Tubo ASTM A671 saldato per fusione elettrica (EFW).
Panoramica di base
Una specifica standard pertubo d'acciaio saldato per-fusione-elettricaprodotto conmetallo d'apporto aggiunto, fabbricato dapiastre di qualità per recipienti a pressione. ASTM A671 è progettato perservizio ad alta-pressione a temperature atmosferiche e inferiori, rendendolo essenziale per tubazioni di grande-diametro nelle applicazioni per la produzione di energia, nel settore petrolchimico e nelle infrastrutture industriali .
Nome Spiegazione
| Parte | Senso |
|---|---|
| ASTM | ASTM Internazionale |
| A671 | Numero di specifica standard per tubi in acciaio saldati per-fusione elettrica-per temperature atmosferiche e inferiori |
| Saldatura per fusione elettrica (EFW) | Processo di produzione – tubo formato da lamiera e saldato longitudinalmente o a spirale mediante saldatura ad arco elettrico conmetallo d'apporto aggiunto |
| Distinzione chiave | Diverso da ERW (nessun metallo d'apporto) – utilizza EFWmetallo d'apportodurante la saldatura |
Caratteristiche principali del tubo ASTM A671 EFW
| Caratteristica | Descrizione |
|---|---|
| Fonte materiale | Fabbricato dapiastre di qualità per recipienti a pressione(ad esempio, ASTM A285, A515, A516, A537, A517) |
| Produzione | Saldatura per fusione elettrica (EFW)– tipicamenteSaldatura longitudinale ad arco sommerso (LSAW)ODoppia saldatura ad arco sommerso (DSAW)con aggiunta di metallo d'apporto |
| Applicazione primaria | Servizio ad alta-pressione atemperature atmosferiche e più basse |
| Gamma di diametri | 16 pollici (400 mm) e superiorinominalmente |
| Spessore della parete | 1/4 di pollice (6 mm) e superiore |
| Lunghezza | Tipicamente 6 me 12 m, regolabili in base ai requisiti del progetto |
| Focus sulla temperatura | Specificamente progettato pertenacità a temperature inferiori(servizio a temperatura non elevata) |
Terminologia chiave: voto vs. classe
Comprendere la distinzione traGradoEClasseè fondamentale per ASTM A671:
| Termine | Definizione | Esempi |
|---|---|---|
| Grado | Designa iltipo di piastra del recipiente a pressione utilizzataper fabbricare il tubo. Il grado indica la composizione chimica e il livello di resistenza del materiale di base. | CA55, CB60, CC60, CC65, CC70 |
| Classe | Designa tre attributi chiave della produzione:trattamento termico eseguito, se illa saldatura viene esaminata radiograficamente, e se ilil tubo è sottoposto a prova di pressione . | 10, 12, 22, 32, 42, 52 (vedi tabella completa sotto) |
Gradi comuni (designazioni dei materiali delle piastre)
Il "Grado" in ASTM A671 corrisponde alle specifiche specifiche della piastra del recipiente a pressione:
| Grado | Specifiche della piastra corrispondente | Applicazione tipica |
|---|---|---|
| CA55 | ASTM A285 Grado A o B | Servizio generale di acciaio al carbonio |
| CB60 | ASTM A516 Grado 60 | Forza moderata, buona tenacità |
| CB65 | ASTM A516 Grado 65 | Maggiore resistenza, migliore tenacità |
| CB70 | ASTM A516 Grado 70 | Elevata resistenza, eccellente tenacità |
| CC60 | ASTM A516 Grado 60 (con requisiti aggiuntivi) | Servizio a bassa-temperatura |
| CC65 | ASTM A516 Grado 65 (con requisiti aggiuntivi) | Servizio a bassa-temperatura |
| CC70 | ASTM A516 Grado 70 (con requisiti aggiuntivi) | Più comune per le applicazioni a bassa-temperatura |
| CJA115 | Piastra in acciaio legato | Applicazioni di leghe ad alta-resistenza |
| CJB115 | Piastra in acciaio legato | Applicazioni di leghe ad alta-resistenza |
| CF65/CF70 | Piastra in acciaio al nichel | Resistenza alle basse-temperature migliorata |
Designazioni delle classi – Tabella di riferimento completa
