ASTM SA179/A179 Tuburi schimbătoare și condensatoare de căldură din oțel cu carbon redus-desensat la rece-
Prezentare generală
ASTM SA179/A179este specificația pentrutuburi de oțel-trase la rece{1} cu conținut scăzut de carbonspecial conceput pentruschimbătoare de căldură, condensatoare și echipamente similare de transfer de căldură. Aceste tuburi se caracterizează prin finisarea suprafeței lor netede, dimensiuni precise și conductivitate termică excelentă, făcându-le ideale pentru aplicații eficiente de transfer de căldură.
Notă importantă:
SA179este denumirea ASME pentru cazan și vas sub presiune
A179este denumirea ASTM
Ambele se referă la aceeași specificație de material
Caracteristici cheie
Caracteristici unice ale tuburilor SA179:
Proces-de tragere la rece:Oferă un finisaj neted al suprafeței și dimensiuni precise
Oțel cu conținut scăzut de carbon:Conductivitate termică excelentă
Construcție fără sudură:Fără cusături de sudură care să împiedice transferul de căldură sau să creeze puncte de defecțiune
Aplicație specializată:Special pentru schimbătoare de căldură și condensatoare
Calitatea suprafeței:Superioară conductei de uz general-pentru rezistență la murdărie
Specificații materiale
Compoziție chimică (maximum %):
| Element | Cerinţă | Scop |
|---|---|---|
| Carbon (C) | 0.06-0.18 | Carbon scăzut pentru o bună sudabilitate și conductivitate termică |
| Mangan (Mn) | 0.27-0.63 | Rezistență fără a compromite proprietățile termice |
| Fosfor (P) | 0,035 max | Controlul impurităților |
| sulf (S) | 0,035 max | Controlul impurităților |
| Siliciu (Si) | Nu este specificat | De obicei scăzut pentru o conductivitate termică maximă |
Puncte cheie:
Gama scăzută de carbon:Controlat special pentru proprietăți optime
Fără cerință de siliciu:Spre deosebire de A106 care necesită minimum siliciu
Oțel ucis de obicei:Dar nu este cerut în mod explicit de specificații
Proprietăți mecanice
| Proprietate | Cerinţă | Note |
|---|---|---|
| Rezistență la tracțiune | Mai mare sau egală cu 47.000 psi (325 MPa) | Doar minim, nu este specificat un maxim |
| Puterea de curgere | Mai mare sau egală cu 26.000 psi (180 MPa) | La 0,5% extensie sub sarcină |
| Elongaţie | Mai mare sau egal cu 35% în 2 inci | Pentru grosimea peretelui mai mare sau egală cu 0,015" |
| Duritate | De obicei 72-85 HRB | Nu este specificat dar interval tipic |
Nota:Proprietățile mecanice sunt pentruca-terminat-tras la recestare. Recoacerea poate fi efectuată pentru a îndeplini cerințele.
Procesul de fabricație
Productie specializata:
Laminare la cald:Producția inițială a tubului fără sudură (de obicei la A106 sau similar)
Desen la rece:Mai multe treceri prin matrițe pentru a obține:
Dimensiuni precise
Finisaj neted al suprafeței
Proprietăți mecanice îmbunătățite
Tratament termic (opțional):
Eliberarea stresului:Pentru stabilitate dimensională
Recoacere:Pentru a îndeplini proprietățile mecanice dacă este necesar
Finisare:
Îndreptarea
Tăierea la lungime
Curățare și inspecție
Beneficii Cold Drawing:
Finisarea suprafeței:Ra 32-63 μin (0,8-1,6 μm) tipic
Precizie dimensională:Toleranțe strânse
Forță îmbunătățită:Prin călirea prin muncă
Ovalitate mai bună:Mai mult rotunde decât tuburile-finisate la cald
Gama de dimensiuni și dimensiuni
Dimensiuni standard:
| Parametru | Gamă | Cele mai comune |
|---|---|---|
| Diametrul exterior | 3/16" până la 3" (4,76 până la 76,2 mm) | 5/8" până la 1-1/4" |
| Grosimea peretelui | 0,015" până la 0,165" (0,38 până la 4,19 mm) | 0,035" până la 0,109" |
| Lungime | Până la 65 de picioare (20 m) | 20-40 de picioare tipic |
Dimensiuni comune ale tuburilor pentru schimbătoarele de căldură:
3/4" OD × 0,035" perete(BWG 18)
3/4" OD × 0,049" perete(BWG 16)
1" OD × 0,049" perete(BWG 16)
1" OD × 0,065" perete(BWG 14)
BWG (Birmingham Wire Gauge)este folosit în mod obișnuit pentru a specifica grosimea peretelui pentru tuburile schimbătoare de căldură.
