Co je ASTM A336 a na co se nevztahuje
ASTM A336 je specifikace materiálu pro legovanou ocel používanou ve vysokoteplotním provozu. Definuje chemické složení a požadavky na mechanické vlastnosti samotných jakostí oceli spíše než rozměry hotového výrobku, takže neurčuje vnější průměr, tloušťku stěny, délku nebo konečnou úpravu. Když je nutné objednat trubku nebo tlakovou součást, jakost materiálu definovaná v ASTM A336 se běžně kombinuje se specifikací produktu, jako je ASTM A335, nebo s příslušným vydáním kódu ASME.
Označení třídy používá písmeno F následované číslem, například F1, F11, F22 nebo F91. Každá třída je přizpůsobena konkrétní kombinaci teploty, tlaku a koroze, a proto na přesném označení třídy záleží stejně jako na samotném standardním čísle.
Běžné třídy ASTM A336 a jejich povinnosti
Feritické třídy pokrývají teplotní rozsah od mírného parního provozu až po moderní ultrasuperkritické podmínky, zatímco austenitické třídy dodávají nejagresivnějším profilům odolnost proti korozi.
| Stupeň | Běžný název nebo klíčové slitiny | Typická povinnost |
|---|---|---|
| F1 | Uhlíkový molybden | Dobrá pevnost při střední teplotě pro trubky bojleru a přehříváku |
| F11 | Třída 1, 2, 3 chrom molybden | Vyšší pevnost při tečení než F1 pro potrubí elektráren a rafinerií |
| F12 | Třída 1, 2 chrom molybden | Podobně jako u F11 s jiným vyvážením chromu |
| F22 | Třída 1, 3, 2,25Cr-1Mo | Velmi běžný rafinérský a chemický závod se silnou odolností vůči vysokoteplotnímu působení vodíku |
| F5 | 5Cr-0,5Mo | Dobrá odolnost proti oxidaci a sulfidaci při vysokých teplotách |
| F9 | 9Cr-1Mo | Vysoká pevnost a odolnost proti okují při velmi vysoké teplotě |
| F91 | Modifikovaný 9Cr vanadem a niobem | Zvýšená odolnost proti tečení pro moderní provoz při vysokých teplotách |
| F92 / F911 | Pokročilý 9 až 10% chrom | Nejpevnější feritické možnosti pro náročné ultrasuperkritické závody |
| F304H, F316H, F321H, F347H | Austenitické chromniklové oceli | Odolnost proti korozi plus pevnost při vysokých teplotách v silně korozívním provozu |
ASTM A336 ve srovnání s ASTM A335
Tyto dva standardy jsou často zaměňovány, protože jejich písmena klasifikace se liší pouze o jeden znak. ASTM A335 je produktová specifikace pro bezešvé trubky z feritické legované oceli pro vysokoteplotní provoz: řídí hotovou trubku, včetně rozměrů, přípustných variací a testování výrobku. ASTM A336 je specifikace materiálu: uvádí, z čeho musí být ocel vyrobena a jakých vlastností musí dosahovat.
V praxi se oba používají společně. Potrubí objednané pro A335 P22 je vyrobeno z materiálu splňujícího požadavky na chemii a vlastnosti odpovídající třídy A336 F22 a stejný vztah platí pro pár F11 a P11 a pár F91 a P91. Kupující, který specifikuje pouze jakost materiálu bez specifikace produktu, by ponechal požadavky na rozměry a zkoušení otevřené, a proto úplný popis objednávek uvádí oba.
Chemie, tepelné zpracování a kontrola majetku
Všechny druhy podléhají přísným limitům pro uhlík, mangan, fosfor, síru a křemík, přičemž rozsahy chrómu a molybdenu definují feritické jakosti a přísady vanadu a niobu charakterizující modifikované třídy 9Cr. Fosfor a síra jsou omezeny, protože snižují houževnatost, zejména v tepelně ovlivněné oblasti svaru.
