ASTM A213 / SA213 - Bešavne legure-Čelični kotao, pregrijač i cijevi izmjenjivača topline-
ASTM A213 (SA213)je opsežna specifikacija koja pokrivabešavne feritne i austenitne legure-čelične cijevizavisoke-temperature i korozivne uslugeu kotlovima, pregrijačima, izmjenjivačima topline i kondenzatorima.
Ključne karakteristike
| Feature | Opis |
|---|---|
| Materijal | legirani čelik(feritne i austenitne klase) |
| Manufacturing | Samo bešavne (SMLS).- Vruće-gotovo ili hladno-izvučeno |
| Temperaturni opseg | Do 700 stepeni (1300 stepeni F)zavisno od razreda |
| Primarna upotreba | Visoka{0}}usluga na visokim temperaturama/korozivnimgdje je ugljični čelik neadekvatan |
Uobičajene ocjene i primjene
Feritni razredi (hrom-molibden):
| Ocjena | Alloy Type | Ključni elementi | Max Temp* | Primarna aplikacija |
|---|---|---|---|---|
| T2 | ½Cr-½Mo | 0,5% Cr, 0,5% Mo | 500 stepeni | Nisko{0}}pregrijač |
| T5 | 5Cr-½Mo | 5% Cr, 0,5% Mo | 600 stepeni | Visoka{0}}otpornost na oksidaciju |
| T11 | 1¼Cr-½Mo | 1,25% Cr, 0,5% Mo | 525 stepeni | Opće cijevi pregrijača |
| T12 | 1Kr-½Mo | 1% Cr, 0,5% Mo | 510 stepeni | Slično T11 |
| T22 | 2¼Cr-1Mo | 2,25% Cr, 1% Mo | 575 stepeni | Industrijski standardpregrijač |
| T91 | 9Cr-1Mo-V | 9% Cr, 1% Mo, V, Nb | 650 stepeni | Napredna visoka{0}}temperatura |
Austenitni razredi (nerđajući čelici):
| Ocjena | AISI ekvivalent | Ključni elementi | Max Temp* | Primarna aplikacija |
|---|---|---|---|---|
| TP304 | 304 | 18Cr-8Ni | 700 stepeni | Opća otpornost na koroziju |
| TP304H | 304H | 18Cr-8Ni (visoki ugljik) | 700 stepeni | Visoka{0}}temperaturna snaga |
| TP316 | 316 | 16Cr-10Ni-2Mo | 700 stepeni | Otpornost na hloridnu koroziju |
| TP321 | 321 | 18Cr-10Ni-Ti | 700 stepeni | Intergranularna zaštita od korozije |
| TP347 | 347 | 18Cr-10Ni-Nb | 700 stepeni | Visoka{0}}temperaturna čvrstoća, oksidacija parom |
*Približna maksimalna temperatura metala za dugotrajnu-uslugu
Hemijski zahtjevi (primjeri)
Feritni razred T22:
| Element | Sastav (%) |
|---|---|
| ugljik (C) | 0.05 - 0.15 |
| mangan (Mn) | 0.30 - 0.60 |
| Fosfor (P), max | 0.025 |
| Sumpor (S), max | 0.025 |
| Silicijum (Si), max | 0.50 |
| hrom (Cr) | 1.90 - 2.60 |
| molibden (Mo) | 0.87 - 1.13 |
Austenitni razred TP304H:
| Element | Sastav (%) |
|---|---|
| ugljik (C) | 0.04 - 0.10 |
| Mangan (Mn), max | 2.00 |
| Fosfor (P), max | 0.045 |
| Sumpor (S), max | 0.030 |
| Silicijum (Si), max | 1.00 |
| hrom (Cr) | 18.0 - 20.0 |
| nikl (Ni) | 8.0 - 11.0 |
Mehanička svojstva
Feritni razredi (primjer - T22):
| Nekretnina | Requirement |
|---|---|
| Vlačna čvrstoća, min | 415 MPa (60.000 psi) |
| Jačina tečenja, min | 205 MPa (30.000 psi) |
| Izduženje (u 50mm), min | 30% |
Austenitne ocjene (primjer - TP304H):
| Nekretnina | Requirement |
|---|---|
| Vlačna čvrstoća, min | 515 MPa (75.000 psi) |
| Jačina tečenja, min | 205 MPa (30.000 psi) |
| Izduženje (u 50mm), min | 35% |
Proizvodnja i toplinska obrada
Metode proizvodnje:
Vruće{0}}završeno- Za standardne aplikacije
