ASTM A209/A209M Сплав Стальной котел

Двойной фланце

марш 23, 2025

Оптимизация процесса непрерывного проката трубки для бесшовной стальной трубы

апрель 2, 2025

ASTM A209/A209M является стандартной спецификацией для бесшовного углеродино-молибденового котла сплавного сплава и перегревателя трубы, Обычно используется в высокотемпературных и высоких приложениях, таких как системы производства электроэнергии. Он охватывает несколько классов, В частности, T1, T1a, и T1B, которые немного отличаются по их химическому составу и механическим свойствам, но все предназначены для повышения температурной службы. Поскольку ваш оригинальный запрос спросил об en 10305-1 E235 Бесплатных точных стальных труб, Я буду разобраться, чтобы сосредоточиться на ASTM A209/A209M, как запрошено, обеспечивая при этом ответ с глубиной и структурой, которую вы, кажется, ожидаете (например., Химический состав, механические свойства, точность размеров, и требования к тестированию). Давайте систематически сломаем это.

Обзор ASTM A209/A209M

Стандарт ASTM A209/A209M применяется к бесшовным трубкам с номинальной толщиной стенки, специально для использования в котлах, Пароперегреватели, и теплообменники. Эти трубки изготовлены из углеродного молибденового сплавного стали, который обеспечивает повышенную сопротивление и прочность на ползучесть при высоких температурах по сравнению с простым углеродистой сталью. «M» в A209M указывает на то, что метрика (И) Единицы могут быть использованы, Хотя подразделения в дюйм также являются стандартными в зависимости от порядка.

Стандарт указывает:

Диапазон размеров: Трубки от 1/2 дюйм 5 дюймы [12.7 мм до 127 мм] В внешнем диаметре.
Толщина стенки: Минимальная толщина стенки в диапазоне от 0.035 дюймов до 0.500 дюймы [0.9 мм до 12.7 мм].
Сорта: T1, T1a, и T1B, с небольшими вариациями химии и свойств.

Химический состав ASTM A209/A209M сортов

Химический состав трубок ASTM A209/A209M плотно контролируется, чтобы обеспечить желаемую высокотемпературную производительность. Основными сплавными элементами являются углерод, молибден, и марганец, с ограничениями на фосфор и серу для повышения сварки и снижения хрупкости.

Таблица 1: Химический состав ASTM A209/A209M сортов

Элемент	T1 (% Макс.)	T1a (% Макс.)	T1b (% Макс.)
Углерод (С)	0.10–0.20	0.15–0,25	0.14 Макс.
Марганец (MN)	0.30–0.80	0.30–0.80	0.30–0.80
фосфор (P)	0.025	0.025	0.025
Сера (S)	0.025	0.025	0.025
Кремний (Si)	0.10–0.50	0.10–0.50	0.10–0.50
молибден (МО)	0.44–0,65	0.44–0,65	0.44–0,65

Примечания:

Сталь должна быть полностью убита, Это означает, что он оксидируется, чтобы снизить пористость газа и улучшить однородность.
Вариации в содержании углерода по оценкам (например., ниже в T1B) Слегка повлиять на силу и прочность.
Molybdenum усиливает высокую температурную прочность и устойчивость к ползучести, Критическая для применений котла и перегревателя.

Механические свойства классов ASTM A209/A209M

Механические свойства трубок ASTM A209/A209M указаны, чтобы гарантировать, что они могут противостоять напряжениям высокого давления и высокотемпературной среды. Эти свойства определяются с помощью испытаний на растяжение, Испытания на твердость, и другие механические оценки.

Таблица 2: Механические свойства классов ASTM A209/A209M

Свойство	T1	T1a	T1b
Прочность на растяжение (мин.), ksi [MPa]	55 [380]	60 [415]	53 [365]
Предел текучести (мин.), ksi [MPa]	30 [205]	32 [220]	28 [195]
относительное удлинение (мин.), %	30	30	30
Твердость (Макс.), Бринелл (HB)	146	153	137
Твердость (Макс.), Rockwell (HRB)	80	81	77

Примечания:

Эти значения применяются к трубкам в полностью отожженном, Изотермически отжжен, или нормализованное и закаленное состояние.
Тепловая обработка является обязательной: Горячие пробирки теплоемкость при 1200 ° F [650° C] или выше; холодные трубки тепло получаются после окончательной холодной отделки при той же температуре или выше.
Удлинение измеряется на стандартном 2-дюймовом [50 мм] длина датчика или меньшие пропорциональные образцы.

Графики и точность размеров

ASTM A209/A209M явно не определяет “расписание” Как ASME B36.10 (распространено для трубопроводов), Поскольку он фокусируется на трубках с определенными наружными диаметрами (OD) и минимальная толщина стен (WT) адаптировано для котлов и сверхсокоров. тем не мение, Точность размеров имеет критическую, и указаны допуски, чтобы обеспечить правильную посадку и производительность.

