ASTM A53 Brezšivne cevi iz ogljikovega jekla
Pregled
ASTM A53je standardna specifikacija zabrezšivne in varjene črne in vroče{0}}pocinkane jeklene ceviv NPS 1/8 do NPS 26. Thebrezšivna različica (tip S)se široko uporablja za mehanske in tlačne aplikacije, kot tudi za običajno uporabo v vodih za paro, vodo, plin in zrak.
Materialne stopnje
| Ocena | Vrsta | Proces | Primarna aplikacija |
|---|---|---|---|
| razred A | Vrsta S | Brezhibno | Lahke-mehanske, nizkotlačne{1}}vodovodne instalacije |
| razred B | Vrsta S | Brezhibno | Najpogostejši- Tlačne cevi, strukturne, večja trdnost |
| Stopnja F | Vrsta E/F | Samo varjeni | Poceni-mehanični, brez hidrostatičnega preizkusa |
Opomba: Brezšivni razred B je daleč najpogosteje določen za tlačne aplikacije.
Mehanske lastnosti
| Lastnina | razred A | razred B | Opombe |
|---|---|---|---|
| Natezna trdnost, min | 48.000 psi (330 MPa) | 60.000 psi (415 MPa) | Ena najmanjša vrednost |
| Meja tečenja, min | 30.000 psi (205 MPa) | 35.000 psi (240 MPa) | Merjeno pri 0,5 % raztezku pod obremenitvijo |
| Raztezek, min | Razlikuje se glede na debelino stene | Razlikuje se glede na debelino stene | Po ASTM A53 Tabela X4.1 |
Zahteve glede raztezka (primer za razred B):
Za debelino stene, večjo ali enako 0,120": 22% v 2"
Za debelino stene < 0,120": Izračunano po formuli
Kemična sestava (največ %)
| Element | razred A | razred B |
|---|---|---|
| Ogljik | 0.25 | 0.30 |
| Mangan | 0.95 | 1.20 |
| fosfor | 0.05 | 0.05 |
| Žveplo | 0.045 | 0.045 |
| Baker (najmanj, če je navedeno) | 0.18 | 0.18 |
| Baker (maks.) | 0.40 | 0.40 |
Opomba: Brezšivne cevi razreda A in B so izdelane iz jekla, proizvedenega s postopki odprtega-ognjišča, osnovnega kisika ali električne{1}}peči.
Postopek izdelave brezšivnih cevi
Proizvodne metode:
Rotacijsko prebadanje (Mannesmannov postopek):
Trdna okrogla gredica, segreta na 2200-2400 stopinj F
Vrti se med poševnimi zvitki, da se ustvari votla lupina
Najpogostejša metoda za brezšivno ASTM A53
Postopek iztiskanja:
Ogrevana gredica potisnjena skozi matrico
Bolje za specializirane aplikacije
Dodatna obdelava:
Vroče obdelano:Brez nadaljnje toplotne obdelave
Hladno vlečeno:Za natančne mere in gladko obdelavo
Normalizirano:Izbirno za izboljšane lastnosti
Razpon velikosti za brezšivne:
Nazivna velikost cevi:1/8" do 26" (največji običajno 24")
Zunanji premer:0,405" do 26"+
Debelina stene:Urniki 10, 40, 80, 120, 160, XXS
Dolžina:Naključno (16-22 ft) ali dvojno naključno (35-45 ft)
Zahteve za testiranje
| Test | Zahteva za brezšivne cevi | Pogostost |
|---|---|---|
| Hidrostatični preskus | Obvezno(razen če se uporablja alternativa NDT) Tlak=P=2StDP=D2St (najmanj 100 psi) S=60% meje tečenja |
Vsaka dolžina cevi |
| Nedestruktivni test | Metoda z vrtinčnim tokom, ultrazvokom ali drugo odobreno metodo | Alternativa hidrostatičnemu preskusu |
| Natezni preskus | Ena na toploto jekla, na debelino stene | Obvezno |
| Test sploščenja | Za brezšivne cevi Manjši ali enak 8⅝" OD | Dva testa na lot |
| Bend Test | Za material, manjši ali enak 0,75" stene, manjši ali enak 8⅝" OD | Alternativa testu sploščenja |
| Test trdote | Opcijsko, po dogovoru | Kot je določeno |
| Vizualni pregled | Površinske napake, ravnost | 100% |
Formula hidrostatičnega preskusa:
S=Dovoljena napetost vlaken (60 % določene minimalne meje tečenja)
t=Debelina stene (in)
D=Zunanji premer (in)
Tolerance (po ASTM A53)
| Dimenzija | Strpnost |
|---|---|
| Zunanji premer | D Manjši ali enak 1,625": ±0,5% D > 1,625": ±1,0% |
| Debelina stene | +12.5%, -10 % nominalne vrednosti |
