SA-Σωλήνα από ανθρακοχάλυβα 672 βαθμού B70 για υπηρεσίες υψηλής πίεσης
SA-672 Βαθμός Β70είναι ασωλήνας από χάλυβα από άνθρακα-με υψηλή αντοχή-μαγγανίουσχεδιασμένο γιαεφαρμογές υψηλής-πίεσης, υψηλής- θερμοκρασίας, ιδιαίτερα σε τομείς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, πετροχημικών και βαρέων βιομηχανιών όπου απαιτείται ανώτερη αντοχή.
Βασικά Χαρακτηριστικά
Τύπος υλικού:Ηλεκτρικός σωλήνας-σύντηξης-συγκολλημένος από ανθρακούχο χάλυβα
Πρωτεύον πρότυπο: ASTM A672 / ASME SA-672- Ηλεκτρικός-Σύντηξη-Συγκολλημένος χαλύβδινος σωλήνας για υψηλή-υπηρεσία πίεσης σε μέτριες θερμοκρασίες
Ονομασία Βαθμού:B=240 MPa (35 ksi) ελάχιστη αντοχή διαρροής, 70=485 MPa (70 ksi) ελάχιστη αντοχή εφελκυσμού
Βιομηχανοποίηση:Ηλεκτρική συγκόλληση τήξης με διαμήκη ραφή + πλήρης θερμική επεξεργασία
Κύρια χρήση:Σωληνώσεις υψηλής-πίεσης σε σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής, διυλιστήρια και βιομηχανίες επεξεργασίας
Χημική Σύνθεση (SA-672 Grade B70)
| Στοιχείο | Περιεχόμενο (%) | Σημειώσεις |
|---|---|---|
| C (Άνθρακας) | Μικρότερο ή ίσο με 0,24 | Ελαφρώς υψηλότερο από το B65 για αυξημένη αντοχή |
| Mn (Μαγγάνιο) | Μικρότερο ή ίσο με 1,35 | Αυξήθηκε από το B65 (Μικρότερο ή ίσο με 1,20%) για ενισχυμένη αντοχή |
| P (Φώσφορος) | Μικρότερο ή ίσο με 0,035 | Μέγιστο όριο |
| S (Θείο) | Μικρότερο ή ίσο με 0,035 | Μέγιστο όριο |
| Si (πυρίτιο) | Μικρότερο ή ίσο με 0,35 | Αποξειδωτικό, ενίσχυση δύναμης |
| Cu (Χαλκός) | Μικρότερο ή ίσο με 0,35 | Προαιρετικά, για βελτίωση της διάβρωσης |
| Ni (νικέλιο) | Μικρότερο ή ίσο με 0,25 | Προαιρετικό στοιχείο κράματος |
| Cr (Chromium) | Μικρότερο ή ίσο με 0,25 | Προαιρετικό στοιχείο κράματος |
| Mo (μολυβδαίνιο) | Μικρότερο ή ίσο με 0,08 | Προαιρετικό στοιχείο κράματος |
| V (βανάδιο) | Μικρότερο ή ίσο με 0,03 | Προαιρετικό στοιχείο κράματος |
Σημείωση: Το άθροισμα των Cu, Ni, Cr και Mo δεν πρέπει να υπερβαίνει το 0,75% εκτός εάν συμφωνηθεί διαφορετικά.
