JIS G3455 Ανθρακούχο Χάλυβα χωρίς ραφή Σωλήνες για Υπηρεσίες Υψηλών-Θερμοκρασιών
Επισκόπηση
JIS G3455είναι το ιαπωνικό βιομηχανικό πρότυπο γιασωλήνες χωρίς συγκόλληση από ανθρακούχο χάλυβα που προορίζονται για σέρβις σε υψηλές{{0} θερμοκρασίεςσε λέβητες, εναλλάκτες θερμότητας, υπερθερμαντήρες και άλλες εφαρμογές πίεσης όπου η αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία είναι κρίσιμη. Είναι το ιαπωνικό αντίστοιχοASTM A106καιDIN 17175, ειδικά σχεδιασμένο για υπηρεσίες άνω των 350 μοιρών .
Διαβαθμίσεις χάλυβα & Κατηγορίες θερμοκρασίας
Το JIS G3455 ορίζει βαθμούς με βάση τομέγιστη επιτρεπόμενη θερμοκρασία λειτουργίας:
| Ονομασία Βαθμού | Μέγιστη θερμοκρασία σέρβις | Συγκρίσιμος βαθμός ASTM | Βασικό Χαρακτηριστικό |
|---|---|---|---|
| STPA 12 | Έως 425 μοίρες | A106 Γρ. Γ / Α53 Γρ. σι | Γενικός ανθρακούχο χάλυβας υψηλής-θερμοκρασίας |
| STPA 20 | Έως 450 μοίρες | A335 Γρ. P1 / T1 | Χάλυβας 0,5% Μολυβδαίνιο για αντοχή σε ερπυσμό |
| STPA 22 | Έως 475 μοίρες | A335 Γρ. P2 / T2 | 0,5Cr-0,5Mo χαμηλού κράματος χάλυβας |
| STPA 23 | Έως 500 μοίρες | A335 Γρ. P12 / T12 | Κραματοποιημένος χάλυβας 1Cr-0,5Mo |
| STPA 24 | Έως 550 μοίρες | A335 Γρ. P11 / T11 | 1,25Cr-0,5Mo-Si από κράμα χάλυβα |
| STPA 25 | Έως 550 μοίρες | A335 Γρ. P22 / T22 | Κραματοποιημένος χάλυβας 2,25Cr-1Mo |
| STPA 26 | Έως 600 μοίρες | A335 Γρ. P5 / T5 | Κραματοποιημένος χάλυβας 5Cr-0,5Mo |
Ονοματολογία:
STP: Σωλήνας χωρίς ραφή για σκοπούς πίεσης
A: Υποδεικνύει κράμα χάλυβα (βαθμίδες υψηλότερης θερμοκρασίας)
Αριθμός: Διαδοχικός χαρακτηρισμός βαθμού (όχι βάσει ισχύος-)
Μηχανικές ιδιότητες σε θερμοκρασία δωματίου
| Βαθμός | Αντοχή σε εφελκυσμό (MPa) | Ισχύς απόδοσης (MPa) Ελάχ | Επιμήκυνση (%) Ελάχ |
|---|---|---|---|
| STPA 12 | Μεγαλύτερο ή ίσο με 410 | 245 | 25 |
| STPA 20 | Μεγαλύτερο ή ίσο με 410 | 245 | 25 |
| STPA 22 | Μεγαλύτερο ή ίσο με 410 | 245 | 25 |
| STPA 23 | Μεγαλύτερο ή ίσο με 410 | 245 | 25 |
| STPA 24 | Μεγαλύτερο ή ίσο με 410 | 245 | 25 |
| STPA 25 | Μεγαλύτερο ή ίσο με 410 | 245 | 25 |
| STPA 26 | Μεγαλύτερο ή ίσο με 410 | 245 | 25 |
Σημείωση: Οι ιδιότητες εφελκυσμού υψηλότερης θερμοκρασίας ορίζονται σε ξεχωριστούς πίνακες για υπολογισμούς σχεδιασμού.
