ASTM A209/A209M โลหะผสมเหล็กหม้อไอน้ำ Superheater

หน้าแปลนคู่ 90 °เป็ดงอเหล็กดัดเท้า

มีนาคม 23, 2025

การเพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการกลิ้งท่อเหล็กที่ไร้รอยต่ออย่างต่อเนื่อง

เกี่ยวกับเรา 2, 2025

ASTM A209/A209M เป็นข้อกำหนดมาตรฐานสำหรับหม้อไอน้ำโลหะอัลลอยด์คาร์บอน-โมลิเบนเนียมที่ไร้รอยต่อและ superheater หลอด, ใช้กันทั่วไปในแอพพลิเคชั่นอุณหภูมิสูงและแรงดันสูงเช่นระบบการผลิตพลังงาน. ครอบคลุมหลายเกรด, T1 โดยเฉพาะ, T1a, และ T1B, ซึ่งแตกต่างกันเล็กน้อยในองค์ประกอบทางเคมีและคุณสมบัติเชิงกล แต่ทั้งหมดได้รับการออกแบบมาสำหรับบริการอุณหภูมิสูง. เนื่องจากคำถามเดิมของคุณถามเกี่ยวกับ en 10305-1 E235 ท่อเหล็กที่มีความแม่นยำไร้รอยต่อ, ฉันจะมุ่งเน้นไปที่ ASTM A209/A209M ตามที่ร้องขอในขณะที่มั่นใจว่าการตอบสนองจะสอดคล้องกับความลึกและโครงสร้างที่คุณคาดหวัง (เช่น., องค์ประกอบทางเคมี, คุณสมบัติทางกล, ความแม่นยำของมิติ, และการทดสอบความต้องการ). มาทำลายสิ่งนี้อย่างเป็นระบบ.

ภาพรวมของ ASTM A209/A209M

มาตรฐาน ASTM A209/A209M ใช้กับหลอดที่ไร้รอยต่อที่มีความหนาของผนังเล็กน้อย, โดยเฉพาะสำหรับใช้ในหม้อไอน้ำ, superheaters, และเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน. หลอดเหล่านี้ทำจากเหล็กโลหะผสมคาร์บอน, ซึ่งช่วยเพิ่มความต้านทานการคืบและความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูงเมื่อเทียบกับเหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดา. “ M” ใน A209M บ่งชี้ว่าตัวชี้วัดนั้น (และ) สามารถใช้หน่วยได้, แม้ว่าหน่วยนิ้วปอนด์จะเป็นมาตรฐานขึ้นอยู่กับคำสั่งซื้อ.

มาตรฐานระบุ:

ขนาดช่วง: ท่อจาก 1/2 นิ้ว 5 นิ้ว [12.7 มม.ถึง 127 มม.] เส้นผ่าศูนย์กลางภายนอก.
ความหนาของผนัง: ความหนาของผนังขั้นต่ำตั้งแต่ 0.035 นิ้วถึง 0.500 นิ้ว [0.9 มม.ถึง 12.7 มม.].
เกรด: T1, T1a, และ T1B, ด้วยการเปลี่ยนแปลงทางเคมีและคุณสมบัติเล็กน้อย.

องค์ประกอบทางเคมีของเกรด ASTM A209/A209M

องค์ประกอบทางเคมีของหลอด ASTM A209/A209M ถูกควบคุมอย่างเข้มงวดเพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพที่อุณหภูมิสูงที่ต้องการ. องค์ประกอบการผสมหลักคือคาร์บอน, โมลิบดีนัม, และแมงกานีส, ด้วยขีด จำกัด ของฟอสฟอรัสและซัลเฟอร์เพื่อเพิ่มความสามารถในการเชื่อมและลดความเปราะ.

