ASTM A213/A213M: brezšivne feritne in avstenitne zlitine-jeklene cevi za kotle, pregrevalnike in-izmenjevalnike toplote
1. Pregled in primarna uporaba
ASTM A213je specifikacija zabrezšivne feritne in avstenitne{0}}jeklene cevinamenjen zakotli, pregrevalniki in izmenjevalniki toplote. Te cevi so namenjene uporabi, kjer so kritične zahteve visoke temperature, visoki tlaki in odpornost proti koroziji.
Ključni koncept:A213 cevi sopritisk-tesenin zasnovan zaaplikacije za prenos toplotev zaprtih sistemih. Običajno so manjšega premera kot cevi in se pogosto uporabljajo v cevnih snopih.
2. Standardne stopnje in klasifikacija
A213 zajema feritna (martenzitna) legirana jekla in avstenitna nerjavna jekla, razvrščena po oznakah "T" (cev) in "TP" (cev, avstenitno).
Razredi feritnih legiranih jekel
| Ocena | UNS št. | Tipična sestava | Ključne značilnosti |
|---|---|---|---|
| T2 | K11547 | 0,5Cr-0,5Mo | Nizko legirana, ekonomična |
| T5 | K41545 | 5Cr-0,5Mo | Srednji krom, dobra odpornost proti oksidaciji |
| T5c | K41245 | 5Cr-0,5Mo-Si | Silicij-modificiran za boljšo oksidacijo |
| T9 | S50400 | 9Cr-1Mo | Visoka vsebnost kroma, izboljšana trdnost |
| T11 | K11597 | 1,25Cr-0,5Mo | Standardni Cr-Mo za zmerne temperature |
| T12 | K11562 | 1Cr-0,5Mo | Podobno kot T11, nekoliko nižji Cr |
| T22 | K21590 | 2,25Cr-1Mo | Najpogostejši razred, odlične lastnosti |
| T91 | K90901 | 9Cr-1Mo-V-Nb | Napredna visoka{0}}trdnost, odpornost proti lezenju |
| T92 | K92460 | 9Cr-2W-0,5Mo-V-Nb | Zmogljivost višje temperature kot T91 |
Razredi avstenitnega nerjavečega jekla
| Ocena | UNS št. | Tipična sestava | Ključne značilnosti |
|---|---|---|---|
| TP304 | S30400 | 18Cr-8Ni | Osnovni avstenitni, splošni namen |
| TP304H | S30409 | 18Cr-8Ni (visoko ogljik) | Trdnost pri visoki temperaturi |
| TP304L | S30403 | 18Cr-8Ni (nizkoogljična) | Izboljšana odpornost proti koroziji |
| TP316 | S31600 | 16Cr-12Ni-2,5Mo | Boljša odpornost proti koroziji, lezenje |
| TP316L | S31603 | 16Cr-12Ni-2,5Mo (nizek C) | Vrhunska odpornost proti koroziji |
| TP321 | S32100 | 18Cr-10Ni-Ti | Stabilizirano proti preobčutljivosti |
| TP321H | S32109 | 18Cr-10Ni-Ti (visok C) | Visokotemperaturno stabiliziran razred |
| TP347 | S34700 | 18Cr-11Ni-Nb | Stabiliziran, dobra trdnost pri visokih temperaturah |
| TP347H | S34709 | 18Cr-11Ni-Nb (visok C) | Uporaba pri visoki temperaturi |
3. Zahteve glede kemijske sestave (izbrane ključne stopnje)
| Ocena | C Max (%) | Mn Max (%) | Si Max (%) | Cr (%) | Ni (%) | Mo (%) | drugo |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| T11 | 0.05-0.15 | 0.30-0.60 | 0.50-1.00 | 1.00-1.50 | - | 0.44-0.65 | - |
| T22 | 0.05-0.15 | 0.30-0.60 | 0.50 | 1.90-2.60 | - | 0.87-1.13 | - |
| T91 | 0.08-0.12 | 0.30-0.60 | 0.20-0.50 | 8.00-9.50 | 0,40 maks | 0.85-1.05 | V, Nb, N |
| TP304H | 0.04-0.10 | 2.00 | 1.00 | 18.0-20.0 | 8.0-11.0 | - | - |
| TP316L | 0.035 | 2.00 | 1.00 | 16.0-18.0 | 10.0-14.0 | 2.0-3.0 | - |
| TP321H | 0.04-0.10 | 2.00 | 1.00 | 17.0-20.0 | 9.0-12.0 | - | Ti 5xC min |
4. Zahteve glede izdelave in toplotne obdelave
| Proces | Zahteva | Namen |
|---|---|---|
| Proizvodnja | Samo brezhiben postopek | Prepričajte se, da ni vzdolžnega varjenega šiva |
| Feritne stopnje | Popolnoma žarjeno, normalizirano in kaljeno ali normalizirano in kaljeno | Doseči zahtevano mikrostrukturo |
| Avstenitne stopnje | Raztopina žarjena (najmanj 1900 stopinj F/1040 stopinj) + hitro hlajenje | Raztopite karbide, ohranite odpornost proti koroziji |
| T91/T92 | Normaliziran (1900–2000 stopinj F) in kaljen (1350–1470 stopinj F) | Oblikujte strukturo kaljenega martenzita |
| Hladno delo | Dovoljeno za prilagoditev velikosti, ki ji sledi ustrezna toplotna obdelava | Doseči končne dimenzije |
5. Mehanske lastnosti (sobna temperatura)