Χημική Σύνθεση (Μέγιστο %)
| Βαθμός | C | Σι | Mn | P | S | Cr | Μο | Αλλος |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| STPA 12 | 0.25 | 0.35 | 0.60 | 0.035 | 0.035 | - | - | - |
| STPA 20 | 0.15 | 0.35 | 0.60 | 0.035 | 0.035 | - | 0.45-0.65 | - |
| STPA 22 | 0.15 | 0.35 | 0.60 | 0.035 | 0.035 | 0.50-0.80 | 0.45-0.65 | - |
| STPA 23 | 0.15 | 0.35 | 0.60 | 0.035 | 0.035 | 0.80-1.25 | 0.45-0.65 | - |
| STPA 24 | 0.15 | 0.50-1.00 | 0.60 | 0.035 | 0.035 | 1.00-1.50 | 0.45-0.65 | - |
| STPA 25 | 0.15 | 0.35 | 0.60 | 0.035 | 0.035 | 2.00-2.50 | 0.90-1.20 | - |
| STPA 26 | 0.15 | 0.35 | 0.60 | 0.035 | 0.035 | 4.00-6.00 | 0.45-0.65 | - |
Όλες οι ποιότητες είναι σκοτωμένος χάλυβας με ελεγχόμενη περιεκτικότητα σε αλουμίνιο για εξευγενισμό κόκκων.
Διαδικασία Παραγωγής
Μέθοδος Παραγωγής:
Κατασκευή χάλυβα:Κλίβανος ηλεκτρικού τόξου ή βασικού οξυγόνου με δευτερογενή διύλιση
Χύτευση πλινθωμάτων:Σκοτωμένος χάλυβας με ελεγχόμενη στερεοποίηση
Ζεστή εργασία:Διάτρηση μέσω διαδικασίας Mannesmann που ακολουθείται από εν θερμώ έλαση ή εξώθηση
Κατεργασία με θερμοκρασία: Επιτακτικός– Όλοι οι σωλήνες υποβάλλονται σε θερμική επεξεργασία:
STPA 12:Κανονικοποιημένο ή κανονικοποιημένο και μετριασμένο
STPA 20-26:Κανονικοποιημένο και μετριασμένο
Φινίρισμα:Ίσιωμα, κοπή, δοκιμή, επιθεώρηση
Εύρος μεγέθους:
Εξωτερική διάμετρος:10,5 mm έως 900 mm (≈ 0,4" έως 35")
Πάχος τοίχου:1,0 mm έως 100 mm
Μήκος:Τυπικά 4-8μ. διαθέσιμα μεγαλύτερα μήκη έως 18 μέτρα
Απαιτήσεις θερμικής επεξεργασίας
| Βαθμός | Υποχρεωτική Θερμική Επεξεργασία | Τυπικό εύρος θερμοκρασίας |
|---|---|---|
| STPA 12 | Normalized, ή Normalized & Tempered | Κανονικοποίηση: 880-950 μοίρες Θερμοκρασία: 600-700 βαθμοί |
| STPA 20 | Κανονικοποιημένο & Μετριασμένο | Κανονικοποίηση: 880-950 μοίρες Θερμοκρασία: 630-730 βαθμοί |
| STPA 22 | Κανονικοποιημένο & Μετριασμένο | Κανονικοποίηση: 900-980 μοίρες Θερμοκρασία: 650-750 βαθμοί |
| STPA 23 | Κανονικοποιημένο & Μετριασμένο | Κανονικοποίηση: 900-1000 μοίρες Θερμοκρασία: 680-780 βαθμοί |
| STPA 24 | Κανονικοποιημένο & Μετριασμένο | Κανονικοποίηση: 900-1000 μοίρες Θερμοκρασία: 680-780 βαθμοί |
| STPA 25 | Κανονικοποιημένο & Μετριασμένο | Κανονικοποίηση: 900-1000 μοίρες Θερμοκρασία: 680-780 βαθμοί |
| STPA 26 | Κανονικοποιημένο & Μετριασμένο | Κανονικοποίηση: 900-1050 μοίρες Θερμοκρασία: 700-800 βαθμοί |
Σημείωση: Οι ρυθμοί ψύξης και οι χρόνοι σκλήρυνσης ελέγχονται για την επίτευξη της απαιτούμενης μικροδομής.
