Kaj je ASTM A336 in česa ne zajema
ASTM A336 je specifikacija materiala za legirano jeklo, ki se uporablja pri visokih temperaturah. Določa kemično sestavo in zahteve glede mehanskih lastnosti samih vrst jekla namesto dimenzij končnega izdelka, zato ne določa zunanjega premera, debeline stene, dolžine ali končne obdelave. Ko je treba naročiti cev ali tlačno komponento, se razred materiala, opredeljen v ASTM A336, običajno kombinira s specifikacijo izdelka, kot je ASTM A335, ali z veljavno izdajo kode ASME.
Oznake razredov uporabljajo črko F, ki ji sledi številka, na primer F1, F11, F22 ali F91. Vsaka stopnja je prilagojena določeni kombinaciji temperature, tlaka in odpornosti proti koroziji, zato je natančna ocena stopnje pomembna enako kot sama standardna številka.
Skupni razredi ASTM A336 in njihove dolžnosti
Feritni razredi pokrivajo temperaturno območje od zmerne pare do sodobnih ultra-superkritičnih pogojev, medtem ko avstenitni razredi dodajo odpornost proti koroziji za najbolj agresivne dele.
| Ocena | Splošno ime ali ključne zlitine | Tipična dolžnost |
|---|---|---|
| F1 | Ogljikov molibden | Dobra trdnost pri zmerni temperaturi za cevi kotla in pregrevalnika |
| F11 | Razred 1, 2, 3 krom molibden | Višja trdnost lezenja kot F1 za cevovode elektrarn in rafinerij |
| F12 | Razred 1, 2 krom molibden | Podobno F11 z drugačnim ravnovesjem kroma |
| F22 | Razred 1, 3, 2.25Cr-1Mo | Zelo pogosta vrsta za rafinerije in kemične tovarne z močno odpornostjo na visokotemperaturni napad vodika |
| F5 | 5Cr-0,5Mo | Dobra odpornost proti oksidaciji in sulfidaciji pri visoki temperaturi |
| F9 | 9Cr-1Mo | Visoka trdnost in odpornost proti luščenju pri zelo visoki temperaturi |
| F91 | Modificiran 9Cr z vanadijem in niobijem | Izboljšana odpornost proti lezenju za sodobno uporabo pri visokih temperaturah |
| F92 / F911 | Napredni 9 do 10 % kroma | Feritne možnosti najvišje trdnosti za zahtevne ultra-superkritične naprave |
| F304H, F316H, F321H, F347H | Avstenitna krom-nikljeva jekla | Odpornost proti koroziji in visokotemperaturna trdnost pri zelo korozivni uporabi |
ASTM A336 V primerjavi z ASTM A335
Oba standarda se pogosto zamenjujeta, ker se njuni črki ocene razlikujeta samo za en znak. ASTM A335 je specifikacija izdelka za brezšivne cevi iz feritnega legiranega jekla za uporabo pri visokih temperaturah: ureja končno cev, vključno z dimenzijami, dovoljenimi odstopanji in testiranjem izdelkov. ASTM A336 je specifikacija materiala: navaja, iz česa mora biti jeklo in katere lastnosti mora dosegati.
V praksi se oba uporabljata skupaj. Cev, naročena za A335 P22, je izdelana iz materiala, ki izpolnjuje zahteve glede kemije in lastnosti ustreznega razreda A336 F22, enako razmerje pa velja za par F11 in P11 ter par F91 in P91. Kupec, ki navede samo razred materiala brez specifikacije izdelka, bi pustil odprte zahteve glede dimenzij in testiranja, zato popolni opisi naročanja navajajo oboje.
Kemija, toplotna obdelava in kontrola lastnosti
Za vse razrede veljajo stroge omejitve glede ogljika, mangana, fosforja, žvepla in silicija, pri čemer obsega kroma in molibdena določata feritne razrede, dodatki vanadija in niobija pa so značilni za modificirane razrede 9Cr. Fosfor in žveplo sta omejena, ker zmanjšujeta žilavost, zlasti v območju zvara, ki je izpostavljeno toploti.