Таблица 3: Размерные допуски для трубок ASTM A209/A209M

параметр	Толерантность (Дюймовые единицы)	Толерантность (SI единицы)
Наружный диаметр (OD)
OD ≤ 2 в [50.8 мм]	± 0,005 дюйма	± 0,13 мм
OD > 2 в [50.8 мм]	± 0,010 дюймов	± 0,25 мм
Толщина стенки (WT)	± 10% номинального WT	± 10% номинального WT
Длина (Вырезать длину)	+1/8 в, -0 в [+3.2 мм, -0 мм]	+3.2 мм, -0 мм
Прямолинейность	1/8 в для 5 фут [3 мм за 1.5 м]	3 мм за 1.5 м

Примечания:

Трубки обычно поставляются в случайной длине (например., 16–22 футов [4.8–6,7 м]) или конкретные длины разреза, как согласовано.
Овальность (полный ассортимент должен быть указан в договоре) включен в толерантность к OD.
Толщина стенки указана как минимальная, а не номинальная, Значение фактическое WT не должно быть меньше, чем указанное значение, но может превышать его в пределах допуска.

Требования к проверке и тестированию для ASTM A209/A209M

Стандарт ASTM A209/A209M предписывает серию проверок и тестов для проверки качества, механические свойства, и точность размеров трубок. Эти тесты гарантируют, что трубки могут противостоять требовательным условиям применения котла и перегревателя. Ниже приведен подробный список необходимых проверок и тестов, Похоже на формат, который вы просили EN 10305-1.

1. Обязательные проверки и тесты

Эти тесты требуются стандартом для подтверждения соответствия.

Анализ химического состава
- Цель: Убедитесь, что состав материала соответствует указанным пределам для оценки (T1, T1a, T1b).
- Процедура: Выполняется на образце из каждого тепла (бросать) Использование таких методов, как спектрометрия.
- Частота: Один тест на тепло.
- Критерии приемки: Должен соответствовать ограничениям в таблице 1 выше.
Испытания на растяжение
- Цель: Определить прочность на растяжение, предел текучести, и удлинение.
- Процедура: Проводится на ASTM A370 на образце из каждого участка (≤50 трубок для одного теста; >50 Трубки требуют два теста).
- Частота: Один тест на участок (или два для больших участков).
- Критерии приемки: Должен соответствовать значениям в таблице 2 выше.
Уплощение тест
- Цель: Оценить пластичность, сглаживая трубку без растрескивания.
- Процедура: Секция трубки сглаживается между параллельными пластинами до достижения указанной деформации (За ASTM A999/A999M).
- Частота: Один тест на образцах с каждого конца одной готовой трубки на участок.
- Критерии приемки: Нет трещин или разрывов на поверхности трубки.
Сжигание тест (Для труб ≤ 5 в [127 мм] OD)
- Цель: Оценить способность трубки быть расклешенной без трещин.
- Процедура: Коническая оправа расширяет конец трубки до указанного диаметра (За ASTM A999/A999M).
- Частота: Один тест на образцах с каждого конца одной готовой трубки на участок.
- Критерии приемки: Нет трещин или дефектов после вспышки.
Испытание на твердость
- Цель: Убедитесь, что твердость трубки находится в приемлемых пределах.
- Процедура: Испытания на твердость Бринелла или Роквелла (за ASTM A370) На образцах из двух трубок на участок.
- Частота: Два теста на лот.
- Критерии приемки: Должен соответствовать максимальным значениям твердости в таблице 2 (например., 146 HB для T1).
Гидростатический тест или неразрушающий электрический тест (Ndet)
- Цель: Проверьте целостность трубки под давлением или обнаружение поверхностных/подземных дефектов.
- Процедура:
  - Гидростатические испытания: Трубки под давлением до указанного уровня (например., 1000 PSI [7 MPa] или как рассчитывается на ASTM A999/A999M) без утечки.
  - Ndet: Вихревый ток или ультразвуковое тестирование для обнаружения недостатков (за ASTM E213 или E309).
- Частота: 100% трубок (один метод испытаний, требуемый, если не указано иное).
- Критерии приемки: Нет утечек (гидростатический) или дефекты за пределами принятия (Ndet).
Проверка размеров
- Цель: Подтвердить OD, WT, Длина, И прямолинейность встречает допусков.
- Процедура: Измерено с использованием калиброванных инструментов (например., микрометры, датчики).
- Частота: типично 100% инспекция, или выборка в соответствии с согласованием.
- Критерии приемки: Должен встретиться с допусками в таблице 3 выше.
Инспекция качества поверхности
- Цель: Убедитесь, что поверхность трубки не содержит дефектов, таких как трещины, круги, или швы.
- Процедура: Визуальный осмотр или улучшенные методы (например., краситель пенетрант) Если указано.
- Частота: 100% трубок.
- Критерии приемки: Нет дефектов, которые ухудшают удобство использования.