Απαιτήσεις δοκιμής και επιθεώρησης
| Δοκιμή | Τυπική αναφορά (JIS) | Απαίτηση |
|---|---|---|
| Δοκιμή εφελκυσμού | JIS Z 2241 | Ένα ανά θερμότητα. Εγκάρσια δείγματα για OD Μεγαλύτερο ή ίσο με 40 mm. |
| Τεστ ισοπέδωσης | JIS Z 2248 | Για σωλήνες με OD μικρότερο ή ίσο με 50 mm και τοίχο < 10% του OD. |
| Δοκιμή Σκληρότητας | JIS Z 2245 | Συχνά καθορίζεται για ποιότητες κράματος για την επαλήθευση της σκλήρυνσης. |
| Υδροστατική δοκιμή | JIS G 3455 Ενότητα 8 | Επιτακτικός.Πίεση μεγαλύτερη ή ίση με 7 MPa ή υπολογισμένος τύπος. |
| Μη καταστροφικό τεστ | UT, RT ή MT | Μπορεί να καθοριστεί για κρίσιμες εφαρμογές. |
| Δοκιμή μεγέθους κόκκου | JIS G 0551 | Συχνά απαιτείται για ποιότητες ανθεκτικές σε ερπυσμό-. |
| Υψηλή-Θερμοκρασία εφελκυσμού | JIS Z 2271 | Μπορεί να καθοριστεί για επικύρωση σχεδιασμού. |
Υδροστατική πίεση δοκιμής:
Ελάχιστο:7 MPa(1.015 psi)
Υπολογίστηκε: P=2×S×tDP=D2×S×t
Όπου S=70% της ελάχιστης αντοχής διαρροής σε θερμοκρασία δωματίου
Ανοχές διαστάσεων
| Διάσταση | Ανοχή (Ανά JIS G 3455) |
|---|---|
| Εξωτερική διάμετρος | OD Μικρότερο ή ίσο με 50 mm: ±0,5 mm 50 < OD Μικρότερο ή ίσο με 200 mm: ±1,0% OD > 200 mm: ±0,75% |
| Πάχος Τοίχου | +12.5%, -10% του ονομαστικού τοίχου |
| Μήκος | Σταθερό μήκος: +10 mm, 0 mm |
| Ευθύτητα | Μικρότερο ή ίσο με 0,2% του συνολικού μήκους |
| Βάρος | ±10% του θεωρητικού βάρους ανά σωλήνα |
Εφαρμογές
Πρωτογενείς Βιομηχανίες:
Παραγωγή ενέργειας:Κύριες γραμμές ατμού, γραμμές θερμής αναθέρμανσης, υπερθερμαντήρες, σωλήνες λέβητα
Πετροχημικά:Καταλυτικές κροτίδες, αναμορφωτές, σωλήνες θέρμανσης
Διύλιση:Σωληνώσεις διεργασίας υψηλής-θερμοκρασίας, γραμμές μεταφοράς
Βιομηχανικοί λέβητες:Συστήματα ατμού υψηλής-πίεσης
Χημικά εργοστάσια:Συστήματα αντιδραστήρων υψηλής- θερμοκρασίας
Ειδικές Υπηρεσίες:
Superheated steam (>400 μοίρες)
Ζεστό λάδι και θερμικά υγρά
Επεξεργαστείτε τα αέρια σε υψηλές θερμοκρασίες
Ρευστά μεταφοράς θερμότητας σε εναλλάκτες
Υπηρεσία υδρογόνου σε υψηλή-θερμοκρασία (με περιορισμούς)
Σύγκριση με διεθνή πρότυπα
| Βαθμός | JIS G3455 | Ισοδύναμο ASTM | Ισοδύναμο DIN | EL Ισοδύναμο |
|---|---|---|---|---|
| STPA 12 | C Μικρότερο ή ίσο με 0,25%, 425 μοίρες μέγ | A106 Γρ. ντο | Αγ. 35.8 | P235GH |
| STPA 20 | 0,5Mo, 450 μοίρες μέγ | A335 P1/T1 | 15Mo3 | 16Mo3 |
| STPA 22 | 0,5Cr-0,5Mo, 475 μοίρες μέγ | A335 P2/T2 | 13CrMo4-5 | 13CrMo4-5 |
| STPA 23 | 1Cr-0,5Mo, 500 μοίρες μέγ | A335 P12/T12 | 14MoV6-3 | 14MoV6-3 |
| STPA 24 | 1,25Cr-0,5Mo-Si, 550 μοίρες μέγ | A335 P11/T11 | 10CrMo9-10 | 10CrMo9-10 |
