ASTM A671 EFW ΧΑΛΥΒΟΣΩΛΗΝΑΣ

ASTM A671 - Τυπική προδιαγραφή για ηλεκτροσυγκολλημένο χαλύβδινο σωλήνα με τήξη για ατμοσφαιρικές και χαμηλότερες θερμοκρασίες
 

Το ASTM A671 είναι ένα πρότυπο που αναπτύχθηκε από την Αμερικανική Εταιρεία Δοκιμών και Υλικών (ASTM International). Αυτό το πρότυπο ισχύει για χαλύβδινους σωλήνες που κατασκευάζονται από τηνηλεκτροσυγκόλληση με σύντηξη (EFW)διεργασία, που χρησιμοποιείται κυρίως σε δοχεία πίεσης, συστήματα σωληνώσεων και άλλες κρίσιμες εφαρμογές σε περιβάλλοντα κανονικής και χαμηλής θερμοκρασίας.

Πεδίο εφαρμογής:
Σωλήνες πίεσης, δεξαμενές αποθήκευσης κ.λπ. που χρησιμοποιούνται για υπηρεσίες χαμηλής ή κανονικής θερμοκρασίας, που χρησιμοποιούνται συνήθως σε βιομηχανίες πετρελαίου, αερίου, χημικών και άλλων.
Η θερμοκρασία εργασίας δεν είναι συνήθως μικρότερη από -50 βαθμούς F (-45 βαθμοί), ανάλογα με την ποιότητα του χάλυβα και τις απαιτήσεις δοκιμής κρούσης.

Οι διαφορετικές κατηγορίες βαθμών (όπως το CL22) χωρίζονται ανάλογα με τις διαδικασίες κατασκευής, τις απαιτήσεις επιθεώρησης και τα επιτρεπόμενα επίπεδα καταπόνησης και έχουν αυστηρές απαιτήσεις για την ποιότητα συγκόλλησης, τις μη καταστροφικές δοκιμές κ.λπ.

Προδιαγραφές και υλικά:
Εξωτερική διάμετρος: Μεγαλύτερη ή ίση με 16 ίντσες (406 mm)
Πάχος τοιχώματος: Μεγαλύτερο ή ίσο με 1/4 in. (6,4mm)

Βαθμοί υλικών:
Το πρότυπο περιλαμβάνει διάφορες ποιότητες ανθρακούχου χάλυβα και χαμηλού κράματος χάλυβα (όπως CL15, CL16, CL20, CL22, κ.λπ.) και ο αριθμός αντιπροσωπεύει την ελάχιστη ισχύ διαρροής (μονάδα: ksi, δηλαδή χιλιάδες λίβρες ανά τετραγωνική ίντσα).

Για παράδειγμα: CL20 σημαίνει ότι η ελάχιστη αντοχή διαρροής είναι 20 ksi (περίπου 138 MPa).

Το A671 CC60 είναι ένας κοινός ανθρακούχο χάλυβας με συγκεκριμένη περιεκτικότητα σε άνθρακα, πυρίτιο και μαγγάνιο. Οι A671 CC65 και CC70 είναι επίσης κοινοί ανθρακούχοι χάλυβες, ενώ ο A671 CD70 είναι χάλυβας πυριτίου μαγγανίου. Το πρότυπο A671 καλύπτει επίσης τους χάλυβες νικελίου, όπως οι A671 CF66 και CF71.

Χημική σύνθεση:

Ο χαλύβδινος σωλήνας ASTM A671 είναι κατασκευασμένος από χαλύβδινη πλάκα ποιότητας δοχείου πίεσης. Οι διαφορετικές ποιότητες έχουν διαφορετικές απαιτήσεις χημικής σύνθεσης, αλλά συνήθως περιλαμβάνουν τα ακόλουθα βασικά στοιχεία ελέγχου:

Άνθρακας (C): επηρεάζει την αντοχή και τη συγκολλησιμότητα, συνήθως ελέγχεται σε χαμηλότερο εύρος (όπως Λιγότερο ή ίσο με 0,23%).
Μαγγάνιο (Mn): βελτιώνει τη δύναμη και τη σκληρότητα, κοινό εύρος 0,79-1,3%.
Πυρίτιο (Si): χρησιμοποιείται για αποξείδωση, συνήθως 0,13-0,45%.
Θείο (S) και φώσφορος (P): αυστηρά περιορισμένο (Μικρότερο ή ίσο με 0,035%) για την αποφυγή ευθραυστότητας σε ζεστό και κρύο.

