АСТМ А335М: Стандартные спецификации на бесшовные трубы из ферритной легированной стали для эксплуатации при высоких температурах
АСТМ А335М: Стандартные спецификации на бесшовные трубы из ферритной легированной стали для эксплуатации при высоких температурах
Настоящий стандарт особенно распространяется на трубы из ферритных сплавов, которые используются на электростанциях., нефтеперерабатывающие заводы, и других промышленных условиях, где важна устойчивость к высоким температурам.. Трубы спроектированы так, чтобы выдерживать повышенные температуры и давления, обычно встречающиеся в этих условиях..
Ниже приводится подробное описание технических аспектов ASTM A335M с упором на химический состав., механические свойства, тестирование, размеры, и типичные приложения.
1. Область применения ASTM A335M
ASTM A335M охватывает бесшовные трубы из ферритной легированной стали, предназначенные для использования в условиях высоких температур., особенно в тех случаях, когда воздействие повышенных температур (часто превышает 500°C или 932°F) требуется. Эти трубы обычно используются в:
- Электростанции (для линий пара и горячей воды)
- Химическая и нефтехимическая промышленность
- Нефтеперерабатывающая промышленность (для труб в системах высокого давления)
- Котлы и пароперегреватели в энергосистемах.
Стандарт также включает механические свойства., требования к термообработке, и спецификации химического состава этих материалов, чтобы обеспечить безопасную и надежную работу в суровых условиях, в которых они используются..
2. Химический состав
Химический состав легированной стали, используемой для труб ASTM A335M, играет решающую роль в определении прочности материала., устойчивость к окислению, слизняк, и другие высокотемпературные свойства.
Стол 1: Типичный химический состав труб марок ASTM A335M
| Оценка | С (Углерод) | Мин. (Марганец) | И (Кремний) | п (Фосфор) | С (сера) | Кр (Хром) | Мо (Молибден) | В (Ванадий) | В (Никель) | Cu (Медь) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| А335 П5 | 0.05–0,15% | 0.30–0,60% | 0.50% Макс | 0.025% Макс | 0.010% Макс | 4.00–6,00% | 0.45–0,65% | – | – | – |
| А335 Р9 | 0.06–0,15% | 0.30–0,60% | 0.50% Макс | 0.025% Макс | 0.010% Макс | 8.00–10,00% | 0.90–1,10% | – | – | – |
| А335 П11 | 0.05–0,15% | 0.30–0,60% | 0.50% Макс | 0.025% Макс | 0.010% Макс | 1.00–1,50% | 0.44–0,65% | – | – | – |
| А335 Р22 | 0.05–0,15% | 0.30–0,60% | 0.50% Макс | 0.025% Макс | 0.010% Макс | 2.25–2,75% | 1.00–1,25% | – | – | – |
| А335 Р91 | 0.08–0,12% | 0.30–0,60% | 0.50% Макс | 0.025% Макс | 0.010% Макс | 8.00–9,50% | 0.85–1,05% | 0.18–0,25% | 0.20–0,60% | – |
- Примечания:
- П5, Р9, P11, P22, P91 представляет собой различные марки ферритной стали, которые используются в зависимости от температурного диапазона и конкретных механических требований..
- Хром (Кр) Содержание играет значительную роль в устойчивости труб к окислению., особенно при высоких температурах.
- Молибден (Мо) помогает улучшить сопротивление ползучести, что важно для высокотемпературных применений.
- Ванадий (В) в P91 помогает улучшить прочность стали и устойчивость к термической усталости..
3. Механические свойства
Механические свойства труб ASTM A335M имеют решающее значение для их применения в высокотемпературных средах.. К этим свойствам относится прочность на растяжение., предел текучести, удлинение, твердость, и ударная вязкость.
Стол 2: Механические свойства труб марок ASTM A335M
| Оценка | Предел прочности (кси) | Предел текучести (кси) | Удлинение (%) | Твердость (Бринелл) |
|---|---|---|---|---|
| А335П5 | 60–85 | 30–60 | 20–30 | 140-200 |
| А335 Р9 | 75–90 | 50–75 | 20–30 | 160-220 |
| А335 П11 | 70–85 | 50–70 | 20–30 | 160-220 |
| А335 Р22 | 65–85 | 45–60 | 20–30 | 160-220 |
| А335 Р91 | 85–100 | 70–90 | 20–30 | 200-250 |
- Предел прочности указывает на способность материала сопротивляться разрушению при растяжении..
