Bezešvá trubka z uhlíkové oceli ASTM A106 třídy B

Přehled

ASTM A106 Třída Bješpičková specifikace pro bezešvé trubky z uhlíkové oceli pro-vysokoteplotní provoz. Jedná se o průmyslový standard pro elektrárny, rafinérie a průmyslové potrubní systémy pracující při zvýšených teplotách. Třída B je nejčastěji specifikovanou jakostí díky své optimální rovnováze pevnosti, tažnosti a svařitelnosti pro vysokoteplotní aplikace.

Označení klíče:

A106:Standard pro bezešvé trubky z uhlíkové oceli pro vysokoteplotní-provoz

Stupeň B:Minimální mez kluzu 35 000 psi (nejběžnější)

Pouze bezproblémové:Kryty A106výhradně bezproblémovétrubka (žádné svařované možnosti)

Mechanické vlastnosti

Požadavky na prodloužení (minimálně % ve 2"):

Základní minimum: Určeno vzorcem v ASTM A106

Závisí na tloušťce stěny a pevnosti v tahu

Typické: 22-30% pro běžné tloušťky stěn

Poznámka:Nejsou stanoveny maximální hodnoty pro kluz nebo pevnost v tahu.

Chemické složení (maximum %)

Kritické vlastnosti oceli A106:

Zabitá ocel:Minimálně 0,10 % křemíku zajišťuje plně dezoxidovanou ocel

Praxe jemného zrna:Obvykle hliník-zabitý pro zušlechtění zrna

řízená chemie:Pro předvídatelné chování při vysokých{0}}teplotách

Volitelná měděná ocel:Pro zvýšenou odolnost proti atmosférické korozi

Výrobní proces

Bezproblémové výrobní metody:

Rotační piercing (Mannesmannův proces):

Pevný blok zahřátý na 2200-2400 stupňů F (1200-1315 stupňů)

Otáčí se mezi šikmými válečky a vytváří dutou skořepinu

Nejběžnější metoda pro potrubí A106

Proces vytlačování:

Zahřátý sochor protlačený matricí

Lepší pro specializované slitiny nebo obtížné tvary

Další možnosti zpracování:

Hotové za tepla:Jako-běžné, nejběžnější

Normalizované:Pro vylepšené vlastnosti

Tažené za studena:Pro přesné rozměry

Žíhaný:Pro maximální tažnost

Rozsah velikostí:

Nominální velikost:1/8" až 26"+ (největší obvykle 24")

Vnější průměr:0,405" až 26"+

Tloušťka stěny:Jízdní řády 10, 20, STD, 40, 80, 120, 160, XXS

Délka:Single Random (16-22 ft), Double Random (35-45 ft), řezané délky

Hodnoty teploty a tlaku

Teplotní limity:

Hodnoty tlaku:

Vypočteno pomocíASME B31.1 nebo B31.3vzorce:

P=2SEtDP=D2SEt​

Kde:

S= Přípustné napětí z ASME sekce II, část D

E= Účinnost svarového spoje (1,0 pro bezproblémové)

t= Tloušťka stěny

D= Vnější průměr

Příklad hodnocení tlaku:

Pro 6" plán 40 A106 Gr.B při 500 stupních F:

Přípustné napětí (S):18 900 psi (z ASME sekce II)

Tloušťka stěny: 0.280"

OD: 6.625"

Konstrukční tlak:≈1 600 psi

Požadavky na testování

Povinné testování:

Volitelné testování:

Zkouška tvrdosti:Po dohodě

Charpyho nárazový test:Pro aplikace s nízkou teplotou-

Pozitivní identifikace materiálu:Pro ověření materiálu

Ultrazvukové testování:Pro detekci vnitřních vad

Příklad hydrostatického zkušebního tlaku:

Pro 6" plán 40 A106 Gr.B:

S=60 % z 35 000 psi=21 000 psi

t = 0.280", D = 6.625"

P = (2 × 21,000 × 0.280) / 6.625 = ≈1 775 psi(minimální)

Rozměrové tolerance

Poznámka:Tolerance podobné A53, ale v praxi často přísnější kvůli vyšším očekáváním kvality.

Podmínky a povrchové úpravy

Důležité:Pro provoz při vysokých{0}}teplotách je příprava povrchu kritická pro přilnavost izolace a korozi pod ochranou izolace.