Toleranțe dimensionale (mai strâns decât conducta standard)
Toleranțe pentru diametrul exterior:
| OD (inci) | Toleranţă |
|---|---|
| Mai mic sau egal cu 0,500 | ±0.004" |
| 0.501 - 0.625 | ±0.005" |
| 0.626 - 0.750 | ±0.006" |
| 0.751 - 1.000 | ±0.007" |
| 1.001 - 1.250 | ±0.008" |
| 1.251 - 1.500 | ±0.009" |
| > 1.500 | ±0.010" |
Toleranțe de grosime a peretelui:
| Grosimea peretelui | Toleranţă |
|---|---|
| Mai mic sau egal cu 0,035" | ±10% |
| 0.036" - 0.065" | ±9% |
| > 0.065" | ±8% |
Nota:Mult mai strâns decât toleranțele standard pentru conducte (de obicei ±12,5%)
Alte toleranțe:
Lungime:+1/8", -0" pentru lungimi tăiate
Corectitudine:0,010" pe picior maxim
Din-din- rotunjime:În limitele toleranței OD
Cerințe de testare
Teste obligatorii:
| Test | Cerinţă | Scop |
|---|---|---|
| Test hidrostatic | 1.000 psi sau mai mare după cum a fost calculat | Etanșeitate la scurgeri |
| Testul Flare | Extindeți capătul la diametrul specificat fără crăpare | Ductilitate pentru dilatarea tubului |
| Test de aplatizare | Aplatizați la distanța specificată fără crăpare | Ductilitate generală |
| Încercarea de tracțiune | Unul pe lot | Verificați proprietățile mecanice |
| Test de duritate | Opțional, des executat | Verificare suplimentară a calității |
| Test nedistructiv | Curenți turbionari sau ultrasunete opțional | Detectarea defectelor |
Presiune de testare hidrostatică:
P=2StDP=D2St
Unde S=60% din limita de curgere minimă specificată (15.600 psi)
Presiune de testare minimă =1.000 psi
Cerințe pentru testul flare:
| OD (inci) | Extindere minima |
|---|---|
| Mai mic sau egal cu 1.000 | Creștere cu 20% a DO |
| > 1.000 | Creștere cu 15% a DO |
Critic pentru:Îmbinările tubului-la-foilor tubulare în schimbătoarele de căldură
Cerințe de finisare a suprafeței
Calitatea suprafeței:
Suprafață netedă:Fără depuneri, gropi, cusături și alte defecte vătămătoare
Rugozitate tipică:Ra 32-63 μin (0,8-1,6 μm)
Inspecție vizuală:examinare vizuală 100%.
Finisaje speciale:Disponibil pentru transfer de căldură sporit sau rezistență la murdărie
Condiții comune de suprafață:
Ca-desenat:Finisaj standard, poate fi prezent un lubrifiant de tragere ușor
Curat și luminos:Murat sau curățat chimic
Fosfatat:Pentru protectie anticoroziva si vopsire
Acoperiri speciale:Pentru condiții specifice de serviciu
Aplicații
Aplicații primare:
Schimbatoare de caldura cu manta si tub:
Schimbătoare de căldură de proces
Răcitoare și încălzitoare
Condensatoare si evaporatoare
Echipamente centrale electrice:
Condensatoare de suprafață
Încălzitoarele de apă de alimentare
Schimbătoare de căldură-răcite cu aer
Chimie și petrochimie:
Mantai de răcire a reactorului
Schimbatoare de proces
Unități de recuperare a căldurii reziduale
HVAC și refrigerare:
Tuburi de răcire
Baterii de răcire
Unități de recuperare a căldurii
Condiții tipice de service:
Temperatură:Până la 450 de grade F (232 de grade)
Presiune:Moderat (de obicei < 300 psi)
Media:Apă, abur, uleiuri, fluide de proces
Mediu:În mod obișnuit, serviciul de curățare cu tratare adecvată a apei
De ce este utilizat SA179:
Conductivitate termică excelentă:Oțelul cu conținut scăzut de carbon asigură un transfer optim de căldură
Cost-Eficient:Mai economic decât oțelurile aliate sau inoxidabile
Fabricabilitate bună:Ușor de extins, îndoit și sudat
Rezistență adecvată la coroziune:Pentru multe servicii de apă și proces
Fiabilitate dovedită:Istorie lungă de servicii de succes
Comparație cu standarde similare
SA179 vs. A106:
| Parametru | SA179 | A106 grad B |
|---|---|---|