Μηχανικές Ιδιότητες
| Ιδιοκτησία | Απαίτηση | Αυτοκρατορικό Ισοδύναμο |
|---|---|---|
| Αντοχή εφελκυσμού (min) | 485 MPa | 70.000 psi |
| Ισχύς διαρροής (min) | 240 MPa | 35.000 psi |
| Επιμήκυνση σε 2" (λεπτά) | Με βάση το πάχος του τοίχου: • t Μικρότερο ή ίσο με 0,787 ίντσες (20 mm): 28% • t > 0,787 ίντσες (20 mm): 26% |
Μαθήματα Θερμικής Επεξεργασίας
Το SA-672 Grade B70 διατίθεται σε διαφορετικές συνθήκες θερμικής επεξεργασίας:
| Τάξη | Κατεργασία με θερμοκρασία | Τυπικές Εφαρμογές |
|---|---|---|
| Τάξη 12 | Κανονικοποιήθηκε | Το πιο συνηθισμένο για σωληνώσεις σταθμών ηλεκτροπαραγωγής |
| Τάξη 13 | Κανονικοποιημένο και μετριασμένο | Βελτιωμένες εφαρμογές σκληρότητας |
| Τάξη 22 | Μόνο ανακούφιση από το άγχος | Περιορίζεται σε συγκεκριμένες εφαρμογές |
| Τάξη 32 | Όπως-Συγκολλημένο | Σπάνια χρησιμοποιείται για τον βαθμό Β70 |
Πιο συνηθισμένα:Η Κλάση 12 (Normalized) - παρέχει βέλτιστο συνδυασμό αντοχής και σκληρότητας
Διαδικασία Παραγωγής
Σχηματισμός πλακών:Πλάκες από ανθρακούχο χάλυβα διαμορφωμένες σε κυλινδρικό σχήμα
Συγκόλληση:Διαμήκης ραφή συγκολλημένη μέσω ηλεκτρικής συγκόλλησης σύντηξης
Κατεργασία με θερμοκρασία:Πλήρης κανονικοποίηση (ή κανονικοποίηση + παλμό)
Δοκιμή και επιθεώρηση:Ολοκληρωμένη NDE και μηχανική δοκιμή
Φινίρισμα:Τα άκρα προετοιμασμένα για συγκόλληση (συνήθως λοξότμητα)
Σύγκριση με άλλους βαθμούς A672
| Βαθμός | Ελάχιστη απόδοση (MPa/ksi) | Ελάχιστη εφελκυσμό (MPa/ksi) | Μέγιστος άνθρακας (%) | Μέγιστο μαγγάνιο (%) | Σχετική Δύναμη |
|---|---|---|---|---|---|
| B60 | 240/35 | 415/60 | 0.21 | 1.20 | Πρότυπο |
| B65 | 240/35 | 450/65 | 0.22 | 1.20 | Μέσον |
| B70 | 240/35 | 485/70 | 0.24 | 1.35 | Ψηλά |
| B75 | 240/35 | 515/75 | 0.27 | 1.35 | Πολύ ψηλά |
| C65 | 275/40 | 450/65 | 0.22 | 1.20 | Υψηλότερη Απόδοση |
Τυπικές Εφαρμογές
Παραγωγή ενέργειας:
Κύριες γραμμές ατμού(τμήματα μέτριας θερμοκρασίας)
Γραμμές τροφοδοσίας νερού λέβητα
Συστήματα παράκαμψης στροβίλου υψηλής-πίεσης
Σωληνώσεις κεφαλήςγια λέβητες και εναλλάκτες θερμότητας
Γραμμές ψεκασμού Attemperator
Πετροχημικά και διύλιση:
Σωληνώσεις διεργασίας υψηλής-πίεσης
Σωληνώσεις υδρογονοπυρόλυσης και αναμορφωτής
Διανομή ατμού χρησιμότητας
Γραμμές εκκένωσης συμπιεστή
Βιομηχανικές Εφαρμογές:
Υδραυλικά συστήματα υψηλής-πίεσης
Μετάδοση πεπιεσμένου αέρα/αερίου
Γραμμές υψηλής πίεσης-βιομηχανίας επεξεργασίας
Εύρος μεγεθών και διαθεσιμότητα
| Παράμετρος | Τυπικό εύρος | Σημειώσεις |
|---|---|---|
| Εξωτερική διάμετρος | 18" έως 120" (457 έως 3048 mm) | Μεγαλύτερες από τις απρόσκοπτες εναλλακτικές |
| Πάχος Τοίχου | 0,25" έως 4,0" (6,4 έως 102 mm) | Διατίθενται παχύτεροι τοίχοι |
