ASTM A210 / SA210 - Tuburi medii fără sudură-boiler și supraîncălzitor din oțel carbon
ASTM A210 (SA210)acoperătuburi de oțel cu carbon mediu{0} fără sudurăfolosit incazane, supraîncălzitoare și schimbătoare de căldurăunde este necesară o rezistență mai mare în comparație cu tuburile A192.
Caracteristici cheie
| Caracteristica | Descriere |
|---|---|
| Material | Oțel cu carbon mediu-(două clase disponibile) |
| Fabricarea | Fără sudură (SMLS)- La cald-finisat sau la-tras |
| Note | A-1(standard),C(putere mai mare) |
| Utilizare primară | Tuburi pentru cazan și supraîncălzitornecesitând rezistență la temperatură mai mare |
Cerințe chimice
Comparație de note:
| Element | Clasa A-1 (%) | Gradul C (%) |
|---|---|---|
| Carbon (C) | 0.13 - 0.19 | 0.24 - 0.31 |
| Mangan (Mn) | 0.37 - 0.65 | 0.84 - 1.15 |
| Fosfor (P), max | 0.035 | 0.035 |
| Sulf (S), max | 0.035 | 0.035 |
| Siliciu (Si), min | 0.10 | 0.10 |
| Echivalent carbon (CE) | ~0.36 | ~0.46 |
Puncte cheie:
Clasa A-1:Standard mediu{0}}carbon pentru service general al cazanelor
Clasa C:Mangan mai mare de carbon-pentru o rezistență sporită (aplicație obișnuită a supraîncălzitorului)
Siliciu minimasigură o dezoxidare adecvată
Proprietăți mecanice
Comparație de note:
| Proprietate | Clasa A-1 | Gradul C |
|---|---|---|
| Rezistența la tracțiune, min | 415 MPa (60.000 psi) | 485 MPa (70.000 psi) |
| Limita de curgere, min | 255 MPa (37.000 psi) | 275 MPa (40.000 psi) |
| Alungire (în 50 mm), min | 30% | 30% |
| Duritate tipică | ~140 HB | ~170 HB |
Producție și dimensiuni
Metode de producție:
La cald-terminat- Cel mai frecvent pentru aplicațiile cazanelor
Trase-la rece- Pentru toleranțe mai strânse (trebuie tratat termic după tragere la rece)
Tratament termic:
Tuburi finite la cald-:De obicei, ca-rulat
Tuburi trase-la rece: Trebuie să fie normalizat sau curățatdupă desenarea la rece
Normalizareaadesea specificat pentru gradul C pentru a optimiza proprietățile
Gama de dimensiuni:
| Parametru | Gama tipică |
|---|---|
| Diametrul exterior | ½" până la 5" (12,7 mm până la 127 mm) |
| Grosimea peretelui | 0,035" până la 0,500" (0,9 mm până la 12,7 mm) |
| Lungime | Până la 12 m standard |
Cerințe de testare și inspecție
| Test | Cerinţă |
|---|---|
| Test hidrostatic | Obligatoriu- Presiune pe formulă (min 70 bar/1000 psi) |
| Test de aplatizare | Necesar pentru toate tuburile |
| Test de ardere | Necesar pentru toate tuburile |
| Test de duritate | Opțional |
| Test nedistructiv | Opțional (curenți turbionari comun) |
| Test de îndoire | Necesar pentru tuburile trase-la rece |
| Încercarea de tracțiune | Una pe căldură |
Presiune de testare hidrostatică:
text
P=2St/D sau minim 1400 psi, oricare dintre acestea este mai mare S=60% din limita de curgere minimă specificată
Aplicații primare
1. Aplicații pentru cazane:
Tuburi de supraîncălzire(cerere principală pentru gradul C)
Tuburi de reîncălzire
Tuburi pentru bancul cazanului cu temperatură înaltă{0}
Secțiuni de ieșire economizor
2. Condiții de serviciu în funcție de grad:
| Nota | Temperatura tipică de serviciu | Aplicații comune |
|---|---|---|
| A-1 | Până la425 de grade (800 de grade F) | Banc cazan, tuburi economizoare |
| C | Până la455 grade (850 grade F) | Tuburi de supraîncălzire primare și secundare |
3. De ce gradul C pentru supraîncălzitoare:
Forță mai mare la fluajla temperaturi ridicate
Rezistență mai bună la oxidaredecât oțelurile cu conținut scăzut de{0}carbon
Cost-eficientecomparativ cu otelurile aliate pentru temperaturi moderate
Sudabilitate bunăîn ciuda conținutului mai mare de carbon (cu proceduri adecvate)
Comparație cu standardele înrudite
| Standard | Material | Diferența cheie față de A210 |
|---|---|---|
| ASTM A192 | Oțel cu -carbon scăzut | Rezistență mai mică, pentru pereții de apă și bancul cazanului |
| ASTM A213 T11 | Aliaj 1¼Cr-½Mo | Higher temperature capability (>480 de grade) |
| ASTM A178 | Oțel carbon | Sudateconstrucție, nu fără sudură |
| ASTM A106 Gr.B | Oțel carbon | Pentruconducte exterioare, nu piese de presiune cazan |
Considerații de proiectare
1. Limite de temperatură:
Temperaturi maxime recomandate:
Clasa A-1:400-425 grade (750-800 grade F)
Clasa C:425-455 grade (800-850 grade F)
Peste 455 de grade:Risc de grafitizare și oxidare rapidă
Pentru temperaturi mai ridicate:Utilizați oțeluri aliate A213 (T11, T22)
2. Proiectarea presiunii:
ASME Secțiunea Iguvernează designul
Tensiuni admisibiledin ASME Secțiunea II, Partea D