| Dolžina | Dolžine reza: +¼", -0" |
| Teža na čevelj | ±10 % izračunane teže |
| Naravnost | 0,05 % največjega odstopanja dolžine |
Površinski pogoji in zaključki
| Pogoj | Opis | Tipična uporaba |
|---|---|---|
| Črna (gola) | Kot-valjan z škarjami | Splošni servis, za lakiranje |
| Vroče-pocinkano | Pocinkano-po izdelavi | Zaščita pred korozijo, zunanja |
| Hladno vlečeno | Gladek, sijoč zaključek z majhnimi tolerancami | Natančne aplikacije |
| Vloženo in naoljeno | Čist, svetel zaključek | Takojšnje barvanje, estetsko |
| Poševni konec | Pripravljeno za varjenje | Aplikacije za varjenje cevovodov |
Pogoste aplikacije
Industrijsko in komercialno:
Vodovodni sistemi:Oskrba z vodo, odvodnjavanje
Požarna zaščita:Razpršilne linije
HVAC sistemi:Ogrevanje, prezračevanje
Mehanski sistemi:Stisnjen zrak, mazalni vodi
Strukturne aplikacije:Držala, opore (čeprav je prednost A500)
Nafta in plin:
Niz{0}}zbirni vodi
Komunalne storitve:Voda, para, instrumentalni zrak
Strukturni cevovodi:Podpore, prehodi
Konstrukcija:
Gradbeni odri(čeprav je A53 za to manj pogost kot A500)
Pilot temeljev(A252 je bolj primeren)
Arhitekturno:Izpostavljene značilnosti cevi
Primerjava z API 5L
| Parameter | ASTM A53 razred B Brezšivni | Brezšivni razred API 5L razreda B |
|---|---|---|
| Primarna uporaba | Splošno, vodovodno, strojno | Cevovodi za prenos nafte in plina |
| Kemični nadzor | Manj strogi | Bolj nadzorovano, zlasti za PSL2 |
| Testiranje fokusa | Hidrostatični, sploščeni, upogibni preskusi | Hidrostatično, NDE, bolj celovito |
| Kisla služba | Ni namenjen za | Zasnovan z upoštevanjem HIC/SSC |
| Sledljivost | Osnovno (ogrevalno število) | Obsežen (potrebna je popolna sledljivost) |
| Stroški | Na splošno nižje | Višje (več testiranj, kontrol) |
Ključna podobnost:
ASTM A53 razred B ≈ API 5L razred Bza številne-nekritične aplikacije
Pogosto dobavljen kotdvojno certificiranmaterial
Prednosti brezšivne cevi A53
Brez varjenega šiva:Odpravlja potencialno šibko točko v vzdolžnem zvaru
Enotna moč:Enakomerne lastnosti po obodu
Bolje za visok pritisk:Višje stopnje tlaka kot enakovredni varjeni
Izboljšana odpornost proti koroziji:Brez zvara HAZ z različnimi korozijskimi lastnostmi
Boljša ovalnost:Običajno bolj okrogle kot varjene cevi
Omejitve in premisleki
Cena:20-50% dražje od cevi A53 ERW
Omejitve velikosti:Največ običajno 24-26" OD
Spremembe debeline stene:Lahko je manj enoten kot ERW
Temperaturne omejitve:Običajno manj kot ali enako 400 stopinj F (204 stopinj ) za neprekinjeno delovanje
Ni za težke storitve:Ni priporočljivo za ciklične obremenitve, zelo nizke temperature ali korozivna okolja brez ocene
Možnosti toplotne obdelave
| Pogoj | Opis | Prednosti |
|---|---|---|
| Vroče dokončano | Kot-valjan, brez dodatne toplotne obdelave | Ekonomična, standardna dostava |
| Normalizirano | Segreto nad kritično temperaturo, zračno hlajeno | Izboljšana mikrostruktura, lastnosti |
| Žarjeno | Segrevamo in počasi ohlajamo | Največja duktilnost, razbremenitev |
| Hladno vlečeno | Hladno obdelano po vroči končni obdelavi | Ozke tolerance, gladka površina |
Certificiranje materiala
Zahtevana dokumentacija:
Potrdilo o preskusu mlina:S kemičnimi analizami in mehanskimi testi
Sledljivost toplotnega števila:Bistvenega pomena za skladnost s kodo
Zapisi o hidrostatičnih preskusih:Pritisk in trajanje
Oznaka materiala:Po zahtevah ASTM A53
Zahteve za označevanje:
Ime ali blagovna znamka proizvajalca
Oznaka ASTM (A53)
Razred (A ali B)
Vrsta (S za brezšivno)
Velikost (NPS in urnik)
Toplotno število
Hidrostatični preskusni tlak (če se izvaja)
Oznaka "SMLS".
