ASTM A209/A209M Legierungstahl -Stahlkessel -Superhitzerrohr

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ASTM A209/A209M ist eine Standardspezifikation für nahtlose Kohlenstoff-Molybdän-Legierungs-Stahlkessel und Überhitzer Röhren, häufig in Hochtemperatur- und Hochdruckanwendungen wie Stromerzeugungssysteme verwendet. Es deckt mehrere Klassen ab, Speziell T1, T1A, und T1B, die sich in ihrer chemischen Zusammensetzung und ihren mechanischen Eigenschaften geringfügig unterscheiden, aber alle für den erhöhten Temperaturservice ausgelegt sind. Da Ihre ursprüngliche Frage nach En gefragt wurde 10305-1 E235 nahtlose Präzisionsstahlrohre, Ich werde mich darauf konzentrieren, mich auf ASTM A209/A209M zu konzentrieren, wie angefordert, während die Antwort auf die Tiefe und Struktur ausgerichtet ist, die Sie zu erwarten scheinen (z.B., chemische Zusammensetzung, mechanische Eigenschaften, dimensionale Genauigkeit, und Testanforderungen). Lassen Sie uns dies systematisch aufschlüsseln.

Überblick über ASTM A209/A209M

Der ASTM A209/A209M -Standard gilt für nahtlose Röhrchen mit Nennwanddicke, speziell für die Verwendung in Kesseln, Überhitzer, und Wärmetauscher. Diese Röhrchen werden aus Kohlenstoffmolybdän-Legierungsstahl hergestellt, Dies liefert eine erhöhte Kriechwiderstand und -festigkeit bei hohen Temperaturen im Vergleich zu einfacher Kohlenstoffstahl. Das „M“ in A209M zeigt diese Metrik an (UND) Einheiten können verwendet werden, Obwohl Inch-Pfund-Einheiten je nach Reihenfolge ebenfalls Standard sind.

Der Standard gibt an:

Größenbereich: Röhrchen von 1/2 Zoll 5 Zoll [12.7 Q345B 127 mm] im Außendurchmesser.
Wandstärke: Minimale Wandstärke, die von 0.035 Zoll zu 0.500 Zoll [0.9 Q345B 12.7 mm].
Klasse: T1, T1A, und T1B, mit geringfügigen Abweichungen in Chemie und Eigenschaften.

Chemische Zusammensetzung der ASTM A209/A209M -Noten

Die chemische Zusammensetzung von ASTM A209/A209M-Röhrchen wird dicht kontrolliert, um die gewünschte Hochtemperaturleistung zu gewährleisten. Die primären Legierungselemente sind Kohlenstoff, Molybdän, und Mangan, mit Grenzen für Phosphor und Schwefel, um Schweißbarkeit zu verbessern und die Sprödigkeit zu verringern.

Tabelle 1: Chemische Zusammensetzung der ASTM A209/A209M -Noten

Element	T1 (% max)	T1A (% max)	T1b (% max)
Kohlenstoff (C)	0.10–0.20	0.15–0,25	0.14 max
Mangan (MN)	0.30–0.80	0.30–0.80	0.30–0.80
Phosphor (P)	0.025	0.025	0.025
Schwefel (S)	0.025	0.025	0.025
Silizium (Si)	0.10–0,50	0.10–0,50	0.10–0,50
Molybdän (Mo)	0.44–0,65	0.44–0,65	0.44–0,65

Notizen:

Der Stahl muss vollständig getötet werden, Das heißt.
Variationen des Kohlenstoffgehalts über die Klassen hinweg (z.B., niedriger in T1B) Stärke und Zähigkeit leicht beeinflussen.
Molybdän verbessert die Hochtemperaturfestigkeit und die Resistenz gegen Kriechen, kritisch für Kessel- und Überhitzeranwendungen.

Mechanische Eigenschaften von ASTM A209/A209M -Noten

Die mechanischen Eigenschaften von ASTM A209/A209M-Röhrchen werden angegeben, um sicherzustellen, dass sie den Spannungen von Hochdruck- und Hochtemperaturumgebungen standhalten können. Diese Eigenschaften werden durch Zugtests bestimmt, Härteprüfungen, und andere mechanische Bewertungen.