- Предел текучести измеряет способность материала сопротивляться деформации под напряжением..
- Удлинение отражает пластичность материала или способность растягиваться без разрушения..
- Твердость указывает на устойчивость материала к поверхностной деформации., носить, и царапины.
4. Термическая обработка и производственный процесс
Трубы, соответствующие стандарту ASTM A335M, должны пройти специальную термическую обработку, чтобы обеспечить их работоспособность при высоких температурах.:
Процесс термообработки:
- Нормализация: Этот процесс включает в себя нагрев трубы до температуры, немного превышающей критический диапазон, а затем ее охлаждение на воздухе.. Этот процесс улучшает зернистую структуру., улучшение как прочности, так и выносливости.
- Закалка: После затвердевания, трубы могут быть закалены при более низкой температуре, чтобы уменьшить хрупкость при сохранении прочности..
- Отжиг: Некоторые марки могут потребовать отжига для достижения лучшей пластичности и снижения твердости..
- закалка: Материал можно закалить (быстрое охлаждение) чтобы укрепить его, особенно в приложениях с высокими нагрузками.
Производственный процесс:
Труба холоднодеформируется и горячекатается до необходимого диаметра и толщины.. Для обеспечения однородности толщины и диаметра стенок используется точный процесс бесшовного формования., что имеет решающее значение для устойчивости к давлению и температуре. После формирования, труба термически обработана, и часто подвергаются тщательной проверке на предмет соответствия спецификациям..
5. Тестирование и проверка
Трубы ASTM A335M должны пройти несколько испытаний, чтобы убедиться, что они соответствуют строгим требованиям эксплуатации при высоких температурах..
Виды тестирования:
- Испытание на растяжение: Для измерения прочности и удлинения трубы под нагрузкой..
- Испытание на удар: Обычно проводится при минусовых температурах для определения прочности материала и устойчивости к растрескиванию..
- Испытание на твердость: Оценить устойчивость материала трубы к поверхностной деформации..
- Гидростатический тест: Для проверки целостности трубы под внутренним давлением.
- Ультразвуковой тест: Для обнаружения внутренних дефектов, обеспечение отсутствия дефектов, которые могут повлиять на работоспособность трубы при высоких температурах.
6. Размерные допуски
Размеры труб ASTM A335M должны соответствовать строгим допускам, чтобы гарантировать их правильную посадку в условиях высокого давления и высоких температур..
Стол 3: Размерные допуски для труб ASTM A335M
| Наружный диаметр (ОТ) | Толщина стен | Длина |
|---|---|---|
| 2 дюймов до 24 дюймы | 0.250 дюймов до 1.000 дюймы | 12 футов до 24 футы |
| Над 24 дюймы | 0.250 дюймов до 1.000 дюймы | Доступна нестандартная длина |
- Толщина стенки имеет решающее значение для приложений, работающих под давлением.. Трубы должны выдерживать высокое внутреннее давление., поэтому толщина выбирается на основе конкретных требований к эксплуатации.
- Длина: Трубы обычно производятся фиксированной длины. (обычно 12 к 24 ноги), но более длинные длины могут быть настроены в зависимости от потребностей клиента.
7. Приложения и варианты использования
Трубы ASTM A335M используются в средах, где требуется высокая прочность., устойчивость к окислению, и способность выдерживать высокие температуры имеют важное значение.. Некоторые ключевые приложения включают в себя:
- Выработка энергии: В котлах, перегреватели, и паропроводы, там, где трубы подвергаются воздействию пара под высоким давлением.
- Нефтехимическая промышленность: Используется на нефтеперерабатывающих заводах для трубопроводов, транспортирующих агрессивные и высокотемпературные жидкости..
- Промышленные теплообменники: Трубы, используемые для передачи тепла между жидкостями, выдерживая при этом температуру и давление..
- Промышленность ископаемого топлива: В трубопроводах, транспортирующих высокотемпературные газы и жидкости на электростанциях..