Tepelné zpracování je specifické pro jakost: feritické třídy jsou normalizovány a temperovány, zatímco austenitické třídy jsou žíhány v roztoku. Úprava má dva účely, zjemnit mikrostrukturu na tuhost a vyvinout specifikovanou minimální pevnost v tahu, mez kluzu a prodloužení. Protože vlastnosti jsou prokázány na zkušebních vzorcích, je stav tepelného zpracování neoddělitelný od mechanických hodnot uvedených v materiálovém certifikátu.
Testování a inspekce
Materiál podle ASTM A336 je kvalifikován prostřednictvím definované testovací sekvence spíše než samotnou vizuální kontrolou:
Hydrostatické testování na specifikovaný tlak k prokázání integrity tlaku bez úniku.
Nedestruktivní elektrické testování, normálně vířivé proudy nebo ultrazvuková kontrola, k detekci povrchových a vnitřních defektů.
Testy zploštění, ohybu a tvrdosti na základě vzorků pro potvrzení tažnosti a stavu.
Chemická analýza proti limitům tepelné analýzy objednané jakosti.
Zkouška tahem pro ověření minimálních hodnot pevnosti a prodloužení.
Dokumentace se řídí stejnou logikou: třída, tepelné číslo, stav tepelného zpracování a výsledky testů musí být sledovatelné pro každou položku dodanou na místo.
Kde se používají třídy ASTM A336
Výroba elektřiny: hlavní parní potrubí, potrubí pro ohřev teplého a studeného ohřevu a vysokotlaké potrubí napájecí vody v uhelných, plynových a jaderných elektrárnách.
Petrochemie a rafinace: přenosové linky v jednotkách pro fluidní katalytické krakování a hydrokrakování, kde je vysoká teplota i tlak.
Ropa a plyn: komponenty před a středním proudem pro vysokotlaké vrty s vysokou teplotou.
Austenitické druhy: silně korozivní a velmi vysokoteplotní sekce, kde by feritické skupiny korodovaly příliš rychle.
Volba mezi jakostí je řízena třemi proměnnými, které spolupracují, jmenovitě teplotou kovu, vnitřním tlakem a chemií procesního proudu. Zvýšení obsahu chrómu zlepšuje odolnost vůči usazování vodního kamene a sulfidaci; zvýšení molybdenu zlepšuje pevnost při tečení; a vanad s niobem v modifikovaných jakostech 9Cr dále zvyšuje pevnost za cenu náročnější kontroly svařování.
Často kladené otázky o ASTM A336
Otázka: Je ASTM A336 specifikace potrubí nebo specifikace materiálu?
Je to specifikace materiálu. Definuje požadavky na chemické složení a mechanické vlastnosti ocelí, nikoli na rozměry nebo konečnou úpravu hotové trubky.
Otázka: Jak souvisí ASTM A336 s ASTM A335?
A335 je specifikace produktu pro bezešvé trubky z feritické legované oceli pro vysokoteplotní provoz a třídy F A336 odpovídají třídám P A335, například F22 s P22.
Otázka: Co znamená písmeno F ve třídě, jako je F91?
Identifikuje jakost v rámci ASTM A336 a odlišuje označení materiálu od třídy P použité ve specifikaci potrubí.
Otázka: Která třída ASTM A336 odolává vysokoteplotnímu útoku vodíku?
Třída 2,25Cr-1Mo F22 je běžnou volbou pro služby rafinérií a chemických závodů, kde je napadení vodíkem konstrukčním problémem.
Otázka: Je ASME SA336 stejný jako ASTM A336?
SA336 je převzatý kód ASME stejné specifikace a požadavky na jakost jsou technicky ekvivalentní.
Otázka: Jaké tepelné zpracování vyžadují třídy ASTM A336?
Feritické třídy jsou normalizovány a temperovány, zatímco austenitické třídy jako F304H a F316H jsou žíhány v roztoku, aby splnily své specifikované vlastnosti.
Při použití se správnou specifikací produktu a označením třídy poskytuje ASTM A336 materiálový základ pro potrubí a součásti z legované oceli, které musí odolat trvale vysoké teplotě a tlaku.