| Μήκη | 20 έως 40 πόδια (6 έως 12 μέτρα) | Δυνατότητα προσαρμοσμένου μήκους |
Βασικό πλεονέκτημα:Οικονομική παραγωγή σωλήνα μεγάλης διαμέτρου, βαρέως τοίχου
Συγκόλληση και Κατασκευή
Θέματα συγκόλλησης:
| Αποψη | Απαιτήσεις για B70 |
|---|---|
| Προθέρμανση | Απαιτείται: 200-400 βαθμοί F (95-205 μοίρες) για πάχος > ¾" (19 mm) |
| Θερμ. Interpass | Μέγιστη 600 μοίρες F (315 μοίρες) |
| PWHT | Απαιτείται μετά την κατασκευή (κανονικοποίηση ή ανακούφιση από το στρες) |
| Μέταλλα πλήρωσης | AWS E8018, E9018 ή ηλεκτρόδια αντίστοιχης αντοχής |
| Διαδικασίες συγκόλλησης | SMAW, GTAW, GMAW, SAW όλα κατάλληλα |
Σημειώσεις κατασκευής:
Ψυχρή κάμψηεπιτρέπεται με περιορισμούς
Καυτό κάμψηαπαιτεί θερμική επεξεργασία μετά-κάμψης
Τομή:Αποδεκτό πλάσμα, οξυ-καύσιμο ή κατεργασία
Ταιριάζει-:Προσεκτική ευθυγράμμιση για την ελαχιστοποίηση των τάσεων συγκόλλησης
Ποιοτικός Έλεγχος & Δοκιμές
Υποχρεωτικές δοκιμές ανά ASTM A672:
Υδροστατική δοκιμή:Κάθε σωλήνας ελέγχεται σε καθορισμένη πίεση
Δοκιμή εφελκυσμού:Από σωλήνα ή δοκιμαστικές πλάκες
Δοκιμή ισοπέδωσης:Για αξιολόγηση συγκολλημένης ραφής
Ακτινογραφική εξέταση:100% του μήκους συγκόλλησης
Οπτική επιθεώρηση:Όλες οι επιφάνειες
Έλεγχοι διαστάσεων:OD, πάχος τοιχώματος, μήκος, ευθύτητα
Συμπληρωματικά τεστ (προαιρετικά):
S1: Πρόσθετες δοκιμές τάσης
S2: Δοκιμές εγκάρσιας τάσης
S3: Charpy V-δοκιμές πρόσκρουσης εγκοπής
S4: Υπερηχητικός έλεγχος
S5: Ηλεκτρομαγνητική εξέταση
Επιτρεπόμενες τιμές στρες (ASME B31.1)
| Θερμοκρασία | Επιτρεπόμενο στρες (κατά προσέγγιση) | ||
|---|---|---|---|
| πτυχίο ΣΤ | βαθμός | ksi | MPa |
| 100 | 38 | 20.0 | 138 |
| 400 | 204 | 20.0 | 138 |
| 600 | 316 | 17.9 | 123 |
| 750 | 399 | 14.7 | 101 |
| 800 | 427 | 13.1 | 90 |
Σημείωση: Ακριβείς τιμές από το ASME Section II, Part D, Table 1A.
Ισοδύναμα και Παρόμοια Υλικά
| Πρότυπο | Ισοδύναμο/Παρόμοιο |
|---|---|
| ASME | SA-672 B70 (πανομοιότυπο) |
| API | Χωρίς άμεσο ισοδύναμο |
| ΦΑΣΑΡΙΑ | Παρόμοιο με το DIN 17175 17Mn4 |
| JIS | Παρόμοιο με το JIS G3456 STPT 480 |
| γιγαμπάιτ | Παρόμοιο με το GB 5310 20MnG |
Πλεονεκτήματα του SA-672 B70
Υψηλή αντοχή:Ανώτερη αντοχή σε εφελκυσμό για απαιτητικές εφαρμογές
Οικονομικό:Πιο οικονομικός από τον σωλήνα χωρίς ραφή σε μεγάλες διαμέτρους
Διαθεσιμότητα μεγάλου μεγέθους:Μπορεί να παραχθεί σε μεγέθη που είναι δύσκολο να γίνουν χωρίς ραφή
Διασφάλιση Ποιότητας:Το αυστηρό NDE παρέχει υψηλή εμπιστοσύνη
Συγκολλησιμότητα:Καλό με σωστές διαδικασίες παρά την υψηλότερη αντοχή
Περιορισμοί και Θεωρήσεις
Όριο θερμοκρασίας:Τυπικά μικρότερη ή ίση με 800 μοίρες F (427 μοίρες ) για συνεχή εξυπηρέτηση
Κυκλική υπηρεσία:Απαιτεί προσεκτική ανάλυση κόπωσης
Διάβρωση:Δεν είναι κατάλληλο για έντονα διαβρωτικά περιβάλλοντα χωρίς προστασία