Tabelle 2: Mechanische Eigenschaften von ASTM A209/A209M -Noten

Eigentum	T1	T1A	T1b
Zerreißfestigkeit (mir), KSI [MPa]	55 [380]	60 [415]	53 [365]
Streckgrenze (mir), KSI [MPa]	30 [205]	32 [220]	28 [195]
Dehnung (mir), %	30	30	30
Härte (max), Brinell (HB)	146	153	137
Härte (max), Rockwell (HRB)	80	81	77

Notizen:

Diese Werte gelten für Röhrchen im vollgeglühten, isothermisch geglüht, oder normalisierter und temperierter Zustand.
Wärmebehandlung ist obligatorisch: Heizfeindliche Röhrchen werden bei 1200 ° F mit Hitze behandelt [650° C] oder höher; Kaltfeindliche Röhrchen werden nach dem endgültigen Kalten mit der gleichen Temperatur oder höher mit der letzten Kälte behandelt.
Die Dehnung wird an einem Standard 2-Zoll gemessen [50 mm] Messlänge oder kleinere Proportionalproben.

Zeitpläne und dimensionale Genauigkeit

ASTM A209/A209M definiert nicht explizit “Zeitpläne” wie Asme B36.10 (üblich für Rohrleitungen), Wie es sich auf Röhrchen mit spezifischen Außendurchmessern konzentriert (OD) und minimale Wandstärke (WT) auf Kessel und Superhitze zugeschnitten. Jedoch, Die dimensionale Genauigkeit ist kritisch, und Toleranzen werden angegeben, um die ordnungsgemäße Anpassung und Leistung sicherzustellen.

Tabelle 3: Dimensionstoleranzen für ASTM A209/A209M -Röhrchen

Parameter	Toleranz (Zoll-Pfund-Einheiten)	Toleranz (Si -Einheiten)
Außendurchmesser (OD)
VON ≤ 2 in [50.8 mm]	± 0,005 Zoll	± 0,13 mm
OD > 2 in [50.8 mm]	± 0,010 in	± 0,25 mm
Wandstärke (WT)	± 10% des nominalen WT	± 10% des nominalen WT
Länge (Schnittlängen)	+1/8 in, -0 in [+3.2 mm, -0 mm]	+3.2 mm, -0 mm
Geradheit	1/8 in für 5 ft [3 mm per 1.5 m]	3 mm per 1.5 m

Notizen:

Röhrchen werden in der Regel in zufälligen Längen geliefert (z.B., 16–22 ft [4.8–6,7 m]) oder bestimmte Schnittlängen, wie vereinbart.
Ovalität (Die Länge des Lineals darf nicht abweichen) ist in der OD -Toleranz enthalten.
Die Wandstärke wird eher als minimal als nominal angegeben, Das bedeutet.

Inspektions- und Testanforderungen für ASTM A209/A209M

Das ASTM A209/A209M Standard mandatiert eine Reihe von Inspektionen und Tests, um die Qualität zu überprüfen, mechanische Eigenschaften, und dimensionale Genauigkeit der Röhrchen. Diese Tests stellen sicher. Im Folgenden finden Sie eine detaillierte Liste der erforderlichen Inspektionen und Tests, Ähnlich wie das Format, das Sie für EN angefordert haben 10305-1.

1. Obligatorische Inspektionen und Tests

Diese Tests sind vom Standard erforderlich, um die Einhaltung der Einhaltung zu bestätigen.