La "Classe" determina i requisiti di trattamento termico, esame radiografico e prova di pressione. Le classi seguono un sistema di numerazione logico in cui illa prima cifra indica il tipo di trattamento termico, e illa seconda cifra indica il livello di ispezione :
| Classe | Trattamento termico | Radiografia | Prova di pressione | Applicazione tipica |
|---|---|---|---|---|
| 10 | Nessuno | NO | NO | Non-critico, bassa-pressione |
| 11 | Nessuno | SÌ | NO | Quando è necessaria la verifica dell'integrità della saldatura senza prova di pressione |
| 12 | Nessuno | SÌ | SÌ | Più comune per i servizi as-saldati che richiedono un'ispezione completa |
| 13 | Nessuno | NO | SÌ | Testato solo-sulla pressione |
| 20 | Alleviato dallo stress | NO | NO | Riduzione dello stress per la stabilità dimensionale |
| 21 | Alleviato dallo stress | SÌ | NO | Alleviamento dello stress con l'esame delle saldature |
| 22 | Alleviato dallo stress | SÌ | SÌ | Più comune per servizi-alleviati dallo stress |
| 23 | Alleviato dallo stress | NO | SÌ | Sollievo dallo stress solo con test di pressione |
| 30 | Normalizzato | NO | NO | Normalizzato per l'affinamento del grano |
| 31 | Normalizzato | SÌ | NO | Normalizzato con esame delle saldature |
| 32 | Normalizzato | SÌ | SÌ | Comune per il servizio normalizzato |
| 33 | Normalizzato | NO | SÌ | Normalizzato solo con prova di pressione |
| 40 | Normalizzato e temperato | NO | NO | Proprietà meccaniche migliorate |
| 41 | Normalizzato e temperato | SÌ | NO | Proprietà migliorate con l'esame della saldatura |
| 42 | Normalizzato e temperato | SÌ | SÌ | Trattamento termico completo e ispezione |
| 43 | Normalizzato e temperato | NO | SÌ | Proprietà migliorate con test di pressione |
| 50 | Spento e temperato | NO | NO | Massima forza |
| 51 | Spento e temperato | SÌ | NO | Massima resistenza con esame delle saldature |
| 52 | Spento e temperato | SÌ | SÌ | Massima resistenza con ispezione completa |
| 53 | Spento e temperato | NO | SÌ | Massima resistenza con prova di pressione |
| 70/71/72/73 | Temprato e trattato termicamente per precipitazione | Vari | Vari | Acciai legati specializzati |
Nota:Il sistema di numerazione delle classi funziona come segue:
Prima cifra(10-70): Tipo di trattamento termico (10=come saldato, 20=distensione, 30=normalizzato, 40=normalizzato e rinvenuto, 50=bonificato e temprato)
Seconda cifra(0,1,2,3): Livello di ispezione (0=nessuno, 1=solo RT, 2=RT + idrotest, 3=solo idrotest)
Composizione chimica (tipica per i gradi di acciaio al carbonio)
| Grado | Carbonio (C)% | Silicio (Si)% | Manganese (Mn) % | Fosforo (P) % | Zolfo (S) % |
|---|---|---|---|---|---|
| CA55 | 0,28 massimo | - | 0,98 massimo | 0,035 massimo | 0,035 massimo |
| CB60 | 0,24 massimo | 0.13-0.45 | 1,30 massimo | 0,035 massimo | 0,035 massimo |
| CB65 | 0,28 massimo | 0.13-0.45 | 1,30 massimo | 0,035 massimo | 0,035 massimo |
| CB70 | 0,31 massimo | 0.13-0.45 | 1,30 massimo | 0,035 massimo | 0,035 massimo |
| CC60 | 0,21 massimo | 0.55-0.98 | 0.79-1.30 | 0,035 massimo | 0,035 massimo |
| CC65 | 0,24 massimo | 0.55-0.98 | 0.79-1.30 | 0,035 massimo | 0,035 massimo |
| CC70 | 0,27 massimo | 0.55-0.98 | 0.79-1.30 | 0,035 massimo | 0,035 massimo |
Fonte:
Proprietà meccaniche
| Grado | Resistenza allo snervamento (MPa) min | Resistenza alla trazione (MPa) | Allungamento % (longitudinale) |
|---|---|---|---|
| CA55 | 205 | 380-515 | 27 |
| CB60 | 220 | 415-550 | 25 |
| CB65 | 240 | 450-585 | 23 |
| CB70 | 260 | 485-620 | 21 |
| CC60 | 220 | 415-550 | 25 |
| CC65 | 240 | 450-585 | 23 |
| CC70 | 260 | 485-620 | 21 |
Resistenza alla trazione del punto di saldatura:Deve soddisfare o superare la resistenza alla trazione minima del tipo di metallo di base.