โต๊ะ 1: องค์ประกอบทางเคมีของเกรด ASTM A209/A209M

ธาตุ	T1 (% สูงสุด)	T1a (% สูงสุด)	T1B (% สูงสุด)
คาร์บอน (C)	0.10–0.20	0.15–0.25	0.14 สูงสุด
แมงกานีส (Mn)	0.30–0.80	0.30–0.80	0.30–0.80
ฟอสฟอรัส (P)	0.025	0.025	0.025
กำมะถัน (S)	0.025	0.025	0.025
ซิลิคอน (ศรี)	0.10–0.50	0.10–0.50	0.10–0.50
โมลิบดีนัม (Mo)	0.44–0.65	0.44–0.65	0.44–0.65

หมายเหตุ:

เหล็กต้องถูกฆ่าอย่างเต็มที่, หมายถึงการลดทอนเพื่อลดความพรุนของก๊าซและปรับปรุงความเป็นเนื้อเดียวกัน.
รูปแบบของปริมาณคาร์บอนในระดับเกรด (เช่น., ต่ำกว่าใน T1B) ส่งผลกระทบต่อความแข็งแรงและความเหนียวเล็กน้อย.
โมลิบดีนัมช่วยเพิ่มความแข็งแรงและความต้านทานต่อการคืบ, สำคัญสำหรับแอปพลิเคชันหม้อไอน้ำและ superheater.

คุณสมบัติเชิงกลของ ASTM A209/A209M เกรด

มีการระบุคุณสมบัติเชิงกลของหลอด ASTM A209/A209M เพื่อให้แน่ใจว่าสามารถทนต่อความเครียดของสภาพแวดล้อมที่มีแรงดันสูงและอุณหภูมิสูงสูงและอุณหภูมิสูง. คุณสมบัติเหล่านี้ถูกกำหนดผ่านการทดสอบแรงดึง, การทดสอบความแข็ง, และการประเมินเชิงกลอื่น ๆ.

โต๊ะ 2: คุณสมบัติเชิงกลของ ASTM A209/A209M เกรด

คุณสมบัติ	T1	T1a	T1B
ความแข็งแรง (นาที), ms / [MPa]	55 [380]	60 [415]	53 [365]
ความแข็งแรงให้ผลผลิต (นาที), ms / [MPa]	30 [205]	32 [220]	28 [195]
ยืดตัว (นาที), %	30	30	30
ความแข็ง (สูงสุด), บริเนล (HB)	146	153	137
ความแข็ง (สูงสุด), Rockwell (HRB)	80	81	77

หมายเหตุ:

ค่าเหล่านี้ใช้กับหลอดในการอบอ่อนอย่างเต็มที่, อบอ่อนแบบอุณหภูมิ, หรือสภาพปกติและอารมณ์.
การรักษาด้วยความร้อนเป็นสิ่งจำเป็น: หลอดไฟร้อนจะได้รับการรักษาด้วยความร้อนที่ 1200 ° F [650° C] หรือสูงกว่า; หลอดเย็นเสร็จแล้วจะได้รับการรักษาด้วยความร้อนหลังจากการตกแต่งเย็นครั้งสุดท้ายที่อุณหภูมิเดียวกันหรือสูงกว่า.
การยืดตัวถูกวัดบนมาตรฐาน 2 นิ้วมาตรฐาน [50 มม.] ความยาวของมาตรวัดหรือตัวอย่างสัดส่วนที่เล็กกว่า.

ตารางเวลาและความแม่นยำมิติ

ASTM A209/A209M ไม่ได้กำหนดอย่างชัดเจน “ตารางเวลา” เช่น ASME B36.10 (ทั่วไปสำหรับการท่อ), มันมุ่งเน้นไปที่หลอดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกเฉพาะ (OD) และความหนาของผนังขั้นต่ำ (WT) เหมาะสำหรับหม้อไอ. อย่างไรก็ตาม, ความแม่นยำของมิติเป็นสิ่งสำคัญ, และมีการระบุความอดทนเพื่อให้แน่ใจว่าเหมาะสมและประสิทธิภาพที่เหมาะสม.

