Что такое труба ASTM A691
ASTM A691 — это стандартная спецификация для труб из углеродистой и легированной стали, изготовленных методом электро-сварки плавлением для работы под высоким-давлением и высокими температурами. Это не общая спецификация трубы: A691 описывает процедуру сварки и термическую обработку готовой трубы, поэтому он контролирует опорную плиту, присадочный металл, качество продольного шва и окончательное состояние поставляемой длины.
Труба обычно изготавливается из листового металла, который холодным или горячим способом формируется в цилиндр и соединяется продольным швом, сваренным с обеих сторон. В зависимости от марки и класса шов может быть выполнен с присадочным металлом, соответствующим основному металлу, с присадочным металлом из более высокого-легированного сплава или вообще без присадочного металла. Толщина стенки обычно больше, чем у стандартной трубопроводной трубы, поскольку предполагаемая эксплуатация предполагает сочетание давления с повышенной температурой.
Как работает система оценок и классов
Марки A691 идентифицируются по номинальному содержанию сплава, а не по простому показателю прочности. Обычные марки относятся к семействам с низким содержанием -хрома и хрома-молибдена, например 1/2 Cr, 1 Cr, 1 - 1/4 Cr, 2-1/4 Cr и 5 Cr. Уровень сплава определяет прочность трубы при повышенных температурах, стойкость к окислению и водороду, а также определяет сварочные материалы и предварительный нагрев, который должен применять производитель.
Каждый сорт поставляется в нескольких классах. Класс фиксирует две переменные: анализ присадочного металла, используемого для шва, и термическую обработку, которую труба получает после сварки. В результате две трубы одной и той же марки могут различаться по свойствам на растяжение и по объему применяемого контроля сварных швов. Поэтому полное обозначение-и-класса должно быть полностью указано в заказе на поставку, а также должна быть указана в маркировке на каждой длине.
Обзор технических характеристик
| Элемент | Требование |
|---|---|
| Стандартный | ASTM A691, трубы из углеродистой и легированной стали, сваренные электросваркой-плавлением-, для работы под высоким-давлением и высокими температурами. |
| Форма продукта | Пластина в форме цилиндра с продольным двойным-сварным швом. |
| Оценки | Определяется номинальным содержанием сплава, например 1/2 Cr, 1 Cr, 1–1/4 Cr, 2–1/4 Cr и 5 Cr. |
| Классы | Двух-обозначение крепления, анализ присадочного металла и термообработка |
| Термическая обработка | Нормализация, нормализация и отпуск или снятие напряжений в зависимости от марки и класса. |
| Заканчивается | Гладкая, с фаской или с резьбой по заказу. |
| Тестирование | Гидростатические испытания или не-неразрушающие электрические испытания, а также проверка сварных швов, если указаны дополнительные требования. |
| Маркировка | Стандартное обозначение, марка и класс, размер, толщина стенки, номер плавки и длина. |
Преимущества в обслуживании
Главным преимуществом трубы А691 является то, что она сохраняет прочность при температуре. Стали с низким-легированием хрома и хрома-молибдена сохраняют сопротивление растяжению и ползучести гораздо лучше, чем простая углеродистая сталь, поэтому более тонкая стенка может выдерживать такое же расчетное давление в горячем контуре, что снижает вес, объем сварки и стоимость поддержки.
Второе преимущество – это сама сварная конструкция. Электрическая-сварка листов плавлением обеспечивает однородную стенку, контролируемый шов и возможность получения более тяжелого сечения, чем сопоставимое бесшовное изделие. В-третьих, прозрачность контроля: поскольку шов изготавливается в цеху, перед отправкой его можно подвергнуть радиографическому или ультразвуковому исследованию, а термическая обработка готовой трубы фиксируется по номеру плавки.
Коррозионное поведение в горячих технологических потоках также лучше, чем у углеродистой стали, особенно в присутствии сульфидных или окислительных условий. Содержание сплава не заменяет нержавеющий или никелевый сплав в очень агрессивных условиях эксплуатации, но значительно продлевает срок службы в температурном диапазоне, когда углеродистая сталь начинает окалиняться и истончаться.
