Pārskats
ASTM A213/A213M ir globāli atzīts standarts, ko publicējis ASTM International un kas nosaka prasības bezšuvju ferīta un austenīta sakausējuma tērauda caurulēm, kas paredzētas izmantošanai augstas{3}temperatūras un augstspiediena{4}apkalpojumos katlos, pārkarsētājos un siltummaiņos.
Šī specifikācija ir būtiska nozarēs, kur kritiska ir paaugstinātas temperatūras izturība, oksidācijas izturība, šļūdes izturība un izturība pret koroziju, piemēram:
Enerģijas ražošana (ogļu, gāzes, atomelektrostacijas un kombinētā cikla{0}}stacijas)
Naftas ķīmijas un ķīmiskā apstrāde
Rafinēšana
Naftas un gāzes ražošana
Augstas{0}}efektivitātes siltuma atgūšanas sistēmas
"M" A213M apzīmē standarta metrisko versiju. Jaunākais izdevums 2025. gadā ir ASTM A213/A213M-23.
ASTM A213 galvenās iezīmes
Materiālu veidi
ASTM A213 aptver divas galvenās leģētā tērauda cauruļu kategorijas:
|
Tips |
Apraksts |
|
Ferīta sakausējuma tēraudi |
Magnētiski tēraudi uz hroma-molibdēna (Cr-Mo) bāzes (piemēram, T5, T9, T11, T22, T91) |
|
Austenīta nerūsējošais tērauds |
Tēraudi, kas nav-magnētiski uz hroma-niķeļa bāzes (piemēram, TP304, TP316, TP321, TP347) |
Šie materiāli ir izstrādāti, lai saglabātu izturību un izturētu pret oksidēšanu, zvīņošanos un šļūdei temperatūrā, kas pārsniedz 1000 °F (540 grādi).
Ražošanas process
Tikai bezšuvju: caurules tiek ražotas bez metināšanas šuves, kas nodrošina struktūras integritāti cikliskā termiskā un mehāniskā sprieguma ietekmē.
Karstā-pabeigta vai aukstā-zīmēta:
Karstā-pabeigšana: lielākiem diametriem un biezākām sienām
Aukstā vilkšana-: lai uzlabotu izmēru precizitāti, virsmas apdari un izturību
Termiskā apstrāde:
Ferīta pakāpes: jābūt normalizētām un atlaidinātām (vai atkvēlinātām austenīta pakāpēm)
Austenīta kategorijas: Jāatlaidina šķīdumā un ātri jāatdzesē (atdzesē), lai novērstu sensibilizāciju un karbīda nogulsnēšanos
Kopējās pakāpes un klasifikācijas
ASTM A213 nosaka vairākas pakāpes, no kurām katra ir apzīmēta ar prefiksu, kas norāda veidu:
Ferīta leģētie tēraudi (T-sērija)
T5: 5% Cr - 0.5% Mo
T9: 9% Cr - 1% Mo
T11: 1,25% Cr - 0.5% Mo
T22: 2,25% Cr - 1% Mo
T91: 9% Cr - 1% Mo - V - Nb (augsta-izturība, slīdēšanas-izturība)
Austenīta nerūsējošie tēraudi (TP-sērija)
TP304/TP304H: 18% Cr - 8% Ni (H=augsts oglekļa saturs šļūdes izturībai)
TP316/TP316H: 16% Cr - 12% Ni - 2% Mo (uzlabota izturība pret koroziju)
TP321: 18% Cr - 10% Ni + Ti (stabilizēts pret sensibilizāciju)
TP347: 18% Cr - 10% Ni + Nb (stabilizēts, lieliska termiskā noguruma izturība)
Piezīme: "H" sufikss (piem., TP304H) norāda uz augstu-oglekļa variantu, kas optimizēts šļūdes izturībai ilgtermiņā-augstas{5}}temperatūras režīmā.
Ķīmiskais sastāvs
Katrai pakāpei ir noteikti stingri ierobežojumi, lai nodrošinātu veiktspēju. TP304H piemērs:
C: 0.04–0.10%
Kr: 18,0–20,0%
Ni: 8,0–11,0%
Mn: mazāks vai vienāds ar 2,0%
Si: mazāks vai vienāds ar 0,75%
P, S: mazāks vai vienāds ar 0,045%
T22 (2,25 Cr-1 Mo):
C: 0.05–0.15%
Kr: 1,90–2,60%
P: 0,90–1,10%
Mn: 0,30–0,60%
Mehāniskās īpašības (parastie minimumi)
Atšķiras atkarībā no pakāpes. Piemēri:
|
Novērtējums |
Stiepes izturība (min) |
Ražas stiprums (min) |
Pagarinājums (min) |
|
T5 |
60 000 psi (415 MPa) |
30 000 psi (205 MPa) |
20% 2 collās. |
|
T22 |
65 000 psi (450 MPa) |
45 000 psi (310 MPa) |
22% 2 collās. |
|
TP304H |
75 000 psi (515 MPa) |
30 000 psi (205 MPa) |
40% 2 collās. |
|
TP316H |
75 000 psi (515 MPa) |
30 000 psi (205 MPa) |
40% 2 collās. |
Izmēri un pielaides
Ārējais diametrs (OD): parasti no 1/4 collas līdz 5 collām (6 mm līdz 127 mm)
Sienas biezums: plāns līdz vidējs, optimizēts siltuma pārnesei un spiediena ierobežošanai
Pielaides:
OD: ±0,005 collas (±0,13 mm)
Siena: ±10%
Taisnums: maks. 1/8 collas uz pēdu (1 mm/m)
Virsmas stāvoklis
Virsmai jābūt tīrai, gludai un bez kaļķakmens, plaisām, šuvēm, apšuvumiem un oksidēšanās.