โต๊ะ 3: ความคลาดเคลื่อนของมิติสำหรับหลอด ASTM A209/A209M

พารามิเตอร์	ความอดทน (หน่วยปอนด์)	ความอดทน (หน่วยศรี)
เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก (OD)
OD ≤ 2 ใน [50.8 มม.]	± 0.005 ใน	± 0.13 มม.
OD > 2 ใน [50.8 มม.]	± 0.010 ใน	± 0.25 มม.
ความหนาของผนัง (WT)	± 10% ของ WT เล็กน้อย	± 10% ของ WT เล็กน้อย
ความยาว (ตัดความยาว)	+1/8 ใน, -0 ใน [+3.2 มม., -0 มม.]	+3.2 มม., -0 มม.
ความตรงใน	1/8 ใน 5 ฟุต [3 มม. ต่อ 1.5 ม]	3 มม. ต่อ 1.5 ม

หมายเหตุ:

โดยทั่วไปหลอดจะมีความยาวสุ่ม (เช่น., 16–22 ฟุต [4.8–6.7 ม.]) หรือความยาวตัดเฉพาะตามที่ตกลงกันไว้.
ovality (ควรระบุช่วงเต็มในสัญญา) รวมอยู่ในความอดทน OD.
ความหนาของผนังถูกระบุว่าเป็นขั้นต่ำมากกว่าเล็กน้อย, หมายถึง WT จริงจะต้องไม่น้อยกว่าค่าที่ระบุ แต่สามารถเกินกว่าความอดทนได้.

ข้อกำหนดการตรวจสอบและทดสอบสำหรับ ASTM A209/A209M

มาตรฐาน ASTM A209/A209M ได้กำหนดชุดของการตรวจสอบและการทดสอบเพื่อตรวจสอบคุณภาพ, คุณสมบัติทางกล, และความแม่นยำในมิติของหลอด. การทดสอบเหล่านี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าหลอดสามารถทนต่อเงื่อนไขที่เรียกร้องของแอพพลิเคชั่นหม้อไอน้ำและ Superheater. ด้านล่างนี้เป็นรายการโดยละเอียดของการตรวจสอบและการทดสอบที่จำเป็น, คล้ายกับรูปแบบที่คุณร้องขอสำหรับ EN 10305-1.

1. การตรวจสอบและทดสอบบังคับ

การทดสอบเหล่านี้เป็นสิ่งจำเป็นตามมาตรฐานเพื่อยืนยันการปฏิบัติตามข้อกำหนด.

การวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมี
- วัตถุประสงค์: ตรวจสอบองค์ประกอบของวัสดุเป็นไปตามขีด จำกัด ที่ระบุสำหรับเกรด (T1, T1a, T1B).
- ขั้นตอน: ดำเนินการกับตัวอย่างจากแต่ละความร้อน (หล่อ) การใช้วิธีการเช่นสเปกโตรเมตรี.
- ความถี่: การทดสอบหนึ่งครั้งต่อความร้อน.
- เกณฑ์การยอมรับ: ต้องเป็นไปตามขีด จำกัด ในตาราง 1 ข้างต้น.
การทดสอบแรงดึง
- วัตถุประสงค์: กำหนดความต้านทานแรงดึง, ความแรงของอัตราผลตอบแทน, และการยืดตัว.
- ขั้นตอน: ดำเนินการต่อ ASTM A370 ในตัวอย่างจากแต่ละล็อต (≤50หลอดสำหรับการทดสอบหนึ่งครั้ง; >50 หลอดต้องมีการทดสอบสองครั้ง).
- ความถี่: การทดสอบหนึ่งครั้งต่อล็อต (หรือสองสำหรับล็อตที่ใหญ่กว่า).
- เกณฑ์การยอมรับ: ต้องเป็นไปตามค่าในตาราง 2 ข้างต้น.
กดแบน
- วัตถุประสงค์: ประเมินความเหนียวโดยการทำให้หลอดแบนโดยไม่แตก.
- ขั้นตอน: ส่วนของหลอดจะแบนระหว่างแผ่นขนานจนกระทั่งถึงการเสียรูปที่ระบุ (ASTM A999/A999M).
- ความถี่: การทดสอบหนึ่งครั้งเกี่ยวกับตัวอย่างจากปลายแต่ละด้านของหลอดสำเร็จรูปต่อล็อต.
- เกณฑ์การยอมรับ: ไม่มีรอยแตกหรือแตกบนพื้นผิวหลอด.
ทดสอบที่วูบวาบ (สำหรับหลอด≤ 5 ใน [127 มม.] OD)
- วัตถุประสงค์: ประเมินความสามารถของหลอดที่จะวูบวาบโดยไม่แตก.
- ขั้นตอน: แมนเดรลกรวยขยายปลายท่อเป็นเส้นผ่านศูนย์กลางที่ระบุ (ASTM A999/A999M).
- ความถี่: การทดสอบหนึ่งครั้งเกี่ยวกับตัวอย่างจากปลายแต่ละด้านของหลอดสำเร็จรูปต่อล็อต.
- เกณฑ์การยอมรับ: ไม่มีรอยแตกหรือข้อบกพร่องหลังจากวูบวาบ.
ทดสอบความแข็ง
- วัตถุประสงค์: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าความแข็งของหลอดอยู่ในขอบเขตที่ยอมรับได้.
- ขั้นตอน: การทดสอบความแข็งของ Brinell หรือ Rockwell (ต่อ ASTM A370) ตัวอย่างจากสองหลอดต่อล็อต.
- ความถี่: การทดสอบสองครั้งต่อล็อต.
- เกณฑ์การยอมรับ: ต้องเป็นไปตามค่าความแข็งสูงสุดในตาราง 2 (เช่น., 146 HB สำหรับ T1).
การทดสอบแบบไฮโดรสแตติกหรือการทดสอบไฟฟ้าแบบไม่ทำลายล้าง (ndet)
- วัตถุประสงค์: ตรวจสอบความสมบูรณ์ของท่อภายใต้ความดันหรือตรวจจับข้อบกพร่องของพื้นผิว/ใต้ผิวดิน.
- ขั้นตอน:
  - ทดสอบที่หยุดนิ่ง: หลอดจะถูกกดดันให้อยู่ในระดับที่ระบุ (เช่น., 1000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว [7 MPa] หรือคำนวณตาม ASTM A999/A999M) ไม่มีการรั่วไหล.
  - ndet: การทดสอบกระแสไฟฟ้าหรืออัลตราโซนิกเพื่อตรวจหาข้อบกพร่อง (ต่อ ASTM E213 หรือ E309).
- ความถี่: 100% ของท่อ (วิธีการทดสอบหนึ่งวิธีเว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น).
- เกณฑ์การยอมรับ: ไม่มีการรั่วไหล (อุทกสถิต) หรือข้อบกพร่องเกินกว่าขีด จำกัด การยอมรับ (ndet).
การตรวจสอบมิติ
- วัตถุประสงค์: ยืนยัน OD, WT, ความยาว, และความตรงพบกับความอดทน.
- ขั้นตอน: วัดโดยใช้เครื่องมือที่สอบเทียบ (เช่น., ไมโครมิเตอร์, มาตรวัด).
- ความถี่: โดยทั่วไป 100% การตรวจสอบ, หรือการสุ่มตัวอย่างตามที่ตกลงกัน.
- เกณฑ์การยอมรับ: ต้องตอบสนองความอดทนในตาราง 3 ข้างต้น.
การตรวจสอบคุณภาพพื้นผิว
- วัตถุประสงค์: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าพื้นผิวหลอดไม่มีข้อบกพร่องเช่นรอยแตก, รอบ, หรือตะเข็บ.
- ขั้นตอน: การตรวจสอบด้วยภาพหรือวิธีการปรับปรุง (เช่น., ย้อม) หากระบุ.
- ความถี่: 100% ของท่อ.
- เกณฑ์การยอมรับ: ไม่มีข้อบกพร่องที่ทำให้การใช้งานไม่เหมาะสม.