Άλλα στοιχεία κραμάτων (όπως Ni, Cr, Mo, V, κ.λπ.): ορισμένες ποιότητες μπορεί να προστεθούν για τη βελτίωση της ανθεκτικότητας σε χαμηλές θερμοκρασίες.

Μηχανικές ιδιότητες:

Οι χαλύβδινοι σωλήνες σύμφωνα με το πρότυπο ASTM A671 είναι συνήθως κατασκευασμένοι από υλικά άνθρακα-μαγγάνιο-πυριτίου με καλή αντοχή και σκληρότητα. Για συγκεκριμένες ποιότητες υλικού, όπως "GR.CC 60", το "GR" σημαίνει βαθμός, το "CC 60" υποδεικνύει τον τύπο και τον βαθμό αντοχής του υλικού και το "60" μπορεί να αντιπροσωπεύει την αντοχή διαρροής του υλικού, η οποία είναι περίπου ισοδύναμη με 415 MPa‌.

Οι μηχανικές ιδιότητες των χαλύβδινων σωλήνων ASTM A671 εξαρτώνται από την ποιότητα (όπως CC60, Gr.65) και την κατηγορία θερμικής επεξεργασίας (όπως CL22, CL32), που περιλαμβάνουν κυρίως:

Ισχύς απόδοσης (YS): Ελάχιστη απαίτηση (όπως μεγαλύτερη από ή ίση με 220 MPa ή μεγαλύτερη).
Αντοχή σε εφελκυσμό (TS): Συνήθως 415-555 MPa (όπως το CC60).
Επιμήκυνση: Μεγαλύτερη ή ίση με 21% (μετράει την ολκιμότητα του υλικού).
Ανθεκτικότητα κρούσης (ορισμένοι βαθμοί πρέπει να πληρούν τις δοκιμές πρόσκρουσης χαμηλής-θερμοκρασίας, όπως η δοκιμή εγκοπής Charpy V- στους -45 βαθμούς ).

Διαδικασία παραγωγής:
Η χαλύβδινη πλάκα διαμορφώνεται σε στρογγυλό σωλήνα με J (Joggle)-C (Crimp)-O (Άνοιγμα)-E (Expand) πολλαπλών-βημάτων.
Ο χαλύβδινος σωλήνας συγκολλάται με τη διαδικασία ηλεκτροσυγκόλλησης με σύντηξη (EFW) και οι συγκολλήσεις υπόκεινται σε 100% ακτινογραφική δοκιμή (RT) ή άλλη μη-μη καταστροφική δοκιμή (NDT) για τη διασφάλιση της ποιότητας.
Η διαδικασία συγκόλλησης απαιτεί αυστηρό έλεγχο του ρεύματος, της τάσης και της ταχύτητας συγκόλλησης για να διασφαλιστεί η ποιότητα της συγκόλλησης.

Απαιτήσεις δοκιμής:
Υδροστατική δοκιμή: Κάθε χαλύβδινος σωλήνας υπόκειται σε δοκιμή υδραυλικής πίεσης.
Μη-μη καταστροφική δοκιμή (NDT): Οι συγκολλήσεις υπόκεινται σε ακτινολογικό ή υπερηχητικό έλεγχο.
Δοκιμή πρόσκρουσης (προαιρετικό): Ανάλογα με τις απαιτήσεις θερμοκρασίας, μπορεί να απαιτείται δοκιμή πρόσκρουσης με εγκοπή Charpy V-.

Διαφορές από άλλα πρότυπα:
Παρόμοια πρότυπα όπως το ASTM A672 (για ηλεκτρικούς συγκολλημένους σωλήνες υψηλής-πίεσης και υψηλής-θερμοκρασίας), ενώ το ASTM A671 εστιάζει περισσότερο σε εφαρμογές χαμηλής-θερμοκρασίας.
Σε αντίθεση με τα πρότυπα σωλήνων χωρίς ραφή (όπως το ASTM A106), ο A671 είναι ένας συγκολλημένος σωλήνας, αλλά ελέγχεται αυστηρά για να διασφαλιστεί η αντοχή.

Κοινή εφαρμογή:
Αγωγοί κρυογονικού υγροποιημένου αερίου (LNG).
Εξοπλισμός διύλισης πετρελαίου
Δοχεία κρυογονικής πίεσης στη χημική βιομηχανία