Типичные области применения
Технологические трубопроводы нефтеперерабатывающего завода: контуры гидроочистки, гидрокрекинга, каталитического риформинга и замедленного коксования, где парциальное давление и температура водорода высоки.
Производство электроэнергии: высокотемпературные-паровые коллекторы, линии горячего подогрева и магистральные паровые трубопроводы на установках, работающих на-ископаемом топливе и комбинированных-циклах.
Нефтехимические заводы: соединительные линии реакторов, линии печей и кожухи теплообменников, работающие выше предела ползучести углеродистой стали.
Химическая обработка: сосуды под давлением и трубопроводы, работающие с горячими газами, технологическим конденсатом и слабоагрессивными средами.
Рекуперация тепла и распределение промышленного пара: трубопроводы горячего-масла и пара, где термоциклирование требует стабильных механических свойств.
Пункты заказа, сварки и контроля
Марка и класс должны быть указаны вместе с размером, номинальной толщиной стенки, длиной, отделкой торца, условиями термообработки и любыми дополнительными требованиями, такими как дополнительное радиографическое исследование шва или испытание на удар при указанной температуре. Поскольку стандарт охватывает как шов, так и опорную пластину, в сертификате заводских испытаний указываются анализ пластины, процедура сварки, термическая обработка и механические результаты для каждой плавки.
Для изготовления хром-молибденовых марок требуется контролируемый предварительный нагрев, соблюдение предельных температур между проходами и, после сварки, утвержденная термообработка после-сварки в соответствии с действующими строительными нормами, например ASME B31.3. Расходные материалы необходимо выбирать по фактической марке и классу, а не просто по номинальному уровню сплава, поскольку стойкость к водородному растрескиванию зависит от сочетания сплава, толщины сечения и скорости охлаждения. Стандартными требованиями являются использование низкого-водорода, сухое хранение расходных материалов и тщательный контроль-подборки.
При получении сверьте маркировку с сертификатом, проверьте шов на однородность и усиление сварного шва, измерьте овальность и толщину стенки в нескольких местах и подтвердите, что указанная термическая обработка была применена к готовой трубе, а не только к пластине.
Часто задаваемые вопросы
Вопрос: Что означает номер класса в обозначении A691?
Класс определяет присадочный металл, используемый для продольного шва, а также термическую обработку, примененную к готовой трубе. Его всегда следует указывать вместе с оценкой, поскольку он меняет как механические свойства, так и требования к экспертизе.
Вопрос: Труба ASTM A691 бесшовная или сварная?
Его сваривают, а именно сваривают электро-плавлением из формованной пластины с продольным швом. Шов обычно сваривается с обеих сторон и может быть выполнен с присадочным металлом или без него в зависимости от марки и класса.
Вопрос: Какие марки наиболее распространены на нефтеперерабатывающих заводах?
Хром и хром-молибденовые марки с содержанием от 1/2 Cr до 2-1/4 Cr преобладают в горячих технологических трубопроводах, тогда как марки из более высоких сплавов выбираются там, где более требовательны к температуре, парциальному давлению водорода или стойкости к окислению.
Вопрос: Нужна ли труба A691 термообработка после-сварки после полевой сварки?
Да, для марок сплавов в большинстве случаев применения. Строительные нормы и правила, регулирующие работу предприятия, например ASME B31.3, определяют толщину и состояние материала, при которых термообработка после-сварки является обязательной, а процедура должна быть аттестована для фактической марки и класса.
Вопрос: Как проверяется труба перед отправкой?
Каждая длина подвергается гидростатическому или не-неразрушающему электрическому испытанию, как указано, а продольный шов исследуется рентгенографически или ультразвуком, если заказаны дополнительные требования. Механические испытания проводятся при нагревании и на готовой трубе в соответствии со стандартом.
Вопрос: Можно ли использовать трубу A691 в кислой среде?
Выбор зависит от окружающей среды, а не только от спецификации. Если присутствует влажный сероводород, твердость, химический состав и напряженное состояние должны оцениваться в соответствии с общепризнанными-требованиями к эксплуатации в кислой среде, при этом может потребоваться более низкая-прочность или контролируемая-твердость.