Processo di produzione
I tubi ASTM A671 EFW sono prodotti utilizzando il seguente processo:
Preparazione della piastra:Le piastre in acciaio di qualità dei recipienti a pressione vengono selezionate in base al grado richiesto (A516, A515, A285, ecc.).
Formazione:Le piastre vengono modellate in forma cilindrica utilizzandoPiegatura a tre rullio tecnologia simile.
Saldatura:La cucitura longitudinale è saldata utilizzandoSaldatura ad arco sommerso (SAW)processo conmetallo d'apporto aggiunto– questo distingue EFW da ERW (che non utilizza metallo d'apporto).
Espansione meccanica:Il tubo viene espanso per ottenere tolleranze dimensionali precise.
Trattamento termico:Applicato secondo la Classe specificata (distensivo, normalizzante, tempra e rinvenimento).
NDT e test:Esame radiografico, prova idrostatica, prova ultrasonica come previsto dalla Classe.
Finitura:Preparazione finale (smussata, liscia), applicazione del rivestimento come specificato.
Tabella di confronto: ASTM A671 e ASTM A672
ASTM A671 viene spesso confrontato con ASTM A672, poiché entrambi sono standard per tubi EFW da piastre per recipienti a pressione:
| Aspetto | ASTM A671 | ASTM A672 |
|---|---|---|
| Temperatura di servizio | Temperature atmosferiche e più basse | Temperature moderate e più elevate |
| Obiettivo primario | Resistenza alle basse-temperature, proprietà antiurto | Resistenza alla temperatura elevata, resistenza al creep |
| Gradi tipici | CC60, CC65, CC70 (basato su A516) | B60, B65, B70 (piastre simili ma requisiti diversi) |
| Applicazioni comuni | Tubazioni di processo a bassa-temperatura, GNL, servizio freddo | Tubazioni esterne della caldaia, linee di processo-ad alta temperatura |
| Test di impatto | Spesso richiesto per il servizio a bassa-temperatura | In genere non è richiesto se non specificato |
Requisiti di test e ispezione
A seconda della Classe selezionata, i tubi ASTM A671 sono sottoposti a:
| Tipo di prova | Scopo | Applicabilità |
|---|---|---|
| Prova di tensione | Verificare snervamento e resistenza alla trazione | Tutti i gradi |
| Prova di piegatura della saldatura guidata trasversale | Verificare la duttilità e l'integrità della saldatura | Tutti i tubi |
| Prova di appiattimento | Controlla la duttilità | Come specificato |
| Esame radiografico (RT) | Rileva difetti di saldatura | Obbligatorio per le classi con "1" o "2" come seconda cifra |
| Prova idrostatica | Prova di tenuta-delle perdite | Obbligatorio per le classi con "2" o "3" come seconda cifra |
| Test di impatto (Charpy V-tacca) | Verifica la resistenza alle basse-temperature | Spesso richiesto per il servizio a bassa-temperatura, specificato come requisito supplementare |
| Esame ecografico (UT) | Rileva difetti laminari | Requisito supplementare |
| Controllo dimensionale | Verificare il diametro esterno, lo spessore della parete, la rettilineità | 100% |
Applicazioni comuni
I tubi ASTM A671 EFW sono ampiamente utilizzati in:
| Industria | Applicazioni |
|---|---|
| Centrali elettriche | Linee dell'acqua di raffreddamento, condensatori, sistemi dell'acqua di alimentazione |