Aplikace

Primární průmyslová odvětví:

Výroba energie:Hlavní parní potrubí, horké dohřívací potrubí, napájecí systémy

Petrochemický:Procesní potrubí, ohřívací trubky, přenosové linky

Rafinace:Surové a produktové řady, potrubí ohřívačů, inženýrské sítě

Průmyslový:Vysokoteplotní procesní potrubí, parní systémy

Stavba lodí:Potrubí kotlů a strojů

Konkrétní služby:

Přehřátá pára:Až 750 stupňů F (399 stupňů)

Nasycená pára:Všechny tlaky

Horká voda:Napájecí voda, kotelní voda

Procesní tekutiny:Ropa, plyn, chemikálie při zvýšených teplotách

Vzduch a plyny:Stlačený vzduch, procesní plyny

Typické aplikace A106 Gr.B:

Hlavní pára elektrárny:400-600 stupňů, 100-200 barů

Potrubí procesu rafinérie:300-400 stupňů, mírný tlak

Průmyslové parní linky:200-300 stupňů, různé tlaky

Trubky tepelného výměníku:Tam, kde teploty přesahují 400 stupňů F

Srovnání s ostatními standardy

A106 vs. A53:

A106 vs. API 5L:

Duální certifikace:

Mnoho závodů vyrábí potrubní schůzkyoba A106 Gr.B a A53 Gr.Bpožadavky, poskytující flexibilitu pro různé aplikace.

Výhody bezešvé trubky A106

Technické výhody:

Schopnost vysokých{0}}teplot:Speciálně navrženo pro provoz při teplotě 750 stupňů F

Předvídatelné vlastnosti:Kontrolovaná chemie pro konzistentní chování při vysokých{0}}teplotách

Dobrá odolnost proti tečení:Pro dlouhodobou-službu při zvýšené teplotě

Výborná svařitelnost:I přes vysoké-požadavky na teplotu

Žádný svar:Bezešvá konstrukce eliminuje obavy z podélných svarů

Rozpoznávání kódu:ASME kód kotle a tlakové nádoby schválen

Ekonomické výhody:

Dlouhá životnost:Správně udržované systémy vydrží desítky let

Snížená údržba:Spolehlivý výkon při teplotě

Přijetí pojištění:Pojišťovny uznávány pro služby při vysokých{0}}teplotách

Hodnota dalšího prodeje:Zařízení s potrubím A106 si zachovává hodnotu

Omezení a úvahy

Omezení teploty:

Ne pro kryogenní službubez nárazových zkoušek

Není určeno pro těžkou cyklickou službubez analýzy únavy

Ne pro vysoce korozivní prostředíbez ochrany

Maximální teplota750 stupňů F pro nepřetržitý provoz

Úvahy o ceně:

Prémiové nad A53:Obvykle o 10-20% vyšší

Zvláštní požadavkyzvýšení nákladů (normalizace, testování atd.)

Náklady na výrobupodobně jako ostatní uhlíkové oceli

Poznámky k výrobě:

Předehřejtemůže být vyžadováno pro tlustší části

PWHTnepovinné, ale často prospěšné

Postupy svařováníby měly být kvalifikovány pro provozní teplotu

Možnosti tepelného zpracování

Doporučení:Pro teploty nad 500 stupňů F,normalizovanéA106 poskytuje lepší dlouhodobé-vlastnosti.

Materiálová certifikace

Požadovaná dokumentace:

Mill Test Certificate (MTC):S kompletní chemickou analýzou a mechanickými testy

Sledovatelnost čísla tepla:Nezbytné pro projekty ASME Code

Záznamy hydrostatických zkoušek:Tlak a trvání

Záznamy o tepelném zpracování:Pokud se normalizuje nebo jinak tepelně upravuje

Označení materiálu:Podle požadavků ASTM A106

Požadavky na značení:

Jméno výrobce nebo ochranná známka

Označení ASTM (A106)

třída (B)

Velikost (NPS a plán nebo OD × stěna)

Teplotní číslo

Hydrostatický zkušební tlak

Označení „SMLS“ (volitelné, ale běžné)

Symbol tepelného zpracování, pokud není -válcovaný

Typické značení:

text

ABC CO A106 B 8 SCH40 67890 2000PSI

Interpretace: Výrobce=ABC CO, Spec=A106, Grade=B, Velikost=8" SCH40, Heat=67890, Test Pressure=2000 PSI

Výroba a svařování

Svařování A106 Gr.B:

Ekvivalent uhlíku:

CE=C+Mn6CE=C+6Mn​
Pro A106 Gr.B: Obvykle 0.30 + 1.06/6 =maximálně 0,48
(Skutečné hodnoty obvykle 0,35-0,45 s moderní výrobou oceli)

Zvláštní ohledy na službu s vysokým-tempem:

Výběr svarového kovuby měly odpovídat vysokým-teplotním vlastnostem základního kovu

PWHTmůže být specifikováno pro vysokoteplotní{0}}provoz

Postupy svařováníje třeba vzít v úvahu provozní teplotu

NDErozsáhlejší pro kriticky vysoké-teplotní svary

Úvahy o designu

Přípustná napětí (ASME sekce II, část D):

Poznámka:Toto jsoupříkladové hodnoty- vždy používejte aktuální ASME Section II, Part D.