| Utilizare primară | Schimbatoare de caldura, condensatoare | Conducte la{0}}înaltă temperatură |
| Conținut de carbon | 0.06-0.18% | Mai mic sau egal cu 0,30% |
| Fabricarea | Trase-la rece | La cald-terminat sau normalizat |
| Finisaj de suprafață | Neted, precis | Finisaj de freza standard |
| Toleranțe | Mai strâns | Toleranțe standard pentru conducte |
| Temperatură | Până la 450 de grade F | Până la 750 de grade F |
| Cost | Superior | Mai jos |
SA179 vs. A214 (Tuburi pentru schimbător de căldură ERW):
| Parametru | SA179 (Fără sudură) | A214 (ERW) |
|---|---|---|
| Fabricarea | Trase-la rece fără sudură | Rezistenta electrica sudata |
| Sudură | Fără sudură longitudinală | Are sudura longitudinala |
| Finisaj de suprafață | Mai bine | Bun |
| Cost | Superior | Mai jos |
| Aplicație | Serviciu critic | Serviciu general |
SA179 vs. A334 (tuburi cu temperatură joasă-):
SA179:Pentru transfer de căldură la temperaturi moderate
A334:Pentru servicii la temperatură joasă-(aplicații criogenice)
Chimie diferităși cerințele de testare
Fabricare și instalare
Extinderea tubului:
Proces critic pentru ansamblul schimbătorului de căldură:
Metoda de extindere:Expansiunea tubului mecanic sau hidraulic
Raport de expansiune:De obicei, 3-8% din grosimea peretelui tubului
Secvenţă:Extindeți din centru spre exterior în folie tubulară
Verificare:Testele extras{0}}deseori efectuate
Considerații:Lubrifierea corectă, întreținerea sculelor
Sudarea tuburilor SA179:
Sudabilitate bună:Conținut scăzut de carbon (CE de obicei < 0,35)
Metal de umplutură:ER70S-2 sau material de umplutură cu emisii scăzute de carbon
Preîncălzire:În general, nu este necesar pentru pereții subțiri
Tratament termic post-sudare:Opțional pentru ameliorarea stresului
Metode comune:GTAW (TIG) pentru suduri de calitate
Îndoire și formare:
Îndoire la rece:Potrivit pentru raze moderate
Raza minima de curbare:De obicei, 3× OD
Utilizare dorn:Recomandat pentru a preveni aplatizarea
Springback:Luați în considerare în proiectarea sculelor
Certificarea și trasabilitatea materialelor
Documentația necesară:
Certificat de testare la moara:Cu analize chimice si teste mecanice
Trasabilitatea numărului de căldură:Esențial pentru aplicațiile Codului ASME
Rapoarte de testare:Teste hidrostatice, flare, aplatizare
Raport dimensional:Deseori furnizate pentru tuburi de precizie
Certificare ASME:Prefixul „SA” indică conformitatea cu ASME Boiler Code
Cerințe de marcare:
Numele producătorului sau marca comercială
Specificație (SA179 sau A179)
Dimensiune (OD × perete)
Numărul de căldură
Lungime (dacă este tăiată la o anumită lungime)
Presiunea de testare (dacă este testată hidrostatic)
Marcaj tipic:
text
ABC CO SA179 0.750 x 0,049 H12345 20'-0"
Interpretare: Producător=ABC CO, Spec=SA179, Dimensiune=0.750" OD × 0,049" perete, căldură=H12345, Lungime=20 picioare
Asigurarea calității
Parametri critici de calitate:
Calitatea suprafeței:Suprafață netedă, fără defecte-
Precizie dimensională:Cu toleranțe strânse
Performanța testului Flare:Trebuie să se extindă fără să se crape
Proprietăți mecanice:Îndeplinește cerințele minime
Corectitudine:Esențial pentru asamblarea fasciculului de tuburi
Defecte comune de evitat:
Defecte de suprafață:Zgârieturi, gropi, cusături
Probleme dimensionale:OD sau grosimea peretelui în afara-de-spec
Corectitudine slabă:Introducere dificilă a tubului
Test de flare inadecvat:Indică probleme de ductilitate
Contaminare:Lubrifiant rezidual de tragere sau calcar
Metode de inspecție:
Inspecție vizuală:examinare 100%.