Factorul de siguranță:De obicei 4.0 pentru tuburile cazanului
3. Ghid de fabricație:
| Operațiunea | Clasa A-1 | Gradul C |
|---|---|---|
| Îndoire la rece | Raza minimă=3 × OD | Raza minimă=4 × OD |
| Sudare | Preîncălziți dacă > 19 mm grosime | Se recomandă întotdeauna preîncălzirea |
| Tratament termic post-sudare | Opțional pentru secțiuni groase | Recomandatpentru toate îmbinările sudate |
| Extinderea tubului | Practică standard | Este nevoie de un control mai atent |
4. Considerații de sudare:
Gradul C are echivalent de carbon mai mare(~0,46 vs ~0,36 pentru A-1)
Temperatura de preîncălzire:150-200 de grade (300-400 de grade F) pentru gradul C
Metal de umplutură:De obicei, E7018 pentru SMAW, ER70S-2 pentru GTAW
PWHT:590-650 de grade (1100-1200 de grade F) pentru ameliorarea stresului
Aplicații comune după industrie
Generare de energie:
| Componentă | Gradul tipic | Motiv |
|---|---|---|
| Supraîncălzitor primar | Gradul C | Rezistență la temperatură mai mare |
| Supraîncălzitor secundar | Gradul A-1 sau C | Temperaturi moderate |
| Banc cazan (superior) | Clasa A-1 | Peste temperatura de saturație |
| Economizor (hot end) | Clasa A-1 | Se apropie temperatura de saturație |
Cazane industriale:
Pachet supraîncălzitoare cazane
Tuburi cazan de căldură reziduală
Tuburi de încălzire de proces
Moduri de eșec și prevenire
1. Rupere prin fluaj (Superîncălzitoare):
Cauza:Supraîncălzire peste temperatura de proiectare
Prevenire:Monitorizați temperatura aburului, asigurați o distribuție adecvată a fluxului
Semne:Fisuri longitudinale, „cavitație fluent”
2. Oxidarea la foc:
Cauza:Temperatura ridicată a metalului în atmosferă oxidantă
Prevenire:Limitați temperatura metalului, mențineți atmosfera reducătoare
Avantaj de gradul C:Rezistență la oxidare mai bună decât A-1
3. Grafitizare:
Cauza:Expunere pe termen lung-peste 425 de grade
Prevenire:Utilizați oțeluri aliate (T11/T22) pentru temperaturi mai ridicate
Risc:Mai mare pentru gradul C decât pentru gradul A-1
4. Coroziunea pe malul apei:
Cauza:Chimia slabă a apei, pătrunderea oxigenului
Prevenire:Tratarea adecvată a apei de alimentare
Nota:Sensibilitate similară la tuburile A192
Informații de comandă
Specificatii esentiale:
Standard:ASTM A210/SA210
Nota:A-1 sau C
Dimensiuni:OD × Grosime perete × Lungime
Fabricare:Finisat-la cald sau trasat-la rece
Tratament termic:Dacă altfel decât standard
Încheierea pregătirii:Simplu, teșit, deosebit
Testare:Cerințe suplimentare dincolo de standard
Exemplu de specificație de achiziție:
text
Tuburi ASTM A210 grad C, 38,1 mm OD × 4,0 mm perete × 10.000 mm lungime, finisate la cald, normalizate, capete simple, cu teste hidrostatice, de aplatizare și evazare, MTC complet cu trasabilitate numărului de căldură, testat cu curent turbionar.
Inspecție și întreținere
În-Monitorizare serviciu:
Măsurarea grosimii cu ultrasuneteîn timpul întreruperilor
Tehnica de replicarepentru evaluarea daunelor prin fluaj
Inspecție vizualăpentru oxidare, bombare, fisuri
Analiza depozituluidin suprafețele interioare
Criterii de înlocuire:
| Stare | Acțiune necesară |
|---|---|
| subțierea peretelui > 25% | Monitorizați îndeaproape |
| S-au detectat daune prin fluaj | Inlocuirea planului |
| Scala de oxidare > 0,5 mm | Evaluați expunerea la temperatură |
| Bombare > 2% din diametru | Înlocuire imediată |
Echivalente internaționale
| Regiune | Echivalent de gradul A-1 | Echivalentul gradului C |
|---|---|---|
| Europa | EN 10216-2 P235GH | EN 10216-2 P265GH |
| Japonia | JIS G3461 STB410 | JIS G3461 STB510 |
| China | GB 5310 20G | GB 5310 20MnG |
| India | IS 7788 St 45.8 | IS 7788 St 45.8/III |
Considerații de cost
Cost premium tipic:
Clasa C vs Clasa A-1:5-10% mai mare
A210 vs A192:Cu 10-15% mai mare (pentru clasa A-1)
A210 Grad C vs A213 T11:30-40% mai mic (când temperatura permite)
Ghid de selecție economică:
text
Temperatura < 400 grade → Luați în considerare A192 (cel mai mic cost) Temperatura 400-455 grade → A210 Grad C (echilibru optim) Temperatura > 455 grade → Oțel aliat A213 (necesar)
Concluzie:ASTM A210, în specialGradul C, estesoluție standard de oțel carbonpentru aplicațiile de supraîncălzire a cazanelor care funcționează înInterval de 400-455 grade (750-850 grade F)., oferind un echilibru optim între rezistența la temperatură ridicată, rezistența la oxidare și rentabilitatea-. Acesta realizează o punte între tuburile cazanului cu emisii reduse de carbon (A192) și tuburile de supraîncălzire din oțel aliat (A213).