Hladno{0}}vučeno- Za bliže tolerancije (mora biti termički obrađen)
Zahtjevi za toplinsku obradu:
| Vrsta ocjene | Potrebna toplinska obrada |
|---|---|
| Feritni razredi | Normalizirano & temperirano ili žareno |
| Austenit Grades | Otopina žarena (veća ili jednaka 1040 stepeni) i kaljena |
| T91/T92 | Normalizovano (1040-1080 stepeni) i temperirano (730-800 stepeni) |
Tolerancije dimenzija:
Čvršće od standarda za tlačne cijevi
Kritično za pristajanje cijevi-na-cijevne ploče
Dostupne su posebne tolerancije za cijevi U-savijanja
Testiranje i inspekcija
| Test | Requirement |
|---|---|
| Hidrostatički test | Obavezno(ili nedestruktivni test) |
| Test spljoštenja | Obavezno (testiranje duktilnosti) |
| Flaring Test | Obavezno (testira proširivost) |
| Test tvrdoće | Opciono/za određene razrede |
| Veličina zrna | Potrebno za austenitne klase |
| Intergranularna korozija | Opciono za austenitne razrede (ASTM A262) |
| Nedestruktivni test | Opciono (vrtložna struja/ultrazvučno) |
Hidrostatički ispitni pritisak:
tekst
P=2St/D (minimalno 70 bar/1000 psi) gdje je S=60% specificirane minimalne granice tečenja
Primarne aplikacije
1. Proizvodnja energije:
Cijevi pregrijača/podgrijača(T22, T91, TP304H, TP347)
Zidne cijevi za voduu radu sa korozivnim gorivom (T11, T22)
Generator pare za povrat topline (HRSG)cijevi
Cijevi kondenzatora(austenitne klase za bočatu/mosku vodu)
2. Petrohemija i rafinacija:
Zapaljene cijevi grijača (T5, T9, T11, T22)
Cijevi izmjenjivača toplineza korozivne procesne tokove
Cijevi katalitičkog reformatora
Etilenske cijevi za krekere
3. Industrijski kotlovi:
Cijevi kotlova otpadne topline
Cevi za kotlove za hemijsku rekuperaciju
Visoko{0}}procesni grijači
Smjernice za odabir
Odabir na osnovu temperature{0}:
| Temperaturni opseg | Preporučene ocjene |
|---|---|
| < 425°C (800°F) | A192, A210 (ugljenični čelici) |
| 425-525 stepeni (800-975 stepeni F) | T11, T12, T22 |
| 525-600 stepeni (975-1110 stepeni F) | T5, T9, T22, TP304H |
| 600-650 stepeni (1110-1200 stepeni F) | T91, T92, TP304H, TP347 |
| >650 stepeni (1200 stepeni F) | TP304H, TP347, TP310, napredne legure |
Odabir na osnovu korozije-:
| Vrsta korozije | Preporučene ocjene |
|---|---|
| Oksidacija (kraj vatre) | T5 (5% Cr), T9 (9% Cr), T22 (2¼% Cr) |
| Sulfidacija | T5, T9 (viši hrom) |
| Hloridna stresna korozija | TP321, TP347 (stabilizirane vrste) |
| Opća korozija | TP304, TP316 |
| Parna oksidacija | TP347 (najbolji), TP304H |
Fabrication Considerations
Zahtjevi za zavarivanje:
| Vrsta ocjene | Ključna razmatranja zavarivanja |
|---|---|
| Feritni Cr{0}}Mo | Predgrijavanje obavezno, PWHT je potreban, elektrode s malo-vodika |
| T91/T92 | Strogo predzagrevanje (200 stepeni), kontrolisana međuprolazna temperatura, specifičan PWHT |
| Austenit | Bez predgrijavanja, ali kontrola unosa topline, izbjegavajte preosjetljivost |
Proširivanje cijevi:
Feritni razredi se lako šire u cevne ploče
Austenitne klase zahtijevaju njegu (očvrsnuti rad)
T91/T92 zahtijevaju posebne procedure
U{0}}Zahtjevi za savijanje:
Naveden minimalni radijus savijanja