Επιδράσεις HAZ:Η συγκολλημένη κατασκευή δημιουργεί ζώνες που επηρεάζονται από τη θερμότητα
Περιορισμοί κώδικα:Ορισμένες εφαρμογές ενδέχεται να απαιτούν πρόσθετα προσόντα
Σύγκριση με απρόσκοπτες εναλλακτικές
| Παράμετρος | SA-672 B70 (Συγκολλημένο) | A106 B (Απρόσκοπτη) |
|---|---|---|
| Μέγιστο OD | Έως 120" | Συνήθως λιγότερο από ή ίσο με 24" |
| Κόστος (Μεγάλη Διάμετρος) | Χαμηλότερος | Σημαντικά υψηλότερο |
| Χρόνος Παράδοσης | Μεγαλύτερο για προσαρμοσμένα μεγέθη | Κοντύτερο για τυπικά μεγέθη |
| Ανισοτροπία | Κατευθυντικές ιδιότητες | Πιο ισότροπο |
| Επιθεώρηση συγκόλλησης | Απαιτείται εκτεταμένη NDE | Λιγότερο επικριτικό |
Παράδειγμα προδιαγραφών παραγγελίας
κείμενο
ASME SA-672 Βαθμός B70 Κατηγορία 12 Μέγεθος: 36" OD x 1,5" WT x 40' Μεγάλη Θερμική Επεξεργασία: Κανονική (Κλάση 12) Άκρα: Λοξοτομή 37,5 μοιρών με 1/16" έδαφος Συμπληρωματικές Απαιτήσεις: S1, S3, Πιστοποιημένη Έκθεση Δοκιμών S4 Ανά
Συμμόρφωση με τον Κώδικα Λέβητα
Αποδοχή κωδικού ASME:
Ενότητα Ι:Επιτρέπεται για εξωτερικές σωληνώσεις λέβητα με περιορισμούς
B31.1 Σωληνώσεις ισχύος:Πλήρως αποδεκτό
Ενότητα VIII Div. 1:Αποδεκτό για δοχεία πίεσης
B31.3 Σωληνώσεις διεργασίας:Δεκτός
Σημαντικές σημειώσεις για τη χρήση του λέβητα:
Απαιτεί κατάλληλη τεκμηρίωση θερμικής επεξεργασίας
Οι διαδικασίες συγκόλλησης πρέπει να είναι κατάλληλες
Το NDE πρέπει να πληροί τις απαιτήσεις κώδικα
Περιορίζεται σε συγκεκριμένα καθεστώτα θερμοκρασίας-πίεσης
Περίληψη
SA-672 Βαθμός Β70είναι αυψηλής-ηλεκτρικός-σύντηξης-συγκολλημένος σωλήνας από ανθρακούχο χάλυβαπροσφέρει εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες για εφαρμογές υψηλής-πίεσης. Με ελάχιστη αντοχή εφελκυσμού 485 MPa (70 ksi), παρέχει ανώτερη αντοχή σε σύγκριση με τους τυπικούς σωλήνες από ανθρακούχο χάλυβα, διατηρώντας παράλληλα καλή συγκολλησιμότητα και σκληρότητα.
Η συγκολλημένη κατασκευή του επιτρέπει την οικονομική παραγωγή σωλήνων μεγάλης διαμέτρου, βαρέων τοιχωμάτων που απαιτούνται για κύριες γραμμές ατμού, συστήματα τροφοδοσίας νερού και άλλες κρίσιμες εφαρμογές υψηλής-πίεσης σε σταθμούς παραγωγής ενέργειας και βιομηχανίες επεξεργασίας. Αν και δεν είναι υλικό "σωλήνα κλιβάνου", εξυπηρετεί ουσιαστικούς ρόλους στα συστήματα εξωτερικών σωληνώσεων του λέβητα όπου η υψηλή αντοχή και η αξιοπιστία είναι πρωταρχικής σημασίας.
Η υποχρεωτική θερμική επεξεργασία κανονικοποίησης εξασφαλίζει ομοιόμορφες ιδιότητες και ανακουφίζει από τις καταπονήσεις συγκόλλησης, καθιστώντας το SA-672 B70 μια αξιόπιστη επιλογή για απαιτητικές βιομηχανικές εφαρμογές όταν καθορίζεται σωστά, κατασκευάζεται και ελέγχεται σύμφωνα με τους ισχύοντες κώδικες και πρότυπα.