Izdelava in varjenje
Premisleki pri varjenju:
Predgretje:Na splošno ni potrebno za tanke stene (<0.75")
Dodatna kovina:Običajno E7018 ali enakovreden
Toplotna obdelava po-varu:Neobvezno za lajšanje stresa
Kvalifikacija postopka:Zahtevano glede na veljavno kodo (ASME oddelek IX)
Upogibanje in oblikovanje:
Hladno upogibanje:Sprejemljivo z ustreznim orodjem
Vroče upogibanje:Prednostno za debele stene ali ozke radije
Najmanjši radij upogiba:Običajno 3× OD za hladno krivljenje
Smernice za oblikovanje in izbiro
Izberite ASTM A53 Seamless kadar:
Tlačne zahteve so zmerne (običajno 300-1000 psi)
Stroški omogočajo premijo v primerjavi z varjenimi cevmi
Aplikacija ima prednosti brezhibnih prednosti
Koda ali specifikacija zahteva brezšivne cevi
Za kritične storitve je potrebna visoka zanesljivost
Razmislite o alternativah, ko:
Glavna skrb so stroški (uporabite A53 ERW ali API 5L ERW)
Large diameters needed (>24")
Very high pressure (>2000 psi) - upoštevajte API 5L ali A106
High temperature (>500 stopinj F) - upoštevajte A106
Storitev pri nizki temperaturi (< -20°F) - consider A333
Informacije o naročanju
Minimalne zahtevane informacije:
Standard in razred:ASTM A53 razred B tip S
Velikost:NPS in razpored (npr. 4" SCH 40) ali OD × WT
Dolžina:Naključne, dvojno naključne ali določene dolžine reza
Končni zaključek:Navaden, z navojem, s poševnimi robovi
Premaz:Črna, pocinkana ali grundirana
Zahteve za test:Hidrostatični ali NDT alternativa
Certificiranje:Zahtevano je potrdilo o preskusu mlina
Izbirne zahteve:
Posebna toplotna obdelava
Dodatno testiranje (Charpy, trdota)
Posebno čiščenje/konzerviranje
Navodila za označevanje in pakiranje
Industrijski standardi in skladnost s kodeksom
Ključni povezani standardi:
ASME B36.10:Varjene in brezšivne kovane jeklene cevi
ASME B31.1:Napajalni cevovodi
ASME B31.3:Procesne cevi
ASTM A530:Splošne zahteve za posebne cevi iz ogljikovega jekla
Oblikovalske kode:
Dovoljene napetosti v ASME B31.1 in B31.3
Formule načrtovanja v ustreznih razdelkih kode B31
Ekonomski vidiki
Dejavniki stroškov:
Velikost:Večji premeri stanejo več na nogo
Debelina stene:Težje stene povečajo stroške materiala
Količina:Običajno so na voljo količinski popusti
Toplotna obdelava:Dodatni postopki povečajo stroške
Testiranje:Dodatno testiranje zviša ceno
Tržni pogoji:Nihanje cen surovin
Primerjava stroškov (približno):
A53 brezšivna stopnja B: 100 % (osnovna linija)
A53 Razred B ERW: 60–80 %
API 5L brezšivna stopnja B: 90-110 %
A106 Brezšivni razred B: 105-120 %
Težave s kontrolo kakovosti
Pogoste napake brezšivnih cevi:
Laminacije:Notranje ločitve iz izdelave cevi
Šivi:Površinske nepopolnosti zaradi valjanja
Ekscentričnost:Neenakomerna debelina stene
Površinska jamica:Od lestvice ali korozije
Inšpekcijske metode:
Ultrazvočno testiranje:Za notranje napake
vrtinčni tok:Za površinske napake
Magnetni delec:Za površinske razpoke
Radiografija:Za pregled zvarov (na izdelanih spojih)
Povzetek
ASTM A53 Brezšivne cevi iz ogljikovega jeklazagotavlja zanesljivo-splošno cevno rešitev z lastnimi prednostmi brezšivne konstrukcije. Čeprav je dražji od varjenih alternativ, nudi vrhunsko enotnost trdnosti in odpravlja težave z varjenimi šivi.
Ključne točke:
razred Bje najpogosteje določen za tlačne aplikacije
Brezšivna konstrukcijazagotavlja ugodnosti za kritične storitve
Združljivz večino kodeksov industrijskih cevovodov
Široko dostopenv standardnih velikostih in razporedih
Stroškovno-učinkovitoza aplikacije, ki upravičujejo brezhibno premijo
Brezšivne cevi ASTM A53 za večino splošnih industrijskih, komercialnih in lahkih industrijskih aplikacij ponujajo odlično ravnotežje med zmogljivostjo, razpoložljivostjo in ceno. Za zahtevnejše storitve (višji tlak, temperatura ali kritičnost) razmislite o brezšivnih alternativah A106 ali API 5L.
Opomba: Pri izbiri materialov za cevi vedno upoštevajte veljavne kode (ASME B31.1, B31.3 itd.) in upoštevajte dejanske pogoje delovanja, ki presegajo minimalne specifikacijske zahteve.