Šķīduma-atlaidinātajām austenīta caurulēm ir spilgta, oksīdu{1} nesaturoša apdare.
Ferīta caurulēm var būt neliela dzirnavu skala, ja vien tās nav kodinātas vai pulētas.
Pārbaudes prasības
Hidrostatiskais tests: katrai caurulei ir jāveic hidrotests, ja vien tā nav aizstāta ar NDE.
Nesagraujošā elektriskā pārbaude (NDE): var izmantot virpuļstrāvas vai ultraskaņas testēšanu.
Izlīdzināšanas tests: nepieciešams ferīta pakāpēm.
Uzliesmojuma tests: nepieciešams austenīta pakāpēm, kuru ārējā diametrs nepārsniedz 3 collas.
Cietības tests: nepieciešams ferīta pakāpēm (piemēram, T91 jāatbilst cietības ierobežojumiem).
Stiepes tests: nepieciešams, pamatojoties uz paraugu.
Trieciena pārbaude: nepieciešama dažām ferīta pakāpēm zemas{0}}temperatūras režīmā.
Starpgranulārās korozijas tests: nepieciešams stabilizētām pakāpēm (TP321, TP347), ja norādīts.
Lietojumprogrammas
- Katlu caurules: ūdens sienas, krāsns caurules
- Pārsildītāji un atkārtoti sildītāji: fosilā kurināmā un kombinētās{0}}cikla spēkstacijās
- Siltummaiņi: augstas -temperatūras procesa vienības
- Tvaika ģeneratori: kodoliekārtas un rūpnieciskās iekārtas
- Katalītiskās un reformēšanas vienības: rafinēšanas rūpnīcas
- Augstas-temperatūras procesa cauruļvadi (caurules)
Salīdzinājums ar līdzīgiem standartiem
|
Standarta |
Galvenā atšķirība |
|
ASTM A213 |
Bezšuvju sakausējuma un nerūsējošā tērauda caurules augstas{0}}temperatūras katlu un siltummaiņu apkalpošanai |
|
ASTM A192 |
Bezšuvju oglekļa tērauda katla caurules (zemāka temperatūra/izturība) |
|
ASTM A210 |
Bezšuvju vidējas{0}}oglekļa tērauda katlu caurules |
|
ASTM A249 |
Metinātas austenīta nerūsējošā tērauda caurules siltummaiņiem |
|
ASTM A335 |
Bezšuvju ferīta sakausējuma tērauda caurule (lielāks diametrs, procesa cauruļvadi) |
|
ASTM A312 |
Bezšuvju/metināta austenīta nerūsējošā tērauda caurule |
Piezīme: ASTM A213 ir paredzēts caurulēm (mazāks diametrs, stingrākas pielaides), savukārt A335/A312 pārklāj caurules, ko izmanto procesa sistēmās.
Sertifikācija un izsekojamība
- Dzirnavu pārbaudes ziņojums (MTR): nepieciešams (EN 10204 3.1 vai 3.2)
- Siltuma numura izsekojamība: pilnīga izsekojamība no izejmateriāla līdz gala produktam
- Trešās -puses pārbaude: izplatīta kritiskām lietojumprogrammām (piemēram, ASME, API, NDT)
- NACE MR0175/ISO 15156: piemērojams noteiktām kategorijām skābā servisā (piemēram, TP316, dupleksa varianti)
- ASME koda atbilstība: caurules bieži izmanto ASME BPVC I un VIII sadaļas traukos
Kopsavilkums
ASTM A213/A213M ir vadošais globālais standarts bezšuvju sakausējuma un nerūsējošā tērauda caurulēm, ko izmanto augstas -temperatūras un augsta spiediena{3}}vidēs. Tas aptver plašu ferīta Cr{5}}Mo tēraudu un austenīta nerūsējošā tērauda klāstu, katrs izstrādāts tā, lai nodrošinātu šļūdes pretestību, izturību pret oksidēšanu un ilgtermiņa uzticamību.
Pateicoties stingrajām prasībām attiecībā uz ķīmiju, termisko apstrādi, mehāniskajām īpašībām un testēšanu, ASTM A213 caurules ir izvēlētais materiāls spēkstacijās, rafinēšanas rūpnīcās un ķīmiskās rūpnīcās, kur atteice nav iespējama.
Tas ir būtisks energoefektivitātes un drošības veicinātājs mūsdienu augstas veiktspējas siltuma sistēmās.
- Pašreizējā versija: ASTM A213/A213M – 23 (no 2025. gada)
- Izdevējs: ASTM International
- Darbības joma: bezšuvju ferīta un austenīta sakausējuma{0}}tērauda caurules apkures katlam, pārkarsētājam un siltummaiņa{1}}apkalpošanai.