Toplotna obdelava je specifična za stopnjo: feritne stopnje so normalizirane in popuščene, medtem ko so avstenitne stopnje žarjene v raztopini. Obdelava ima dva namena, izboljšati mikrostrukturo za žilavost in razviti določeno minimalno natezno trdnost, mejo tečenja in raztezek. Ker so lastnosti dokazane na preskusnih vzorcih, je stanje toplotne obdelave neločljivo povezano z mehanskimi vrednostmi, navedenimi v certifikatu materiala.
Testiranje in pregled
Material za ASTM A336 je kvalificiran z določenim zaporedjem testiranja in ne samo z vizualnim pregledom:
Hidrostatično testiranje na določen tlak, da se dokaže celovitost tlaka brez puščanja.
Nedestruktivno električno testiranje, običajno vrtinčni tok ali ultrazvočni pregled, za odkrivanje površinskih in notranjih napak.
Preskusi sploščitve, upogiba in trdote na podlagi vzorčenja za potrditev duktilnosti in stanja.
Kemična analiza glede na meje toplotne analize naročenega razreda.
Natezno testiranje za preverjanje vrednosti minimalne trdnosti in raztezka.
Dokumentacija sledi isti logiki: razred, toplotna številka, stanje toplotne obdelave in rezultati testiranja morajo biti sledljivi za vsak artikel, dostavljen na mesto.
Kje se uporabljajo stopnje ASTM A336
Proizvodnja električne energije: glavni parni vodi, vroče in hladne cevi za ponovno ogrevanje in visokotlačni napajalni vodi v elektrarnah na premog, plin in jedrskih elektrarnah.
Petrokemija in rafiniranje: prenosne linije v enotah za fluidni katalitski kreking in hidrokreking, kjer sta visoka temperatura in tlak.
Nafta in plin: zgornje in srednje točne komponente za visokotlačne in visokotemperaturne vrtine.
Avstenitne stopnje: močno korozivni in zelo visokotemperaturni deli, kjer bi feritna družina prehitro korodirala.
Izbira med razredi je odvisna od treh spremenljivk, ki delujejo skupaj, in sicer od temperature kovine, notranjega tlaka in kemije procesnega toka. Zvišanje vsebnosti kroma izboljša odpornost proti luščenju in sulfidaciji; zvišanje molibdena izboljša trdnost pri lezenju; in vanadij z niobijem v modificiranih razredih 9Cr dodatno poveča trdnost na račun zahtevnejših nadzorov varjenja.
Pogosto zastavljena vprašanja o ASTM A336
V: Ali je ASTM A336 specifikacija cevi ali specifikacija materiala?
To je specifikacija materiala. Določa zahteve glede kemične sestave in mehanskih lastnosti vrst jekla, ne pa dimenzij ali končne obdelave končne cevi.
V: Kako je ASTM A336 povezan z ASTM A335?
A335 je specifikacija izdelka za brezšivne cevi iz feritnega legiranega jekla za uporabo pri visokih temperaturah, razredi F A336 pa ustrezajo razredom P A335, na primer F22 s P22.
V: Kaj pomeni črka F v razredu, kot je F91?
Opredeljuje razred znotraj ASTM A336 in razlikuje klicanje materiala od razreda P, uporabljenega v specifikaciji izdelka cevi.
V: Kateri razred ASTM A336 je odporen na visokotemperaturni napad vodika?
2.25Cr-1Mo razreda F22 je običajna izbira za storitve rafinerij in kemičnih obratov, kjer je napad vodika zaskrbljujoč.
V: Ali je ASME SA336 enako kot ASTM A336?
SA336 je sprejetje kode ASME iste specifikacije, zahteve glede razreda pa so tehnično enakovredne.
V: Kakšno toplotno obdelavo zahtevajo stopnje ASTM A336?
Feritni razredi so normalizirani in temperirani, medtem ko so avstenitni razredi, kot sta F304H in F316H, žarjeni v raztopini, da ustrezajo njihovim določenim lastnostim.
ASTM A336, ki se uporablja s pravilno specifikacijo izdelka in navedbo razreda, zagotavlja materialno osnovo za cevi in komponente iz legiranega jekla, ki morajo vzdržati trajno visoko temperaturo in tlak.