| Ocena | Najmanjša natezna trdnost (MPa) | Najmanjša meja tečenja (MPa) | Min. raztezek (%) | Trdota maks |
|---|---|---|---|---|
| T11, T12 | 415 | 205 | 30 | 163 HB |
| T22 | 415 | 205 | 30 | 163 HB |
| T91 | 585 | 415 | 20 | 250 HB |
| T92 | 620 | 440 | 20 | 250 HB |
| TP304/304H | 515 | 205 | 35 | 192 HB |
| TP316/316L | 515 | 205 | 35 | 192 HB |
| TP321/321H | 515 | 205 | 35 | 192 HB |
| TP347/347H | 515 | 205 | 35 | 192 HB |
6. Merske značilnosti in tolerance
Cevi A213 imajostrožje toleranceod splošnih specifikacij za cevovode, primeren za cevne plošče in razširjene spoje.
| Dimenzija | Hladno vlečene cevi | Vroče obdelane cevi |
|---|---|---|
| Zunanji premer | ±0,10 mm do ±0,40 mm | ±0,75 % ali ±0,4 mm (kar je večje) |
| Debelina stene | +20%/-0% (najmanj stensko nadzorovano) | +22%/-0% (najmanj stensko nadzorovano) |
| Ovalnost | Bolj strožje | Manj strog kot hladno vlečen |
| Dolžina | +3mm/-0 za naključno; točno po naročilu | enako |
| Površinska obdelava | Gladko,{0}}brez lusk | Lahko ima svetlo lestvico |
Standardni obseg velikosti:
OD:Običajno od 1,6 mm (1/16") do 127 mm (5")
Debelina stene:0,8 mm do 12,7 mm (razporedi 5S do XXS)
7. Testiranje in zahteve glede kakovosti
| Vrsta testa | Zahteva | Standardna referenca | Namen |
|---|---|---|---|
| Hidrostatični preskus | Vsaka cevtestiran, razen če je zamenjan z NDE | A450 | Celovitost tlaka |
| Nedestruktivni test | Obvezno- vrtinčni tok ali ultrazvok | A450/E213/E309 | Zaznajte vzdolžne napake |
| Natezni preskus | Vsaka toplota, vsaka serija toplotne obdelave | A370 | Preverite mehanske lastnosti |
| Test trdote | Vsak lot | E10/E18 | Preverite toplotno obdelavo |
| Test sploščenja | Ena cev na lot | A450 | Preverite duktilnost |
| Povratno izravnavanje | Ena cev na lot (za hladne ekspandirane konce) | A450 | Dodaten preizkus duktilnosti |
| Interkristalna korozija | Avstenitne stopnje, kot je navedeno | A262 Praksa E | Preverite preobčutljivost |
8. Ključne aplikacije po panogah
| Industrija | Aplikacija | Tipične ocene |
|---|---|---|
| Proizvodnja električne energije | Stene kotlovske vode, pregrevalniki, dogrevalniki, ekonomizatorji | T11, T22, T91, T92, TP304H, TP347H |
| Petrokemija | Toplotni izmenjevalniki, reformerske cevi, krekerske cevi | T5, T9, T22, TP321, TP347 |
| Rafiniranje | Toplotni izmenjevalniki, kurilne cevi, prenosne linije | T5, T9, T22, TP321 |
| Kemična predelava | Toplotni izmenjevalniki, kondenzatorji, reaktorji | TP304/304L, TP316/316L, TP321 |
| Jedrska | Generatorji pare, izmenjevalniki toplote | TP304, TP316, zlitina 800H |
9. Primerjava s povezanimi specifikacijami
| Specifikacija | Primarna uporaba | Ključna razlika od A213 |
|---|---|---|
| ASTM A213 | Cevi kotla/pregrevalnika | Prenos toplote, neprepusten za{0}}tlak, majhen OD, obvezen NDE |
| ASTM A335 | Visoka-temperaturaCevovodi | Večji premeri, cevni sistemi (ne cevni snopi) |
| ASTM A269 | Avstenitne cevi za splošne storitve | Ni posebej za kotle, lahko je varjen ali brezšiven |
| ASTM A312 | Avstenitna cev | Velikosti cevi niso optimizirane za prenos toplote |
| ASME SA213 | Enakopo ASTM A213 | Različica kode ASME za uporabo v tlačni posodi |
10. Materialne prednosti in premisleki
Feritne stopnje (serija T-):
✅ Boljšitoplotna prevodnostkot avstenitika
✅ Nižjetoplotno raztezanjekoeficient
✅ Nižji stroški materiala
❌ Nižjeodpornost proti koroziji
❌ Zahtevatoplotna obdelava-po varjenju
Avstenitne stopnje (serija TP-):
✅ Odličnoodpornost proti koroziji
✅ Dobrovisoka{0}}temperaturna trdnost
✅ Na splošnone-magnetno
❌ Višjetoplotno raztezanje(lahko povzroči stres)
❌ Nižjetoplotna prevodnost
❌ Preobčutljivosttveganje v zvarnih območjih (razredi L pomagajo)
11. Informacije o nakupu in naročanju
Bistveni elementi specifikacije:
Specifikacija:ASTM A213/A213M
Ocena:T11, T22, TP304H itd.
