ASTM A210/SA210 - Бесшовные трубы среднего размера- из углеродистой стали для котлов и пароперегревателей
АСТМ А210 (СА210)обложкибесшовные трубы средней-углеродистой сталииспользуется вкотлы, пароперегреватели и теплообменникигде требуется более высокая прочность по сравнению с трубками A192.
Ключевые характеристики
| Особенность | Описание |
|---|---|
| Материал | Средне-углеродистая сталь(доступны два класса) |
| Производство | Бесшовный (СМЛС)- Горяче-обработанная или холодно-тянутая |
| Оценки | A-1(стандартный),C(более высокая прочность) |
| Основное использование | Трубы котла и пароперегревателятребующая более высокой температурной прочности |
Химические требования
Сравнение оценок:
| Элемент | Оценка А-1 (%) | Оценка С (%) |
|---|---|---|
| Углерод (С) | 0.13 - 0.19 | 0.24 - 0.31 |
| Марганец (Mn) | 0.37 - 0.65 | 0.84 - 1.15 |
| Фосфор (Р), не более | 0.035 | 0.035 |
| Сера (S), не более | 0.035 | 0.035 |
| Кремний (Si), мин | 0.10 | 0.10 |
| Углеродный эквивалент (CE) | ~0.36 | ~0.46 |
Ключевые моменты:
Оценка А-1:Стандартная степень содержания-углерода для общего обслуживания котлов.
Оценка С:Высокоуглеродистый-марганец для повышения прочности (обычное применение в пароперегревателях)
Кремний минимумобеспечивает адекватное раскисление
Механические свойства
Сравнение оценок:
| Свойство | Оценка А-1 | Оценка С |
|---|---|---|
| Предел прочности, мин | 415 МПа (60 000 фунтов на квадратный дюйм) | 485 МПа (70 000 фунтов на квадратный дюйм) |
| Предел текучести, мин | 255 МПа (37 000 фунтов на квадратный дюйм) | 275 МПа (40 000 фунтов на квадратный дюйм) |
| Удлинение (в 50мм), мин | 30% | 30% |
| Типичная твердость | ~140 ГБ | ~170 ГБ |
Производство и размеры
Методы производства:
Горячее-закончено- Наиболее часто встречается в котлах.
Холодная-рисовка- Для более жестких допусков (после холодного волочения необходимо подвергнуть термообработке)
Термическая обработка:
Горячие-готовые трубы:Обычно в-прокатном виде
Холоднотянутые-трубы: Должен быть нормализован или отожжен.после холодного рисования
Нормализациячасто указывается для класса C для оптимизации свойств
Диапазон размеров:
| Параметр | Типичный диапазон |
|---|---|
| Внешний диаметр | От ½ до 5 дюймов (от 12,7 до 127 мм) |
| Толщина стены | От 0,035 до 0,500 дюйма (от 0,9 до 12,7 мм) |
| Длина | Стандарт до 12 м. |
Требования к испытаниям и проверкам
| Тест | Требование |
|---|---|
| Гидростатические испытания | Обязательный- Давление на формулу (минимум 70 бар/1000 фунтов на квадратный дюйм) |
| Тест на сплющивание | Требуется для всех трубок. |
| Испытание на развальцовку | Требуется для всех трубок. |
| Испытание на твердость | Необязательный |
| Неразрушающий контроль | Опционально (общий вихревой ток) |
| Испытание на изгиб | Требуется для холоднотянутых-труб. |
| Испытание на растяжение | Один на заплыв |
Гидростатическое испытательное давление:
текст
P=2St/D или минимум 1400 фунтов на квадратный дюйм, в зависимости от того, что больше S=60 % указанного минимального предела текучести
Основные приложения
1. Применение котлов:
Трубы пароперегревателя(основное приложение для класса C)
Трубы подогревателя
Трубы высокотемпературных-котельных котлов
Выходные секции экономайзера
2. Условия обслуживания по классам:
| Оценка | Типичная рабочая температура | Общие приложения |
|---|---|---|
| A-1 | До425 градусов (800 градусов по Фаренгейту) | Котельная, трубы экономайзера |
| C | До455 градусов (850 градусов по Фаренгейту) | Первичные и вторичные трубы перегревателя |
3. Почему класс C для пароперегревателей:
Более высокая прочность ползучестипри повышенных температурах
Лучшая стойкость к окислениючем низко-углеродистые стали
Экономически-эффективныйпо сравнению с легированными сталями для умеренных температур
Хорошая свариваемостьнесмотря на более высокое содержание углерода (при правильных процедурах)
Сравнение с родственными стандартами
| Стандартный | Материал | Ключевое отличие от A210 |
|---|---|---|
| АСТМ А192 | Низко-углеродистая сталь | Меньшая прочность, для водяных стен и котельных |
| АСТМ А213 Т11 | Сплав 1¼Cr-½Mo | Higher temperature capability (>480 градусов) |
| АСТМ А178 | Углеродистая сталь | Сварнойконструкция, не бесшовная |
| ASTM A106 Гр.B | Углеродистая сталь | Длявнешний трубопровод, а не детали котла, находящиеся под давлением |
Рекомендации по проектированию
1. Температурные пределы:
Максимальные рекомендуемые температуры:
Оценка А-1:400–425 градусов (750–800 градусов по Фаренгейту)
Оценка С:425–455 градусов (800–850 градусов по Фаренгейту)
Выше 455 градусов:Риск графитации и быстрого окисления
Для более высоких температур:Используйте легированные стали A213 (T11, T22).