Verificări dimensionale:OD, perete, lungime, dreptate
Test de flare:Baza de probă
Test hidrostatic:Fiecare tub
Testare cu curenți turbionari:Opțional pentru detectarea defectelor
Informații de comandă
Date esențiale ale specificațiilor:
Standard:ASTM A179 sau ASME SA179
Dimensiuni:OD × grosimea peretelui × lungime
Cantitate:Picioare sau bucăți
Condiție finală:Capete simple, pătrate
Finisarea suprafeței:După cum-desen, curățat etc.
Cerințe de testare:Standard sau suplimentar
Certificare:Cerințele MTC
Ambalare:Cerințe de protecție
Exemplu de specificație pentru comandă:
text
ASTM A179 Tuburi de oțel trafate la rece fără sudură Dimensiune: 0,750" OD × 0,049" perete (BWG 16) × 20' lungime Cantitate: 5.000 de picioare Capete: tăiate pătrată, debavurată Suprafață: curată și strălucitoare Testare: Standard de testare hidrostatică și testare de frezat Teste de testare suplimentare cu curent Eddy și analize chimice suplimentare: testare Eddy completă Marcare: Conform ASTM A179 cu număr de căldură Ambalare: Pachet cu protecție la capăt, barieră împotriva umezelii
Cerințe speciale de luat în considerare:
Testare cu curenți turbionari:Pentru servicii critice
Curatenie speciala:Pentru servicii de oxigen sau sisteme curate
Toleranțe de lungime:Mai strâns decât standard dacă este necesar
Cerințe de dreptate:Mai strict pentru anumite aplicații
Nivel de certificare:Material ASME „SA” pentru lucrul cu cod
Standarde din industrie și conformitate cu cod
Codul cazanului și recipientului sub presiune ASME:
Secțiunea I:Cazane de putere (schimbătoare de căldură în sistemele de cazane)
Secțiunea VIII:Recipiente sub presiune (majoritatea schimbătoarelor de căldură)
Secțiunea II, Partea A:Specificații materiale (SA179)
Necesar pentru:Vase sub presiune și schimbătoare de căldură ștampilate cu cod-
Standarde TEMA:
Clasa TEMA R:Serviciu de rafinărie
Clasa C TEMA:Serviciu comercial
Clasa TEMA B:Serviciu chimic
SA179 este specificat în mod obișnuitpentru toate clasele TEMA
Standarde HEI:
Institutul de schimb de căldură:Standarde pentru condensatoare de suprafață
SA179 este un material standardpentru tuburile de condensare în multe specificații
Considerații economice
Factori de cost:
| Factor | Impactul costurilor | Note |
|---|---|---|
| Desen la rece | Mai mult decât la cald-terminat | Fabricare de precizie |
| Calitatea suprafeței | Cost suplimentar de procesare | Curatenie, inspectie |
| Testare | Testele suplimentare adaugă costuri | Curenți turbionari etc. |
| Dimensiune | OD mai mic, de obicei, mai mare $/ft | Dificultate de fabricație |
| Cantitate | Reduceri de volum | Typically >1.000 de picioare |
| Cerințe speciale | Cost crescut | Tolerante mai stricte etc. |
Comparație de preț:
SA179 vs. A106:Cu 50-100% mai mare (precizie față de standard)
SA179 vs. A214:Cu 30-50% mai mare (fără sudură vs. sudate)
SA179 vs. inox:30-50% din cost (carbon vs. inox)
Costul total de proprietate:
Cost inițial:Mai înaltă decât țeava de uz general-
Cost de instalare:Similar cu alte tuburi de precizie
Costul de performanță:Mai scăzut datorită transferului de căldură mai bun
Cost de întreținere:Potențial mai scăzut cu un service adecvat
Costul ciclului de viață:Adesea favorabil datorită fiabilității
Rezumat tehnic
ASTM SA179/A179 tuburi de oțel cu conținut redus de carbon-trase la rece-reprezintămaterial standard pentru aplicații de schimbător de căldură și condensatorunde transferul eficient de căldură, fiabilitatea și rentabilitatea{0}}sunt primordiale.
