الخواص الميكانيكية الرئيسية لأنابيب ASTM A53 Grade B

ما يحدده ASTM A53 Grade B فعليًا

ASTM A53 Grade B عبارة عن مواصفات أنابيب من الصلب الكربوني تغطي منتجًا ملحومًا بالمقاومة الكهربائية وغير الملحومة -منتج ملحوم بتناكب للضغط والخدمة الميكانيكية. الدرجة B هي أعلى الدرجتين في المواصفات. تم تصميم الدرجة A لمهام الثني واللف والضغط المنخفض-، في حين أن الدرجة B هي الاختيار الافتراضي لتطبيقات الضغط -المحتوية والتطبيقات الهيكلية لأن الحد الأدنى المحدد لقوتها أعلى بحوالي أربعين بالمائة. تمثل هذه القيم الدنيا والاختبارات المستخدمة لتأكيدها الأساس العملي لتحديد الأنابيب وشرائها وقبولها.

الحد الأدنى المحدد للخصائص الميكانيكية

إن الجمع بين أرضية إنتاجية تبلغ 35000 رطل لكل بوصة مربعة مع استطالة بنسبة 23% على الأقل هو ما يجعل الدرجة B مفيدة في كل من الأدوار المحتوية على الضغط والهيكلية: فهي قوية بما يكفي لتصميم الأنابيب العامة ومرن بدرجة كافية ليتم ثنيها وتشكيلها ولحامها في الحقل دون تشقق. تؤكد اختبارات الانحناء والتسطيح أن الليونة تنجو من التصنيع، وليس فقط اختبار الشد.

كيف تتغير درجة الحرارة أداء A53 الصف ب

القوة تعتمد على درجة الحرارة. فوق 400 درجة فهرنهايت (204 درجة) يجب تخفيض الضغط المسموح به لـ A53 Grade B باستخدام جداول الضغط الخاصة بكود الأنابيب الحاكم، ويعمل المصممون عادةً على ASME B31.3 لأنابيب المعالجة أو ASME B31.1 لأنابيب الطاقة. يتم تجنب التعرض لفترات طويلة لأكثر من 750 درجة فهرنهايت (399 درجة ) تقريبًا لأن البنية المجهرية المصنوعة من الفولاذ الكربوني السيليكوني- المقتولة يمكن أن تتحول إلى جرافيت، وتشكل عقيدات جرافيتية تؤدي إلى هشاشة الفولاذ وتقليل عمر الزحف.

وفي الطرف البارد، تنخفض صلابة الصدمات مع انخفاض درجة الحرارة. إذا كانت الخدمة متوقعة أقل من -20 درجة فهرنهايت (-29 درجة )، يتم تحديد اختبار التأثير عادةً بحيث يتم تحديد التحول من اللدنة إلى الهش بشكل صحيح لدرجة حرارة المعدن التصميمية الفعلية. التمدد الحراري حوالي 6.5 × 10^-6بوصة/بوصة/ درجة فهرنهايت، أي ما يعادل تقريبًا 11.7 × 10^-6مم/مم/درجة، يجب أن يتم استيعابها بواسطة المراسي والأدلة وحلقات التمدد بنفس الطريقة كما هو الحال مع أي نظام من الفولاذ الكربوني.

سلوك التآكل وحدود الخدمة

ASTM A53 Grade B لا يحتوي على محتوى سبائك مفيد لمقاومة التآكل؛ فهو يعتمد على الحماية وليس على المقاومة المتأصلة. تخضع المادة لفقدان موحد للجدار في المكثفات الحمضية أو القلوية، والتنقر في البيئات الحاملة للكلوريد - والتشقق الناتج عن التآكل الإجهادي تحت إجهاد الشد المستمر في بيئات محددة. يكون أداؤه ضعيفًا في حالة وجود كبريتيد الهيدروجين أو الأحماض القوية أو العوامل المؤكسدة. تتمثل الإجابات العملية في الطلاءات والبطانات الداخلية أو الخارجية، أو الحماية الكاثودية، أو تثبيط السائل، أو الترقية إلى سبيكة أكثر مقاومة للتآكل-حيث تكون الخدمة قوية حقًا.

الخدمة المدفونة أو المغمورة: طلاء خارجي بالإضافة إلى الحماية الكاثودية، مع السماح بسمك الجدار لمعدل التآكل التصميمي.

الخدمة الداخلية الرطبة أو المكثفة: الصرف، والتثبيط، وعند الضرورة، البطانة الداخلية.

محمل الكلوريد-أو H₂-السوائل المحملة: تعامل مع A53 من الدرجة B على أنها غير مناسبة واختر سبيكة مقاومة للتآكل-بدلاً من ذلك.

المواقع المعرضة للتآكل-: تحقق من فقدان الجدار أسفل صمامات التحكم وعند تغيرات الاتجاه، حيث تتركز قطرات المكثفات.

مسار التصنيع: سلس، ومخلفات الحرب القابلة للانفجار، والمنطقة المتأثرة بالحرارة-.