Analyse der chemischen Zusammensetzung
- Zweck: Überprüfen Sie, ob die Zusammensetzung des Materials die angegebenen Grenzen für die Note erfüllt (T1, T1A, T1b).
- Verfahren: Durchgeführt auf einer Probe von jeder Hitze (gießen) Verwenden von Methoden wie Spektrometrie.
- Frequenz: Ein Test pro Hitze.
- Akzeptanzkriterium: Muss die Grenzen im Tisch erfüllen 1 Oben.
Zugversuch
- Zweck: Bestimmen Sie die Zugfestigkeit, Streckgrenze, und Dehnung.
- Verfahren: Laut (≤ 50 Röhrchen für einen Test; >50 Röhren benötigen zwei Tests).
- Frequenz: Ein Test pro Los (oder zwei für größere Grundstücke).
- Akzeptanzkriterium: Muss die Werte in der Tabelle erfüllen 2 Oben.
Abflachung Test
- Zweck: Bewerten Sie die Duktilität, indem Sie das Röhrchen ohne Knacken verflachen.
- Verfahren: Ein Abschnitt des Rohrs wird zwischen parallelen Platten abgeflacht, bis eine bestimmte Verformung erreicht ist (Per ASTM A999/A999M).
- Frequenz: Ein Test an Exemplaren von jedem Ende eines fertigen Röhrchens pro Los.
- Akzeptanzkriterium: Keine Risse oder Bruch auf der Rohroberfläche.
Abfackeln Test (für Röhrchen ≤ 5 in [127 mm] OD)
- Zweck: Bewerten Sie die Fähigkeit des Röhrchens, ohne Knacken aufzufliegen.
- Verfahren: Ein konischer Dorn erweitert das Rohrende auf einen bestimmten Durchmesser (Per ASTM A999/A999M).
- Frequenz: Ein Test an Exemplaren von jedem Ende eines fertigen Röhrchens pro Los.
- Akzeptanzkriterium: Keine Risse oder Defekte nach dem Flcken.
Härtetest
- Zweck: Stellen Sie sicher, dass die Härte des Rohrs innerhalb akzeptabler Grenzen liegt.
- Verfahren: Brinell- oder Rockwell -Härtetests (pro ASTM A370) auf Exemplaren von zwei Röhrchen pro Los.
- Frequenz: Zwei Tests pro Los.
- Akzeptanzkriterium: Muss die maximalen Härtewerte in der Tabelle erfüllen 2 (z.B., 146 HB für T1).
Hydrostatischer Test oder zerstörerer elektrischer Test (NDET)
- Zweck: Überprüfen Sie die Integrität des Rohrs unter Druck oder erkennen Sie Oberflächen-/Untergrundfehler.
- Verfahren:
  - Druckprüfung: Röhrchen werden auf einen bestimmten Pegel unter Druck gesetzt (z.B., 1000 PSI [7 MPa] oder wie gemäß ASTM A999/A999m berechnet) ohne Leckage.
  - NDET: Wirbelstrom- oder Ultraschalltests zum Erkennen von Mängel (pro ASTM E213 oder E309).
- Frequenz: 100% von Röhrchen (Eine Testmethode erforderlich, sofern nicht anders angegeben).
- Akzeptanzkriterium: Keine Lecks (hydrostatisch) oder Mängel jenseits der Akzeptanzgrenzen (NDET).
Maßkontrolle
- Zweck: Bestätigen Sie OD, WT, Länge, und Geradheit treffen Toleranzen.
- Verfahren: Gemessen mit kalibrierten Werkzeugen (z.B., Mikrometer, Messgeräte).
- Frequenz: typisch 100% Inspektion, oder Abtastung wie vereinbart.
- Akzeptanzkriterium: Muss Toleranzen im Tisch erfüllen 3 Oben.
Oberflächenqualitätsprüfung
- Zweck: Stellen Sie sicher, dass die Rohroberfläche frei von Mängel wie Risse ist, Runden, oder Nähte.
- Verfahren: Visuelle Inspektion oder verbesserte Methoden (z.B., Farbstoffpenetrant) wenn angegeben.
- Frequenz: 100% von Röhrchen.
- Akzeptanzkriterium: Keine Mängel, die die Benutzerfreundlichkeit beeinträchtigen.

2. Optionale Inspektionen und Tests

Diese werden nur ausgeführt, wenn sie in der Bestellung angegeben sind.

Produktanalyse
- Zweck: Überprüfen Sie die chemische Zusammensetzung des fertigen Produkts (Jenseits der Wärmeanalyse).
- Verfahren: Ähnlich der Wärmeanalyse, aber aus fertigen Röhrchen entnommen.
- Frequenz: Wie vereinbart (z.B., ein Test pro Los).
Impact Test
- Zweck: Bewerten Sie die Zähigkeit bei bestimmten Temperaturen (Nicht üblich für Kesselrohre, es sei denn, ein niedriger Temperaturservice wird erwartet).
- Verfahren: Pro ASTM A370, in der Regel mit Charpy V-Notch-Exemplaren.
- Frequenz: Wie vereinbart.
Zusätzliche NDT
- Zweck: Verbesserte Defekterkennung (z.B., Ultraschalltests auf interne Mängel).
- Verfahren: Per ASTM E213 (Ultraschall-) oder E309 (Wirbelstrom).
- Frequenz: Wie vereinbart, oft 100% für kritische Anwendungen.
Messung der Oberflächenrauheit
- Zweck: Überprüfen Sie die Oberflächenbeschaffung für bestimmte Anwendungen (z.B., Wärmetauscherrohre).
- Verfahren: Gemessen mit einem Profilometer pro ASTM -Standards.
- Frequenz: Wie vereinbart.