Vzorce návrhu (ASME B31.1/B31.3):

Tlakový design:tm=PD2(SE+PY)+Atm​=2(SE+PY)PD​+A

Požadovaná tloušťka:Zahrnuje mechanické, korozní, erozní přídavky

Stresová analýza:Pro tepelnou roztažnost, hmotnost atd.

Aspekty vysoké-teploty:

Creep:Dlouhodobá-deformace při konstantním napětí

Oxidace:Odlupování povrchu při vysokých teplotách

Tepelná expanze:Je třeba počítat s výrazným rozšířením

Cyklická služba:Únava teplotních cyklů

Kontrola a kontrola kvality

Kritické parametry kvality:

Chemické složení:V rámci specifikovaných rozsahů

Mechanické vlastnosti:Splňujte minimální požadavky

Rozměrová přesnost:V rámci tolerancí

Kvalita povrchu:Bez škodlivých vad

Tepelné zpracování:Správné, pokud je uvedeno

Běžné vady bezešvých trubek:

Laminace:Vnitřní separace

švy:Nedokonalosti povrchu

Excentricita:Nerovnoměrná tloušťka stěny

Dekarbonizace:Ztráta povrchového uhlíku (obavy o vysokou-teplotu)

Měřítko:Těžké mlýnské okují ovlivňující kontrolu

Metody kontroly:

Ultrazvukové testování:Pro vnitřní vady a měření stěn

Magnetické částice:Na povrchové trhliny

Penetrant barviva:Pro povrchové vady

Testování tvrdosti:Pro ověření majetku

ID pozitivního materiálu:Pro ověření chemie

Informace pro objednání

Základní údaje o specifikaci:

Standardní a stupeň:ASTM A106 Třída B

Tepelné zpracování:Určete, zda je normalizovaný nebo jiný (výchozí je -srolovaný)

Velikost:NPS a plán nebo OD × WT × Délka

Množství:Nohy nebo kusy

Konečná příprava:Hladké, zkosené, závitové

Testování:Standardní nebo dodatečné požadavky

Osvědčení:Požadavky MTC

Označení:Specifické pokyny pro značení

Vzorová specifikace nákupu:

text

Tepelné zpracování bezešvých trubek ASTM A106 třídy B: Normalizované Velikost: 12,75" OD × 0,375" WT × 40' Délka Množství: 3 000 stop Konce: Zkosené 30 stupňů ± 2,5 stupně, 1/16" pozemní Testování: Hydrostatický test podle normy ASTM A106 při nízké teplotě nárazu Dodatečné: pro test Charpy A106 při nízké teplotě F3 Certifikace: Mill Test Certificate s plnou sledovatelností Označení: Podle ASTM A106 včetně tepelného čísla Balení: Balíček pro manipulaci s vysokozdvižným vozíkem, chrání konce

Zvláštní požadavky ke zvážení:

Normalizacepro teploty nad 500 stupňů F

Charpyho nárazová zkouškapro aplikace s nízkou teplotou-

Ultrazvukové testovánípro kritickou službu

Testování tvrdostipro určité aplikace

Pozitivní identifikace materiálupro ověření materiálu

Průmyslové použití a standardy

Rozpoznávání kódu:

ASME kód kotle a tlakové nádoby:Oddíl I, oddíl VIII

Napájecí potrubí ASME B31.1:Primární materiál pro parní systémy

ASME B31.3 Procesní potrubí:Široce se používá v rafinériích a chemických závodech

API standardy:Uznáno pro rafinérské služby

NFPA standardy:Pro určité aplikace požární ochrany

Oborové preference:

Energetika:A106 je standardní pro hlavní páru a napájecí vodu

Rafinace:A106 pro procesní potrubí, A53 pro inženýrské sítě

Chemikálie:A106 pro vysokoteplotní-procesy

Průmyslový:A106 pro parní systémy, A53 pro obecné potrubí

Globální přijetí:

Severní Amerika:Standard pro vysokoteplotní-potrubí z uhlíkové oceli

Evropa:Často se používá EN 10216, ale akceptováno A106

Asie:JIS G3455 běžné, A106 používané v mezinárodních projektech

Střední východ:A106 široce specifikovaný v rafinériích a energetických projektech