| STPA 25 | 2,25Cr-1Mo, 550 μοίρες μέγ | A335 P22/T22 | 10CrMo9-10 | 10CrMo9-10 |
| STPA 26 | 5Cr-0,5Mo, 600 μοίρες μέγ | A335 P5/T5 | 12CrMo19-5 | 12CrMo19-5 |
Πλεονεκτήματα & Ειδικά Χαρακτηριστικά
Αντίσταση ερπυσμού:Ειδικά σχεδιασμένο για μακροχρόνια-υψηλή-υπηρεσία θερμοκρασίας
Μικροδομική σταθερότητα:Η θερμική επεξεργασία εξασφαλίζει σταθερή μικροδομή στη θερμοκρασία
Αντίσταση στην οξείδωση:Οι ποιότητες κράματος αντιστέκονται στην απολέπιση σε υψηλές θερμοκρασίες
Συνέπεια ποιότητας:Οι ιαπωνικοί μύλοι διατηρούν αυστηρό έλεγχο της θερμικής επεξεργασίας
Απόδειξη με έγγραφα:Ολοκληρωμένες εκθέσεις δοκιμών συμπεριλαμβανομένων των αρχείων θερμικής επεξεργασίας
Θέματα Σχεδιασμού & Κατασκευής
Συγκόλληση:
Απαιτείται προθέρμανση:Για όλες τις ποιότητες κραμάτων (STPA 20-26)
Δημοσίευση-Θερμική επεξεργασία συγκόλλησης: Επιτακτικόςγια ποιότητες κράματος για την αποκατάσταση ιδιοτήτων
Μέταλλα πλήρωσης:Πρέπει να ταιριάζει ή να ταιριάζει με τη σύνθεση βασικών μετάλλων
Προσόντα Διαδικασίας:Απαραίτητο λόγω της περιεκτικότητας σε κράμα
Creep Design:
Οι επιτρεπόμενες τάσεις εξαρτώνται από τη θερμοκρασία-
Διαθέσιμα δεδομένα ρήξης ερπυσμού για σχεδιασμό
Σημαντικά ζητήματα χαλάρωσης του στρες
Τα αποτελέσματα του θερμικού κύκλου πρέπει να αξιολογηθούν
Κατασκεύασμα:
Κάμψη:Προτιμάται η θερμή κάμψη για ποιότητες κράματος
Διαμόρφωση:Πιο δύσκολο από τον ανθρακούχο χάλυβα λόγω της περιεκτικότητας σε κράμα
Μηχανική κατεργασία:Απαιτεί κατάλληλα εργαλεία και τεχνικές
Καθάρισμα:Πρέπει να αφαιρέσετε όλους τους ρύπους πριν από το σέρβις
Πιστοποίηση Υλικών & Ιχνηλασιμότητα
Απαιτούμενα δικαιολογητικά:
Πιστοποιητικό δοκιμής μύλου:Πλήρης χημική ανάλυση για όλα τα στοιχεία
Αρχείο θερμικής επεξεργασίας:Χρόνοι, θερμοκρασίες, ρυθμοί ψύξης
Αναφορές μηχανικών δοκιμών:Δωμάτιο και αυξημένη θερμοκρασία εάν καθορίζεται
Αρχεία υδροστατικών δοκιμών:Πίεση, διάρκεια, επιθεωρητής
Ιχνηλασιμότητα:Ολοκληρωμένη αλυσίδα από τήγμα στον τελικό σωλήνα
Απαιτήσεις σήμανσης:
Όνομα/εμπορικό σήμα του κατασκευαστή
Τυπικό (JIS G3455)
Βαθμός (π.χ. STPA 24)
Μέγεθος (OD × πάχος τοιχώματος)
Αριθμός θερμότητας
Σύμβολο θερμικής επεξεργασίας
Σήμα επιθεωρητή
Πληροφορίες Παραγγελίας
Βασικά δεδομένα προδιαγραφών:
Τυπικό & Βαθμός:JIS G3455 STPA [Αριθμός]
Διαστάσεις:OD (mm) × WT (mm) × Μήκος (mm ή m)
Κατεργασία με θερμοκρασία:Προσδιορίστε εάν διαφέρει από το τυπικό
Δοκιμή:Τυπικές δοκιμές συν τυχόν πρόσθετες απαιτήσεις
Τελική προετοιμασία:Απλό, λοξότμητο ή ιδιαίτερο
Πιστοποίηση:Απαιτήσεις MTC (γλώσσα, μορφή)
Βαθμολόγηση:Συγκεκριμένες οδηγίες σήμανσης