2. การตรวจสอบและทดสอบเสริม

สิ่งเหล่านี้จะดำเนินการเฉพาะในกรณีที่ระบุไว้ในใบสั่งซื้อ.

การวิเคราะห์ผลิตภัณฑ์
- วัตถุประสงค์: ตรวจสอบองค์ประกอบทางเคมีของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป (นอกเหนือจากการวิเคราะห์ความร้อน).
- ขั้นตอน: คล้ายกับการวิเคราะห์ความร้อน แต่นำมาจากหลอดสำเร็จรูป.
- ความถี่: ตามที่ตกลง (เช่น., การทดสอบหนึ่งครั้งต่อล็อต).
ทดสอบผลกระทบ
- วัตถุประสงค์: ประเมินความเหนียวที่อุณหภูมิที่ระบุ (ไม่ใช่เรื่องธรรมดาสำหรับท่อหม้อไอน้ำเว้นแต่คาดว่าจะมีบริการอุณหภูมิต่ำ).
- ขั้นตอน: ต่อ ASTM A370, โดยทั่วไปใช้ตัวอย่าง charpy v-notch.
- ความถี่: ตามที่ตกลง.
NDT เพิ่มเติม
- วัตถุประสงค์: การตรวจจับข้อบกพร่องที่เพิ่มขึ้น (เช่น., การทดสอบอัลตราโซนิกสำหรับข้อบกพร่องภายใน).
- ขั้นตอน: ต่อ ASTM E213 (อัลตราโซนิก) หรือ E309 (Eddy ปัจจุบัน).
- ความถี่: ตามที่ตกลง, บ่อยครั้ง 100% สำหรับแอปพลิเคชันที่สำคัญ.
การวัดความหยาบผิว
- วัตถุประสงค์: ตรวจสอบพื้นผิวเสร็จสิ้นสำหรับการใช้งานเฉพาะ (เช่น., ท่อแลกเปลี่ยนความร้อน).
- ขั้นตอน: วัดโดยใช้มาตรฐาน profilometer ต่อมาตรฐาน ASTM.
- ความถี่: ตามที่ตกลง.

3. หน่วยทดสอบและการสุ่มตัวอย่าง

คำจำกัดความของล็อต: ท่อจากความร้อนเดียวกัน, ขนาด, และชุดการบำบัดความร้อน.
การสุ่มตัวอย่างสำหรับการทดสอบเชิงกล: หนึ่งหรือสองหลอดต่อล็อต (≤50ท่อ: การทดสอบหนึ่งครั้ง; >50 หลอด: การทดสอบสองครั้ง).
การตรวจสอบ NDT และมิติ: โดยทั่วไป 100% เว้นแต่จะมีการตกลงกันสุ่มตัวอย่าง.

4. ทดสอบรายงานและการรับรอง

ใบรับรองการตรวจสอบ: จัดหาต่อ ASTM A999/A999M, โดยทั่วไป 3.1 รับรองต่อใน 10204, รวมถึงผลลัพธ์ของการทดสอบที่จำเป็นทั้งหมด.
เนื้อหา: องค์ประกอบทางเคมี, คุณสมบัติทางกล, การตรวจสอบมิติ, ผลลัพธ์ NDT, และรายละเอียดการรักษาความร้อน.

5. การทดสอบซ้ำและไม่สอดคล้อง

การทดสอบซ้ำ: หากการทดสอบล้มเหลว, การทดสอบซ้ำจะได้รับอนุญาตเป็นสองเท่าของจำนวนตัวอย่างจากล็อตเดียวกัน.
การปฏิเสธ: หากการทดสอบล้มเหลว, ล็อตอาจถูกปฏิเสธ, หรือสามารถทดสอบหลอดแต่ละหลอด.
การประมวลผลใหม่: ท่อที่ไม่สามารถประมวลผลได้ด้วยกลไกหรือมิติ (เช่น., ได้รับความร้อนอีกครั้ง) และทดสอบซ้ำหากตกลงกัน.