Ekonomická analýza

Nákladové faktory:

Celkové náklady na vlastnictví:

Počáteční cena:Vyšší než A53

Cena instalace:Podobně jako u jiných uhlíkových ocelí

Náklady na údržbu:Nižší kvůli spolehlivosti

Cena životního cyklu:Často nižší i přes vyšší počáteční náklady

Snížení rizika:Nižší riziko selhání ospravedlňuje prémii

Když je A106 ekonomicky oprávněná:

Teploty nad 400 stupňů F

Tlaky nad 300 psi

Kritické služby, kde je prvořadá spolehlivost

Long design life (>20 let)

Kde to kód vyžaduje (ASME B31.1 pro napájecí potrubí)

Technické shrnutí

Bezešvá trubka z uhlíkové oceli ASTM A106 třídy Bjeprůmyslový standard pro vysokoteplotní-ocelové potrubí. Díky pečlivě kontrolované chemii, povinným postupům s likvidovanou ocelí a bezproblémové konstrukci je preferovanou volbou pro náročné vysokoteplotní-aplikace.

Klíčové přednosti:

Vysokoteplotní-výkon:Speciálně navrženo pro provoz při teplotě 750 stupňů F

Konzistentní kvalita:Řízená výroba a testování

Rozpoznávání kódu:Schváleno všemi hlavními normami pro tlakové potrubí

Osvědčená spolehlivost:Desetiletí úspěšné servisní historie

Dobrá zpracovatelnost:Svařitelné a tvarovatelné navzdory vysokým-teplotním požadavkům

Pokyny pro výběr:

Vyberte A106 stupeň B, když:

Provozní teplota přesahuje 400 stupňů F

High-pressure service (>300 psi)

Elektrárenské parní systémy

Potrubí rafinérského procesu

Kritické průmyslové procesy

Kód to vyžaduje (často to vyžaduje ASME B31.1)

Rozhodující je dlouhodobá-spolehlivost

Zvažte alternativy, když:

Teplota<400°F (A53 may suffice)

Cena je primární ovladač a teplota umožňuje A53

Strukturální aplikace (uvažujte A500)

Služba nízké-teploty (< -20°F, consider A333)

Very high temperatures (>750 stupňů F, zvažte legované oceli)

Doporučené postupy:

Specifikace:

Vždy uveďte "ASTM A106 Grade B"

Consider "normalized" for temperatures >500 stupňů F

Specifikujte další testování podle potřeby pro provozní podmínky

Nákup:

Vyžadovat certifikáty Mill Test Certificates se zásilkami

Ověřte tepelné zpracování, pokud je specifikováno

Zkontrolujte správné označení a dokumentaci

Výroba:

Používejte kvalifikované postupy svařování

Zvažte PWHT pro tlusté sekce nebo omezené spoje

Dodržujte požadavky na kód ASME pro službu při vysokých{0}}teplotách

Instalace:

Správně podepřete, aby se přizpůsobila tepelné roztažnosti

Pro provoz při vysokých{0}}teplotách používejte vhodnou izolaci

Podle potřeby proveďte ochranu proti korozi

Provoz a údržba:

Sledujte korozi pod izolací

Zkontrolujte, zda nedošlo k poškození při tečení při dlouhodobém-provozu při vysokých{1}}teplotách

Dodržujte stanovené postupy údržby

Budoucí trendy:

Zvýšená globalizace:Více mezinárodních projektů specifikujících A106

Digitální dokumentace:Elektronické MTC a sledování materiálu

Rozšířené testování:Sofistikovanější metody NDE

udržitelnost:Zaměřte se na recyklovaný obsah a efektivitu výroby

Standardní harmonizace:Postupné sladění s normami ISO

Závěrečné doporučení:

Pro vysokoteplotní-potrubí z uhlíkové oceli,Bezešvá trubka ASTM A106 třídy B zůstává zlatým standardem. Jeho kombinace osvědčeného výkonu, akceptace kódu a široké dostupnosti z něj činí výchozí volbu pro inženýry navrhující parní systémy, procesní potrubí a další vysokoteplotní-aplikace. I když má vyšší cenu než potrubí pro všeobecné použití, tato cena je odůvodněna jeho vynikajícími-teplotními vlastnostmi a spolehlivostí při náročném provozu.

*Při navrhování vysokoteplotních potrubních systémů se vždy seznamte s příslušnými předpisy (ASME B31.1, B31.3 atd.) a zapojte kvalifikované inženýry. Správný výběr materiálu, výroba, instalace a údržba jsou zásadní pro bezpečný a spolehlivý dlouhodobý-provoz.*