللحام بالصهر الكهربائيمعوأضاف حشو المعدن- وهذا ما يميز EFW عن المتفجرات من مخلفات الحرب (التي لا تستخدم معدن الحشو). يمكن إجراء اللحامات يدويًا أو تلقائيًا عن طريق العملية الكهربائية.
تعزيز اللحام:يجب أن يكون للوصلات الملحومة تقوية موجبة في مركز كل جانب من جوانب اللحام. يجب أن يكون الكفاف أملسًا، ويجب أن يتم دمج المعدن المترسب بسلاسة وبشكل موحد في سطح اللوحة.
المعالجة الحرارية:يتم تطبيقه حسب الفئة المحددة (تخفيف التوتر، التطبيع، التبريد والتلطيف، إلخ).
الاختبارات غير التدميرية والاختبار:الفحص الشعاعي (عند تحديده حسب الفئة)، الاختبار الهيدروستاتيكي (عند تحديده حسب الفئة)، اختبارات الشد والانحناء.
التشطيب:إعداد النهاية (عادي، مشطوف)، وإزالة عيوب السطح عن طريق الطحن أو التشغيل الآلي.
جدول المقارنة: ASTM A691 مقابل ASTM A672 مقابل ASTM A671
تشترك هذه المعايير المصاحبة في نفس نهج التصنيع ولكنها تخدم نطاقات درجات حرارة مختلفة:
| وجه | أستم A691 | أستم A672 | أستم A671 |
|---|---|---|---|
| درجة حرارة الخدمة | درجات حرارة عالية | درجات حرارة معتدلة | الغلاف الجوي وانخفاض درجات الحرارة |
| التركيز الأساسي | قوة درجات الحرارة العالية-، ومقاومة الزحف، وإمكانية الضغط العالي-. | قوة درجة حرارة مرتفعة، خدمة معتدلة | -صلابة درجات الحرارة المنخفضة وخصائص التأثير |
| الدرجات النموذجية | سبائك Cr-Mo (1¼CR، 2¼CR، 5CR، 9CR، 91)، سلسلة CM | B60، B65، B70 (المعتمد على A515) | CC60، CC65، CC70 (المعتمد على A516) |
| التطبيقات المشتركة | -خطوط بخار ذات درجات حرارة عالية، وسخانات المصافي، وغلايات الطاقة | الأنابيب الخارجية للغلاية، وخطوط المعالجة ذات درجة الحرارة المعتدلة | أنابيب معالجة ذات درجة حرارة منخفضة، غاز طبيعي مسال، خدمة باردة |
| اختيار المواد | مصممة لخدمة درجة حرارة مرتفعة مستدامة | مصممة لخدمة درجة حرارة معتدلة | مصمم ليتحمل درجات الحرارة المنخفضة-. |
متطلبات الاختبار والتفتيش
اعتمادا على الفئة المختارة، تخضع أنابيب ASTM A691 إلى:
| نوع الاختبار | غاية | قابلية التطبيق |
|---|---|---|
| اختبار التوتر | التحقق من العائد وقوة الشد | جميع الأنابيب |
| اختبار الانحناء | التحقق من ليونة اللحام والنزاهة | جميع الأنابيب |
| الفحص الشعاعي (RT) | كشف عيوب اللحام – الطول الكامل لكل لحام | مطلوب للفصول التي تحتوي على "1" أو "2" كرقم ثانٍ |
| اختبار الهيدروستاتيكي | دليل على إحكام التسرب-. | مطلوب للفصول التي تحتوي على "2" أو "3" كرقم ثانٍ |
| اختبار الضغط | التحقق من احتواء الضغط | متطلبات كل فئة |
| فحص السطح | كشف وإزالة العيوب غير المقبولة | 100% |
التطبيقات المشتركة
تستخدم أنابيب ASTM A691 EFW على نطاق واسع في:
| صناعة | التطبيقات |
|---|---|
| توليد الطاقة | -خطوط بخار ذات درجة حرارة عالية، وأنابيب خارجية للغلاية، ووصلات للسخان الفائق |
| البتروكيماويات والتكرير | -أنابيب المعالجة ذات درجات الحرارة العالية، وسخانات المصافي، وأنابيب التكسير الحفزي |
| النفط والغاز | خطوط الأنابيب-الضغط العالي-ودرجة الحرارة المرتفعة (HPHT)، ومرافق المعالجة |
| المعالجة الكيميائية | خطوط المعالجة للخدمات الكيميائية-ذات درجات الحرارة العالية |
| صناعي | -أنظمة الأنابيب الصناعية ذات الضغط العالي التي تتطلب قدرة على تحمل درجات حرارة مرتفعة |
توافر الحجم النموذجي
| المعلمة | يتراوح |
|---|---|
| القطر الخارجي | 16 بوصة (400 ملم) إلى 60 بوصة (1500 ملم)+اسميا |
| سمك الجدار | حتى 3 بوصات (75 ملم)معيار |
| طول | 5.8-12 م قياسي، ما يصل إلى 18 م متاح |
| نهاية النهاية | نهايات عادية، نهايات مشطوفة للحام |
| شروط التسليم | كما هو محدد حسب الفئة (تخفيف التوتر، وتطبيعه، وتطبيعه وتلطيفه، وإخماده وتلطيفه) |
إرشادات اختيار الفصل
يعتمد اختيار الفئة المناسبة على متطلبات الخدمة:
| حالة الخدمة | الفئة الموصى بها | الأساس المنطقي |
|---|---|---|
| خدمة عامة ذات درجة حرارة عالية-وضغط مرتفع-. | 22 | تخفيف التوتر مع الفحص الكامل -الأكثر شيوعًا للعديد من التطبيقات |
| خدمة درجات الحرارة المرتفعة-الحرجة | 32 أو 42 | تطبيع أو تطبيع وخفف لصقل الحبوب وتعزيز الخصائص |
| متطلبات القوة القصوى | 52 | مروي وخفف مع التفتيش الكامل |
| باعتبارها-خدمة ملحومة مع فحص كامل | 12 | كما-ملحوم باستخدام RT واختبار مائي |
مزايا أنبوب ASTM A691 EFW
| ميزة | وصف |
|---|---|
| قدرة القطر الكبير | يمكن أن تنتج أنابيب أكبر بكثير من القدرات غير الملحومة أو المتفجرات من مخلفات الحرب |
| جدران سميكة | مناسب لتطبيقات الضغط العالي- التي تتطلب سمكًا كبيرًا للجدار (يصل إلى 3 بوصات قياسية) |
| خيارات سبائك الصلب | تتوفر مجموعة واسعة من درجات سبائك Cr-Mo لخدمة درجات الحرارة العالية- (1¼CR، 2¼CR، 5CR، 9CR، 91) |
| أداء درجة حرارة عالية | مصمم خصيصًا لتطبيقات درجات الحرارة المرتفعة-. |
| القدرة على الضغط العالي | تم تصميمها لخدمة-الضغط العالي |
| خيارات مراقبة الجودة | يسمح نظام الفصل بمطابقة مستوى الفحص مع أهمية الخدمة |
| تصنيع من لوحة | يتيح استخدام مواد ذات جودة أوعية الضغط ذات خصائص معتمدة |
ملاحظات اختيار هامة
1. اختيار الدرجة عن طريق التطبيق
سلسلة سم:فولاذ الموليبدينوم الكربوني-للخدمة العامة في درجات الحرارة المرتفعة-.
درجات Cr-Mo (1¼CR، 2¼CR، 5CR، 9CR):للتطبيقات شديدة الارتفاع-والتطبيقات المقاومة للتآكل-.
الصف 91:فولاذ 9Cr-1Mo-V متقدم لتطبيقات درجات الحرارة العالية جدًا التي تتطلب قوة زحف فائقة
2. منطق اختيار الفئة
نظام ترقيم الفصول يجعل الاختيار سهلاً:
الرقم الأول= المعالجة الحرارية: 10 (كما-ملحوم)، 20 (مخفف الضغط)، 30 (مطبيع)، 40 (مطبيع ومخفف)، 50 (مروي ومخفف)
الرقم الثاني= الفحص: 0 (لا شيء)، 1 (RT فقط)، 2 (RT + اختبار مائي)، 3 (اختبار مائي فقط)
الاختيارات الأكثر شيوعًا لخدمة درجات الحرارة المرتفعة-:
الفئة 22:تم تخفيف التوتر، وتم فحصه بالكامل -قياسي للعديد من-التطبيقات التي تتحمل درجات الحرارة المرتفعة
الفئة 32:تم تطبيعه وفحصه بالكامل - عندما تكون هناك حاجة إلى تحسين الحبوب
فئة 42:تمت تسويته وتلطيفه، وتم فحصه بالكامل - لتحسين خصائص درجة الحرارة المرتفعة-.
3. اعتبارات درجة الحرارة
ASTM A691 مخصص لـخدمة -درجة حرارة عالية
تتميز الدرجات المختلفة بحدود قصوى مختلفة لدرجة الحرارة - راجع الرموز المعمول بها
بالنسبة لدرجات الحرارة العالية جدًا، تكون سبائك Cr-Mo (5CR، 9CR، 91) مطلوبة
4. الامتثال للقانون
كود ASME: غالبًا ما يتم اعتماده لتطبيقات كود الغلايات وأوعية الضغط
راجع قوانين البناء المعمول بها (ASME B31.1 Power Piping، B31.3 Process Piping) لمعرفة عوامل القبول والتصميم
5. ضمان الجودة
شهادة اختبار المطحنة: مطلوبة عادةً للتطبيقات المهمة
تأكد من توثيق جميع الاختبارات المطلوبة (RT، والاختبار المائي) لكل فئة محددة
التحقق من إجراء المعالجة الحرارية وفقًا لمتطلبات المواصفات
الوجبات الجاهزة النهائية: أنابيب ASTM A691 EFWهوالمواصفة القياسية للأنابيب الكبيرة-القطرية والكهربائية-الانصهار- الملحومة من الكربون وسبائك الصلبملفقة من لوحات الجودة أوعية الضغط لخدمة الضغط العالي-في درجات حرارة عالية. تتميز بهادرجة(يشير إلى مادة اللوحة، على سبيل المثال، 2¼CR من A387 Grade 22 لخدمة درجة الحرارة المرتفعة) وفصل(يشير إلى المعالجة الحرارية ومستوى الفحص، على سبيل المثال، الفئة 22 للإجهاد-الذي تم تخفيفه باستخدام التصوير الشعاعي والاختبار المائي) . هذا الأنبوب ضروري لتطبيقات توليد الطاقة والبتروكيماويات والعمليات الصناعيةتتطلب أقطارًا كبيرة وجدرانًا سميكة وأداءً موثوقًا به في درجات الحرارة العالية-. المواصفات الأكثر شيوعًا لخدمة-درجة الحرارة المرتفعة والضغط العالي- هيASTM A691 2¼CR الفئة 22 .