Velikost:OD x najmanjša debelina stene (ali razpored)
Dolžina:Naključno (običajno 6-7 m) ali razrezano na dolžino
Pogoj:
A(Žarjeno) - za feritne spojine
SA(Solution Annealed) - za avsteniko
N&T(Normalizirano in kaljeno) - za T91/T92
Končni zaključek:Navadna, poševna, posebna
Testiranje:Hidrostatični tlak, tip NDE
Certificiranje:Zahtevano (CMTR - Certified Mill Test Report)
Primer oznake naročila:
ASTM A213 T22, 2,0" OD x 0,200" najmanjša stena, naključne dolžine, žarjeno, hidrotestirano 3000 psi, testirano na vrtinčne tokove, ASME S-število
12. Zahteve za toplotno obdelavo (podrobne)
| Kategorija razreda | Zahtevana toplotna obdelava | Temperaturno območje | Metoda hlajenja |
|---|---|---|---|
| Feritni (T11, T22) | Popolno žarjenje ali normalizacija in temperiranje | 1600-1700 stopinj F (870-925 stopinj) | Hlajenje v peči ali zračno hlajenje + temperiranje |
| T91/T92 | Normalizirajte in umirite | 1900-2000 stopinj FN, 1350-1470 stopinj FT | Zračno hlajenje + temperatura |
| Avstenitni (TP304/316) | Rešitev Anneal | 1900 stopinj F min (1040 stopinj) | Gašenje z vodo ali hitro hlajenje z zrakom |
| Stabiliziran (TP321/347) | Rešitev Anneal | 1950 stopinj F min (1065 stopinj) | Gašenje z vodo ali hitro hlajenje z zrakom |
13. Globalni ekvivalenti in standardi
| Razred ASTM A213 | Enakovredno EN/DIN | Enakovreden ISO | Enakovreden JIS |
|---|---|---|---|
| T22 | 10CrMo9-10 | 12CrMo9-10 | STBA24 |
| T91 | X10CrMoVNb9-1 | - | STBA28 |
| TP304H | X6CrNi18-10 | 06Cr19Ni10 | SUS304H |
| TP316L | X2CrNiMo17-12-2 | 022Cr17Ni12Mo2 | SUS316L |
| TP321H | X6CrNiTi18-10 | 06Cr18Ni11Ti | SUS321H |
14. Pomembne opombe za načrtovanje in izdelavo
Spoji cevi-to-cevne pločevine:Pogosto razširjeni, varjeni ali oboje
Upogibanje:Z ustreznimi postopki je dovoljeno hladno upogibanje
Varjenje:Zahteva kvalificirane postopke; ferit potrebuje PWHT
Pregled:Penetrant z barvilom (PT), ki se pogosto uporablja za pregled zvarov
Čiščenje:Notranja čistoča je kritična za uporabo kotla
Označevanje:Vsaka cev je označena s specifikacijo, razredom, toplotno številko, proizvajalcem
15. Skupne dodatne zahteve
S1:Ultrazvočni test namesto hidrostatičnega
S2:Analiza izdelka (dodatna kemijska verifikacija)
S3:Test interkristalne korozije za avsteničnost
S5:Hidrostatični preskus pri višjem tlaku
S6:Hidrostatični preskus z zadrževalnim časom
S8:Elektropoliranje (za ultra{0}}čiste aplikacije)
Cevi ASTM A213 sohrbtenica opreme za prenos toplotev-visokotemperaturnih panogah. Njihove stroge zahteve glede proizvodnje, testiranja in kakovosti zagotavljajo zanesljivo delovanje v kritičnih aplikacijah, kjer napaka ni možnost. Ko so določeni za gradnjo kode ASME, postanejoSA213in nosite ustrezen kodni žig.