ข้อกำหนดและแอปพลิเคชัน

หลอด ASTM A209/A209M ได้รับการออกแบบมาสำหรับบริการแรงดันสูงในหม้อไอน้ำและ superheaters, ในกรณีที่อุณหภูมิสามารถเกิน 500 ° C (930° F). ข้อกำหนดที่สำคัญรวมถึง:

กระบวนการผลิต: ไม่มีรอยต่อ, ไม่ว่าจะร้อนหรือเย็นลง.
การรักษาความร้อน: การบำบัดความร้อนหลังการก่อตัว (เช่น., การทำให้เป็นปกติและทำให้อารมณ์หรือการหลอม).
สภาพของผิวหน้า: ฟรีเครื่องชั่ง; อาจจะได้รับการเคลือบป้องกัน (เช่น., จุ่มน้ำมัน) หากระบุ.
ทำเครื่องหมาย: ท่อถูกทำเครื่องหมายด้วยมาตรฐาน (ASTM A209), เกรด (เช่น., T1), และบัตรประจำตัวของผู้ผลิต.

การใช้งานทั่วไป:

การผลิตไฟฟ้า: หลอดหม้อไอน้ำ, ท่อ superheater, และเครื่องอุ่นในถ่านหิน, ก๊าซ, หรือพืชที่ใช้น้ำมัน.
เตาเผาอุตสาหกรรม: ท่อในระบบกู้คืนความร้อนหรือเตาเผาปิโตรเคมี.
แลกเปลี่ยนความร้อน: สำหรับการถ่ายโอนของเหลวอุณหภูมิสูงในพืชเคมี.

เปรียบเทียบกับ EN 10305-1 E235 (บันทึกบริบท)

เนื่องจากข้อความค้นหาดั้งเดิมของคุณอ้างอิงถึง en 10305-1 E235, เป็นที่น่าสังเกตว่าหลอด ASTM A209/A209M มีจุดประสงค์ที่แตกต่างกัน. บน 10305-1 หลอด E235 เป็นหลอดความแม่นยำคาร์บอนต่ำสำหรับวิศวกรรมทั่วไป (เช่น., ระบบไฮดรอลิก, ชิ้นส่วนยานยนต์), ด้วยการมุ่งเน้นไปที่ความแม่นยำของมิติและคุณสมบัติการขึ้นรูปเย็น. ASTM A209/A209M, ในทางกลับกัน, เป้าหมายบริการอุณหภูมิสูงพร้อมการผสมสำหรับการต้านทานคืบ, ดังนั้นคุณสมบัติเชิงกลของมัน (เช่น., แรงดึงที่อุณหภูมิสูง) และการทดสอบความต้องการ (เช่น., การทดสอบแบบวูบวาบและอุทกสถิต) ได้รับการปรับแต่งสำหรับสภาพแวดล้อมนั้น.

ข้อสรุป

ASTM A209/A209M ท่อโลหะผสมคาร์บอน-molybdenum ที่ไร้รอยต่อได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมเพื่อความน่าเชื่อถือในอุณหภูมิสูง, สภาพแวดล้อมที่มีแรงดันสูงเช่นหม้อไอน้ำและเครื่องกระตุ้นความร้อน. องค์ประกอบทางเคมีของพวกเขา, ด้วยปริมาณโมลิบดีนัมควบคุม, สร้างความมั่นใจในการต้านทานการคืบที่เพิ่มขึ้น, ในขณะที่คุณสมบัติเชิงกลและการทดสอบอย่างเข้มงวด (แรงดึง, ความแฟบ, วูบวาบ, ความแข็ง, hydrostatic/ndt) รับประกันประสิทธิภาพภายใต้ความเครียด. มีการระบุความคลาดเคลื่อนของมิติเพื่อให้แน่ใจว่าเหมาะสมในระบบที่ซับซ้อน, แม้ว่าพวกเขาจะเข้มงวดน้อยกว่ามาตรฐานความแม่นยำเช่น EN 10305-1 เนื่องจากโฟกัสแอปพลิเคชันที่แตกต่างกัน.