2. Конструкция давления:
ASME Раздел Iуправляет дизайном
Допустимые напряженияиз ASME, раздел II, часть D
Коэффициент безопасности:Обычно 4,0 для котельных труб.
3. Рекомендации по изготовлению:
| Операция | Оценка А-1 | Оценка С |
|---|---|---|
| Холодная гибка | Минимальный радиус=3 × наружный диаметр | Минимальный радиус=4 × наружный диаметр |
| Сварка | Предварительный нагрев, если толщина > 19 мм. | Предварительный разогрев всегда рекомендуется |
| Термическая обработка после-сварки | Опционально для толстых сечений | Рекомендуетсядля всех сварных соединений |
| Расширение трубки | Стандартная практика | Необходим более тщательный контроль |
4. Рекомендации по сварке:
Марка C имеет более высокий углеродный эквивалент.(~0,46 против ~0,36 для А-1)
Температура предварительного нагрева:150–200 градусов (300–400 градусов по Фаренгейту) для класса C
Присадочный металл:Обычно E7018 для SMAW, ER70S-2 для GTAW.
ПВТ:590-650 градусов (1100-1200 градусов по Фаренгейту) для снятия стресса
Распространенные приложения по отраслям
Производство электроэнергии:
| Компонент | Типичная оценка | Причина |
|---|---|---|
| Первичный пароперегреватель | Оценка С | Более высокая температурная прочность |
| Вторичный пароперегреватель | Оценка А-1 или С | Умеренные температуры |
| Котельная банка (верхняя) | Оценка А-1 | Температура выше насыщения |
| Экономайзер (горячий конец) | Оценка А-1 | Приближается температура насыщения |
Промышленные котлы:
Комплектные пароперегреватели котлов
Трубы котла-утилизатора
Трубки технологического нагревателя
Виды отказов и их предотвращение
1. Ползучесть (перегреватели):
Причина:Перегрев выше расчетной температуры
Профилактика:Контролируйте температуру пара, обеспечивайте правильное распределение потока.
Знаки:Продольные трещины, «ползучая кавитация».
2. Окисление в огне:
Причина:Высокая температура металла в окислительной атмосфере
Профилактика:Ограничить температуру металла, поддерживать восстановительную атмосферу
Преимущество класса C:Лучшая стойкость к окислению, чем у А-1.
3. Графитизация:
Причина:Длительное-воздействие при температуре выше 425 градусов
Профилактика:Используйте легированные стали (T11/T22) для более высоких температур.
Риск:Для класса C выше, чем для класса A-1
4. Водная коррозия:
Причина:Плохой химический состав воды, попадание кислорода
Профилактика:Правильная очистка питательной воды
Примечание:Аналогичная восприимчивость к трубкам A192.
Информация для заказа
Основные характеристики:
Стандарт:АСТМ А210/СА210
Оценка:А-1 или С
Размеры:Внешний диаметр × Толщина стенки × Длина
Производство:Горячая-обработанная или холодная-тянутая
Термическая обработка:Если отличается от стандартного
Завершающая подготовка:Обычный, скошенный, специальный
Тестирование:Дополнительные требования сверх стандартных
Образец спецификации покупки:
текст
Трубы ASTM A210 класса C, наружный диаметр 38,1 мм × стенка 4,0 мм × длина 10 000 мм, горячая-обработка, нормализованные, гладкие концы, с гидростатическими испытаниями, испытаниями на сплющивание и развальцовку, полный MTC с отслеживанием номера плавки, испытания на вихревые токи.
Осмотр и обслуживание
В-Мониторинге служб:
Ультразвуковое измерение толщиныво время отключений
Техника репликациидля оценки повреждений при ползучести
Визуальный осмотрот окисления, вздутий, трещин
Анализ депозитовс внутренних поверхностей
Критерии замены:
| Состояние | Требуется действие |
|---|---|
| Утончение стенок > 25 % | Внимательно следить |
| Обнаружено повреждение от ползучести | Замена плана |
| Окисление > 0,5 мм | Оцените температурное воздействие |
| Выпуклость > 2% диаметра | Немедленная замена |
Международные эквиваленты
| Область | Эквивалент класса А-1 | Эквивалент класса C |
|---|---|---|
| Европа | EN 10216-2 P235GH | EN 10216-2 P265GH |
| Япония | ДЖИС Г3461 СТБ410 | ДЖИС Г3461 СТБ510 |
| Китай | ГБ 5310 20Г | ГБ 5310 20МнГ |
| Индия | ИС 7788 Ст 45,8 | IS 7788 Ст 45.8/III |
Соображения стоимости
Типичная надбавка к стоимости:
Оценка C против класса A-1:на 5-10% выше
А210 против А192:На 10-15% выше (для класса А-1)
A210 класса C против A213 T11:На 30-40% ниже (если позволяет температура)
Руководство по экономическому выбору:
текст
Температура < 400 градусов → рассмотрите A192 (самая низкая стоимость) Температура 400-455 градусов → A210, класс C (оптимальный баланс) Температура > 455 градусов → легированная сталь A213 (обязательно)
Итог:ASTM A210, в частностиОценка С, этостандартное решение из углеродистой сталидля котлов-перегревателей, работающих вДиапазон 400–455 градусов (750–850 градусов по Фаренгейту), обеспечивая оптимальный баланс прочности при высоких температурах, стойкости к окислению и-экономической эффективности. Он заполняет зазор между трубами котла из низкоуглеродистой стали (A192) и трубами пароперегревателя из легированной стали (A213).