تؤثر طريقة التصنيع على الخصائص التي تصل إلى الموقع. يتم إنتاج الأنابيب غير الملحومة عن طريق الثقب والدحرجة، مما يعطي خصائص موحدة حول المحيط مع بعض الاختلاف في سمك الجدار. يتم تشكيل الأنابيب الملحومة بالمقاومة الكهربائية من شريط ويتم لحامها على طول خط التماس الطولي، مما ينتج عنه منطقة ضيقة متأثرة بالحرارة- والتي يجب أن تتمتع ببنية مجهرية وصلابة مقبولة؛ يتم التحقق من اللحام عن طريق التسطيح، وفي حالة التحديد، عن طريق الفحص غير المدمر-. يزيد التشكيل على البارد من القوة ويقلل من الليونة، لذلك يتم تطبيق المعالجة الحرارية لاستعادة الاستطالة المطلوبة. يتم استخدام ممارسة التدحرج والتبريد الخاضعة للرقابة لتحسين حجم الحبوب وتحسين المتانة في المنتج النهائي.

اختبارات التحقق وتقارير اختبار المطحنة

يتم إثبات الامتثال من خلال الاختبارات الموثقة وليس من خلال المطالبة. ويؤكد التحليل الكيميائي أن نسبة الكربون والمنجنيز ضمن الحدود المحددة وأنه يتم التحكم في الكبريت والفوسفور. يحدد اختبار الشد قوة الخضوع وقوة الشد والاستطالة. تثبت اختبارات التسطيح ليونة اللحام في الأنابيب الملحومة، وتؤكد اختبارات الانحناء قابلية التشكيل. يتحقق الاختبار الهيدروستاتيكي أو الاختبار الكهربائي غير المدمر المعتمد-من سلامة الضغط، في حين يمكن تطبيق فحص الموجات فوق الصوتية أو التصوير الشعاعي أو التيار الدوامي حيث يجب استبعاد العيوب الداخلية أو السطحية. تؤكد فحوصات الأبعاد القطر الخارجي وسمك الجدار والاستقامة ضمن التفاوتات المسموح بها في المواصفات، ويتم تسجيل جميع النتائج في تقرير اختبار المطحنة المصاحب للطلب.

الأسئلة المتداولة

س: ما هو الحد الأدنى من الخواص الميكانيكية للأنابيب A53 Grade B؟
ويتطلب الحد الأدنى من قوة الخضوع 35000 رطل لكل بوصة مربعة (240 ميجا باسكال)، والحد الأدنى لقوة الشد 60000 رطل لكل بوصة مربعة (415 ميجا باسكال) واستطالة لا تقل عن 23% في طول مقياس 2 بوصة، مع الصلابة النموذجية- المتوفرة في نطاق 137-179 HB.

س: كيف تؤثر درجة الحرارة على الأنابيب A53 Grade B؟
تنخفض القوة مع ارتفاع درجة الحرارة ويجب تخفيض الضغط المسموح به إلى ما فوق 400 درجة فهرنهايت، في حين أن التعرض لفترة طويلة فوق حوالي 750 درجة فهرنهايت يخاطر بالجرافيت. عادةً ما يتم تحديد اختبار التأثير أقل من -20 درجة فهرنهايت بسبب انخفاض المتانة.

س: هل الأنابيب A53 درجة B مقاومة للتآكل؟
لا، إنه فولاذ كربوني عادي لا يحتوي على سبائك لمقاومة التآكل ويحتاج إلى طلاءات أو بطانات أو حماية كاثودية أو تغيير المواد في الخدمة العدوانية.

س: ما هو الفرق بين الدرجة (أ) والدرجة (ب) في ASTM A53؟
تتميز الدرجة B بحد أدنى محدد أعلى للإنتاجية وقوة الشد، في حين أن الدرجة A مخصصة بشكل أساسي للثني واللف وخدمة الضغط المنخفض-العادية. الدرجة B هي الاختيار الطبيعي للضغط والواجب الهيكلي.

س: ما هو الفرق بين الأنابيب غير الملحومة وأنابيب ERW A53 Grade B؟
الأنابيب غير الملحومة لا تحتوي على لحام طولي وخصائص محيطية موحدة؛ تحتوي أنابيب المتفجرات من مخلفات الحرب على منطقة لحام طولية -ومتأثرة بالحرارة والتي تم تأهيلها من خلال اختبارات التسطيح والفحص غير المدمر، عند الاقتضاء.

س: ما هي اختبارات الجودة التي تتحقق من أن A53 Grade B يفي بالمواصفات؟
التحليل الكيميائي، واختبار الشد، واختبارات الانحناء والتسطيح، والاختبار الكهربائي الهيدروستاتيكي أو غير المدمر، والفحص الاختياري بالموجات فوق الصوتية أو الإشعاعية أو التيار الدوامي وفحوصات الأبعاد، وكلها مسجلة في تقرير اختبار المطحنة.