3. Testeinheiten und Probenahme

Definition von Lot: Röhrchen aus der gleichen Hitze, Größe, und Wärmebehandlungstapel.
Probenahme für mechanische Tests: Ein oder zwei Röhren pro Los (≤ 50 Röhrchen: ein Test; >50 Röhren: zwei Tests).
NDT- und Dimensionsprüfungen: typisch 100% Es sei denn, die Probenahme wird vereinbart.

4. Testberichte und Zertifizierung

Inspektionszertifikat: Liefert gemäß ASTM A999/A999M, Typischerweise a 3.1 Zertifizieren Sie pro in 10204, einschließlich der Ergebnisse aller obligatorischen Tests.
Inhalt: Chemische Zusammensetzung, mechanische Eigenschaften, Maßkontrollen, NDT -Ergebnisse, und Details der Wärmebehandlung.

5. Wiederholung und Nichtkonformität

Wiederholungstest: Wenn ein Test fehlschlägt, Die Wiederholung ist auf die doppelte Anzahl der Proben aus demselben Grundstück erlaubt.
Ablehnung: Wenn Wiederholungstests scheitern, Das Los kann abgelehnt werden, oder einzelne Röhrchen können getestet werden.
Wiederaufbereitung: Röhrchen, die mechanische oder dimensionale Anforderungen ausfallen (z.B., umgehitzt) und erneut getestet, wenn vereinbart.

Spezifikationen und Anwendungen

ASTM A209/A209M-Röhrchen sind für Hochdruckservice in Kesseln und Überhäusern ausgelegt, wobei die Temperaturen 500 ° C überschreiten können (930° F). Zu den wichtigsten Spezifikationen gehören:

Herstellungsprozess: Nahtlose, Entweder heiß oder kaltfertig.
Wärmebehandlung: Obligatorische Nachbildung Wärmebehandlung (z.B., Normalisierung und Temperieren oder Tempern).
Zustand der Oberfläche: Frei von Skala; kann mit Schutzbeschichtungen geliefert werden (z.B., Öl getippt) wenn angegeben.
Kennzeichnung: Röhrchen sind mit dem Standard markiert (ASTM A209), Klasse (z.B., T1), und Identifizierung des Herstellers.

Gemeinsame Anwendungen:

Power Generation: Kesselrohren, Überhitzer Rohre, und Reher in Kohle, Gas, oder ölbefeuerte Pflanzen.
Industrieöfen: Röhrchen in Wärmeerholungssystemen oder petrochemischen Öfen.
Wärmetauscher: Für Hochtemperaturflüssigkeitsübertragung in Chemiepflanzen.

Vergleich mit en 10305-1 E235 (Kontextnotiz)

Da auf Ihre ursprüngliche Abfrage auf e 10305-1 E235, Es ist erwähnenswert, dass ASTM A209/A209M -Röhrchen einen anderen Zweck erfüllen. EN 10305-1 E235-Röhrchen sind kohlenstoffarme Präzisionsrohre für die allgemeine Technik (z.B., Hydrauliksysteme, Kfz -Teile), mit einem Fokus auf dimensionale Genauigkeit und kaltbildende Eigenschaften. ASTM A209/A209M, umgekehrt, Zieht den Hochtemperaturservice mit Legierung für Kriechwiderstand, Also seine mechanischen Eigenschaften (z.B., Zugfestigkeit bei erhöhten Temperaturen) und Testanforderungen (z.B., Aufflackern und hydrostatische Tests) sind auf diese Umgebung zugeschnitten.

Der Vergleich zwischen den Kriechversuchsdaten und den Simulationsergebnissen bei drei verschiedenen Temperaturen ist in dargestellt

ASTM A209/A209M nahtloser Carbon-Molybdän-Legierungs-Stahlröhrchen werden zur Zuverlässigkeit in der Hochtemperatur konstruiert, Hochdruckumgebungen wie Kessel und Superheime. Ihre chemische Zusammensetzung, mit kontrolliertem Molybdängehalt, sorgt für einen verstärkten Kriechwiderstand, während ihre mechanischen Eigenschaften und ihre strengen Tests (Zug-, Abflachung, Aufflackern, Härte, hydrostatisch/ndt) Garantieleistung unter Stress garantieren. Dimensionale Toleranzen werden angegeben, um die ordnungsgemäße Anpassung in komplexen Systemen sicherzustellen, obwohl sie weniger streng als Präzisionsstandards wie en sind 10305-1 Aufgrund des unterschiedlichen Anwendungsfokus.