Često je potrebna toplinska obrada nakon savijanja
Specijalno ispitivanje za savijene dijelove
Poređenje sa srodnim standardima
| Standard | Materijal | Ključna razlika od A213 |
|---|---|---|
| ASTM A335 | legirani čelik | Pipeza vanjske cijevi (prati A213 cijevi) |
| ASTM A210 | Carbon Steel | Mogućnost niže temperature |
| ASTM A269 | nerđajući čelik | Opće servisne cijevi, ne posebno za kotlove |
| ASTM A789/A790 | Duplex Stainless | Za korozivnu upotrebu, ne visoke{0}}temperature |
Režimi kvarova i prevencija
1. Puzanje rupture:
Uzrok:Pregrijavanje izvan granica dizajna
Prevencija:Praćenje temperature, pravilan izbor razreda
Kritično za:T11, T22 na gornjim temperaturnim granicama
2. Korozija uz vatru:
Uzrok:Sumpor, vanadijum, alkalni metali u gorivu
Prevencija:Viši razredi hroma, aditivi za gorivo
rješenja:T5 za umjerenu, T9/T91 za tešku
3. Parna oksidacija:
Uzrok:Visoka temperatura/pritisak pare
Prevencija:TP347 za najbolju otpornost, oksidne{1}}dispergirane premaze
Problematično za:TP304H u ultra-superkritičnim kotlovima
4. Pucanje od korozije pod naprezanjem:
Uzrok:Hloridi + stres + temperatura
Prevencija:TP321/TP347 za stabilizirane vrste, kontrola hlorida
Kritičan u:Priobalna postrojenja, određeni procesni uvjeti
Ekonomska razmatranja
Poređenje troškova (u odnosu na T22):
| Ocjena | Približni faktor troškova |
|---|---|
| T11/T12 | 0.9-1.0x |
| T22 | 1.0x (osnovna linija) |
| T5 | 1.2-1.4x |
| T91 | 2.0-2.5x |
| TP304H | 3.0-4.0x |
| TP347 | 4.0-5.0x |
Faktori troškova životnog ciklusa:
Početni trošak materijala
Troškovi izrade/zavarivanja
Učestalost zamjene
Efikasnost postrojenja(više temperature=bolja efikasnost)
Troškovi prekida radaza popravke
Informacije o naručivanju
Osnovne specifikacije:
standardno:ASTM A213/SA213
ocjena:Posebna oznaka legure (npr. T22, TP304H)
Dimenzije:OD × debljina zida × dužina
Toplinska obrada:Navedite ako nije standardno
Veličina zrna:Za austenitne klase (obično 7 ili grublje)
testiranje:Dodatni zahtjevi (IGC, hidro, itd.)
Kraj priprema:Običan, zakošen, poseban za U-zavoje
Uzorak specifikacije kupovine:
tekst
ASTM A213 T22 cijevi, 38,1 mm OD × 5,0 mm stijenke × 15 000 mm dužine, normalizirani i temperirani, ravni krajevi, sa hidrostatičkim, spljoštenim i testovima na širenje, puni MTC sa sljedivosti toplotnog broja, ultrazvučno ispitano.
Međunarodni ekvivalenti
| Ocjena | Evropa (EN) | Japan (JIS) | Kina (GB) |
|---|---|---|---|
| T11 | 13CrMo4-5 | STBA 24 | 15CrMoG |
| T22 | 10CrMo9-10 | STBA 24 | 12Cr2MoG |
| T91 | X10CrMoVNb9-1 | STBA 29 | 10Cr9Mo1VNb |
| TP304H | X7CrNi18-9 | SUS 304H TB | 07Cr19Ni10 |
| TP347 | X7CrNiNb18-10 | SUS 347 TB | 07Cr18Ni11Nb |
Zaključak:ASTM A213 jedefinitivna specifikacija za cijevi za prijenos topline od legiranog čelikau zahtjevnim -temperaturama i korozivnim okruženjima. Njegova sveobuhvatna paleta feritnih i austenitnih razreda pružaprilagođena rješenjaza gotovo bilo koji kotao, pregrijač ili izmjenjivač topline, balansirajući zahtjeve performansi s ekonomskim razmatranjima.