Avantaje tehnice cheie:
Excelent transfer de căldură:Oțelul cu conținut scăzut de carbon oferă o conductivitate termică optimă
Dimensiuni de precizie:Procesul de tragere-la rece asigură toleranțe strânse
Suprafață netedă:Minimizează murdăria și îmbunătățește transferul de căldură
Fabricabilitate bună:Ușor de extins, îndoit și sudat
Fiabilitate dovedită:Decenii de istorie de servicii de succes
Ghid de selecție:
Alegeți SA179 când:
Construirea sau repararea schimbătoarelor de căldură cu carcasă și tub
Instalarea condensatoarelor de suprafață în centrale electrice
Aveți nevoie de un transfer eficient de căldură cu oțel carbon
Necesita tuburi netede, de precizie pentru extinderea în foi tuburi
Este necesară conformitatea cu codul ASME (utilizați SA179)
Soluție-eficientă în comparație cu tuburile din inox sau din aliaj
Luați în considerare alternative atunci când:
Serviciul corosiv necesită inox (A213 TP304/316)
High-temperature service (>450 de grade F) necesită oțel aliat
Costul este driverul principal și tuburile sudate sunt acceptabile (A214)
Presiunile foarte mari necesită pereți mai groși (A106)
Sunt necesare acoperiri sau tratamente speciale
Cele mai bune practici:
Alegerea materialului:
Verificați că compoziția chimică îndeplinește cerințele
Asigurați un tratament termic corespunzător, dacă este specificat
Verificați calitatea suprafeței pentru eficiența transferului de căldură
Asigurarea calității:
Solicitați certificate de testare la morii
Verificați rezultatele testului de flare pentru extinderea tubului
Verificați precizia dimensională înainte de instalare
Luați în considerare testarea cu curenți turbionari pentru servicii critice
Fabricare și instalare:
Utilizați tehnici adecvate de extindere a tubului
Urmați procedurile de sudare calificate
Asigurați-vă instalarea curată pentru a preveni contaminarea
Efectuați testarea scurgerilor după asamblare
Operare și întreținere:
Implementați tratarea adecvată a apei
Monitorizați pentru murdărire și coroziune
Curățați tuburile în mod regulat, după cum este necesar
Inspectați în timpul opririlor
Perspectiva industriei:
SA179 rămânematerial cal de lucru pentru tuburile schimbătoare de căldurăîn nenumărate aplicații industriale. Combinația sa de proprietăți termice bune, fabricabilitate și cost rezonabil îl face alegerea implicită pentru multe aplicații de transfer de căldură. În timp ce au apărut materiale și tehnologii mai noi, SA179 continuă să fie specificat pentru majoritatea aplicațiilor schimbătoarelor de căldură din oțel carbon datorită performanței și fiabilității sale dovedite.
Tendințe viitoare:
Tratamente de suprafață îmbunătățite:Pentru transfer de căldură îmbunătățit și rezistență la murdărie
Producție avansată:Capabilitati mai precise de desenare la rece
Documentație digitală:Trasabilitatea materialului electronic
Alinierea standardelor globale:Armonizarea cu standardele ISO
Accentul asupra durabilității:Conținut reciclat și producție{0}}eficientă energetic
Recomandare finală:
Pentru aplicații de schimbător de căldură și condensator din oțel carbon,ASTM SA179/A179 oferă echilibrul optim între performanță, fiabilitate și cost. Construcția sa perfectă-trasă la rece asigură calitate și consistență, în timp ce chimia sa cu conținut scăzut de carbon oferă o conductivitate termică excelentă. Când sunt specificate, fabricate și întreținute în mod corespunzător, tuburile SA179 oferă ani de serviciu fiabil în aplicații solicitante de transfer de căldură.
Consultați întotdeauna codurile aplicabile (ASME, TEMA etc.) și implicați ingineri calificați atunci când proiectați schimbătoare de căldură. Selectarea corectă a materialelor, fabricarea și întreținerea sunt esențiale pentru o funcționare sigură, eficientă și fiabilă-pe termen lung.
