ASME SA210 Бесшовные трубы котла и пароперегревателя: класс A-1 и класс C

Что такое ASTM A210/ASME SA210?

ASTM A210 — это стандартная спецификация для бесшовных труб котлов и перегревателей из средне-углеродистой стали. Та же спецификация опубликована ASME как SA210, а префикс S указывает, что материал приемлем для использования в компонентах, находящихся под давлением, в соответствии с Кодексом ASME по котлам и сосудам под давлением. Для котлов и пароперегревателей такая двойная приемка не является формальностью - проектные расчеты стенок труб обычно выполняются в соответствии с нормами ASME, и там должен быть указан материал.

Спецификация распространяется только на бесшовные трубы. Отсутствие продольного сварного шва позволяет использовать материал при высоком давлении и высокой температуре, где сварной шов будет ограничивающим элементом стенки трубы. Трубы поставляются горячекатаными или холоднотянутыми, причем холоднотянутый продукт обеспечивает лучшее качество поверхности и более жесткие допуски по размерам.

Оценки и химия

Обычно указываются две степени. Класс A-1 – это класс общего назначения; Марка C — это «рабочая лошадка» с более высоким содержанием марганца и небольшой контролируемой добавкой хрома, которая повышает устойчивость к окислению при температуре.

Углерод — это элемент, который отличает эту марку от труб с низким-углеродом: более высокое содержание углерода в SA210 повышает прочность и твердость по сравнению с такими марками, как A106, но при этом остается достаточно низким, чтобы трубу можно было сваривать и сгибать в обычных условиях котельного цеха.

Механические свойства

Более высокая прочность класса C позволяет использовать более тонкую стенку труб при том же расчетном давлении, что снижает вес блока трубок и улучшает теплопередачу. Это преимущество, а не разница в цене, является обычной причиной, по которой для критических секций указывается класс C.

Почему SA210 используется в котлах

Бесшовная конструкция, поэтому выдерживание давления не зависит от сварного шва.

Средне-углеродистый химический состав, обеспечивающий более высокую прочность, чем у труб с низким-углеродом.

Хорошая свариваемость и формуемость при использовании квалифицированных процедур, что важно для тысяч сварных швов в котле, как в полевых, так и в цеховых условиях.

Сохранение механических свойств при повышенных температурах в стенках котлов и пароперегревателях.

Выгодная стоимость по сравнению с легированными марками стали для того же температурного диапазона.

Приложения

Название спецификации указывает на ее основное назначение. Трубы котла образуют водо-охлаждаемые стенки, в которых генерируется пар; Трубы пароперегревателя забирают насыщенный пар из барабана и еще больше повышают его температуру, производя сухой перегретый пар, что повышает эффективность турбины. Помимо этих двух основных задач, трубка SA210 используется в теплообменниках, экономайзерах и некоторых устройствах, работающих под давлением, где коррозионная стойкость не является основным требованием.

Размеры, состояние и сравнение с другими характеристиками

Труба SA210 обычно поставляется размером от NPS 1/2 до NPS 5, со стандартными размерами стенок или с заданной минимальной стенкой, с горячей или холоднотянутой отделкой. Если позволяет конструкция, можно приобрести изделия большего размера.

Короче говоря, SA210 занимает промежуточное положение между трубами из-углеродистой стали общего назначения и трубами из хром-молибденового сплава. Если температура металла превышает допустимое напряжение углеродистой стали, конструкция переходит в категорию сплавов.

Пункты проверки и закупок

Заказывайте по классам, а не просто по размеру. Класс A-1 и класс C имеют разные допустимые напряжения, поэтому замена меняет номинальное давление трубки. Подтвердите в сертификате: номер и марку плавки, химический анализ, результаты растяжения и текучести, удлинение и твердость, гидростатические испытания или неразрушающий контроль, если указано, а также проверку размеров толщины стенки и овальности. Для труб пароперегревателя и пароперегревателя допуск на толщину стенки является параметром, который, скорее всего, повлияет на расчетный запас.

Часто задаваемые вопросы

Вопрос: Что такое ASTM SA210?
Это спецификация для бесшовных труб котлов и пароперегревателей из средне-углеродистой стали, опубликованная ASTM как A210 и ASME как SA210 для использования в нормах.

Вопрос: В чем разница между SA210 класса A-1 и класса C?
Марка C имеет более высокие пределы содержания углерода и марганца, а также небольшую добавку хрома, что обеспечивает минимальный предел прочности на разрыв 485 МПа по сравнению с 415 МПа для марки A-1, а также более высокий минимальный предел текучести.

Вопрос: Почему трубка SA210 должна быть бесшовной?
Трубы котла и пароперегревателя работают при высоком давлении и температуре, а бесшовная стенка исключает продольный сварной шов как потенциально слабое место.

В: Какие размеры доступны?
Обычные поставки охватывают примерно от NPS 1/2 до NPS 5, в стандартных сортах или до минимальной стены, в горячем-отделенном или холодном-вытянутом состоянии.

Вопрос: Чем SA210 отличается от A106?
A106 — это бесшовная труба с низким-углеродом, предназначенная для высоко-технологических трубопроводов; SA210 — это средняя-углеродная трубка повышенной прочности, предназначенная для эксплуатации в котлах и пароперегревателях.

Вопрос: Подходит ли SA210 для трубок теплообменника?
Он используется в теплообменном оборудовании, где коррозия не является решающим фактором конструкции. Для коррозионностойких условий вместо этого указываются марки нержавеющей стали или сплава.