2. Дополнительные проверки и тесты

Они выполняются, только если указаны в заказе на покупку.

Анализ продукта
- Цель: Проверьте химический состав готового продукта (Помимо тепла. Анализ).
- Процедура: Похоже на анализ тепла, но взят из готовых трубок.
- Частота: Как согласовано (например., Один тест на участок).
Испытание на удар
- Цель: Оценить выносливость при указанных температурах (Не общается для котловых трубок, если не ожидается низкотемпературная услуга).
- Процедура: За ASTM A370, Обычно используя образцы warpy v-notch.
- Частота: Как согласовано.
Дополнительный NDT
- Цель: Улучшенное обнаружение дефектов (например., ультразвуковое тестирование на внутренние недостатки).
- Процедура: За ASTM E213 (ультразвуковой) или E309 (вихревый ток).
- Частота: Как согласовано, часто 100% Для критических приложений.
Измерение шероховатости поверхности
- Цель: Проверьте отделку поверхности для конкретных применений (например., Трубки теплообменника).
- Процедура: Измерено с использованием профилометра на стандарты ASTM.
- Частота: Как согласовано.

3. Тестовые единицы и отбор проб

Определение лота: Трубки с того же тепла, Размер, и термообработка.
Выборка для механических испытаний: Одна или две трубки на участок (≤50 трубок: один тест; >50 трубы: два теста).
NDT и размерные проверки: типично 100% Если выборка не согласуется.

4. Отчеты о тестировании и сертификация

Сертификат проверки: Поставляется за ASTM A999/A999M, обычно а 3.1 Сертифицируйте за 10204, включая результаты всех обязательных тестов.
Содержание: Химический состав, механические свойства, проверка размеров, Результаты NDT, и детали термообработки.

5. Повторное тестирование и несоответствие

Повторный тест: Если тест не удается, Повторное тестирование разрешено на два раза больше, чем количество образцов из одного и того же участка.
Отказ: Если повторные тестирование терпят неудачу, лот может быть отклонен, или отдельные трубки могут быть проверены.
Переработка: Пробирки, сбой механических или размерных требований, могут быть переработаны (например., Повторный нагрев) и повторился, если согласован.

Спецификации и приложения

Пробирки ASTM A209/A209M предназначены для обслуживания высокого давления в котлах и сверхсиатрах, где температура может превышать 500 ° C (930° F). Ключевые спецификации включают:

Производственный процесс: бесшовный, либо горячий, либо холодный.
Термическая обработка: Обязательная термообработка после сформирования (например., нормализация и отжигание или отжиг).
Состояние поверхности: Бесплатные масштаба; Может поставляться с защитными покрытиями (например., нефть) Если указано.
Маркировка: Трубки отмечены стандартом (ASTM A209), класс (например., T1), и идентификация производителя.

Общие приложения:

Энергетика: Котельные трубы, трубы перегревателя, и режиаторы в угле, газ, или нефтяные растения.
Промышленные печи: Трубы в системах восстановления тепла или нефтехимических печи.
Теплообменники: Для высокотемпературного переноса жидкости у химических растений.

Сравнение с en 10305-1 E235 (Контекстуальная примечание)

Поскольку ваш оригинальный запрос ссылается на EN 10305-1 E235, Стоит отметить, что пробирки ASTM A209/A209M служат другой цели. EN 10305-1 Трубки E235-это трубки с низким содержанием углерода для общей инженерии (например., Гидравлические системы, Автомобильные детали), с акцентом на точность размеров и холодные свойства. ASTM A209/A209M, наоборот, Нацеливается на высокотемпературное обслуживание с легированием для сопротивления ползучести, Итак, его механические свойства (например., прочность на растяжение при повышенных температурах) и требования к тестированию (например., вспышка и гидростатические тесты) адаптированы для этой среды.

Заключение

ASTM A209/A209M Бесплатные углеродные сплавные трубки разработаны для надежности в высокотемпературных, Окружающие среды высокого давления, такие как котлы и сверхсиары. Их химический состав, с контролируемым содержанием молибдена, обеспечивает повышенную сопротивление ползучести, в то время как их механические свойства и строгие испытания (растяжимый, уплощение, пылающий, твердость, гидростатический/ndt) гарантировать производительность под стрессом. Размерные допуски указаны для обеспечения правильного соответствия в сложных системах, хотя они менее строгие, чем точные стандарты, такие как en 10305-1 Из -за различного фокуса приложения.