| GNL e petrolchimico | Tubazioni di processo a bassa-temperatura, servizi criogenici |
| Petrolio e gas | Condotte da bassa-a-media pressione per fluidi freddi, linee di raccolta gas |
| Infrastrutture industriali | Sistemi di tubazioni che richiedono resistenza alle basse temperature |
| Raffinerie | Tubazioni offsite, linee di servizio in climi freddi |
| Teleriscaldamento | Reti di distribuzione (quando le temperature sono moderate) |
| Trattamento delle acque | Linee idriche di-diametro grande che richiedono capacità di pressione |
Disponibilità di dimensioni tipiche
| Parametro | Allineare |
|---|---|
| Diametro esterno | Da 16" (400 mm) a 100" (2500 mm)+ |
| Spessore della parete | Da 6 mm (0,25") a 75 mm (3") |
| Lunghezza | 6 m, 12 m o su misura secondo necessità |
| Fine Fine | Estremità lisce, estremità smussate per saldatura |
Opzioni di finitura superficiale e protezione
| Tipo di finitura | Applicazione |
|---|---|
| Finitura del mulino(come-saldato) | Standard, per ulteriore lavorazione |
| Primer-verniciato | Protezione temporanea dalla corrosione |
| Rivestimento epossidico | Protezione dalla corrosione per linee interrate/di servizio |
| Rivestimento 3LPE | Condutture interrate, ambienti difficili |
| Zincato | Meno comune a causa dei grandi diametri |
Linee guida per la selezione della classe
La selezione della Classe appropriata dipende dai requisiti del servizio:
| Condizioni di servizio | Classe consigliata | Motivazione |
|---|---|---|
| Non-critico, bassa-pressione | 10 o 13 | Costo più basso, test minimi |
| Industriale generale, pressione moderata | 12 | Come-saldato con ispezione completa (RT + idrotest) |
| Recipienti a pressione, servizio critico | 22 | Alleviamento dello stress con un'ispezione completa –più comune per molte applicazioni |
| Servizio a bassa-temperatura | 32 o 42 | Normalizzato o normalizzato e temperato per affinamento e tenacità del grano |
| Requisiti di-resistenza elevata | 52 | Esteso e temperato per la massima resistenza |
| Condizioni di servizio gravose | 42 o 52 con requisiti integrativi | Trattamento termico completo e ispezione |
Vantaggi del tubo ASTM A671 EFW
| Vantaggio | Descrizione |
|---|---|
| Capacità di grande diametro | Può produrre tubi molto più grandi delle capacità senza saldatura o ERW |
| Muri spessi | Adatto per applicazioni ad alta-pressione che richiedono uno spessore di parete notevole |
| Flessibilità dei materiali | Ampia gamma di qualità di piastre disponibili per diverse condizioni di servizio |
| Resistenza alle basse-temperature | Specificamente progettato per il servizio atmosferico e a temperature più basse |
| Opzioni di controllo qualità | Il sistema di classi consente di abbinare il livello di ispezione alla criticità del servizio |
| Prestazioni comprovate | Lunga storia nel settore energetico, petrolchimico e industriale |
| Fabbricazione da piastra | Consente l'uso di materiali di qualità per recipienti a pressione con proprietà certificate |
Note importanti sulla selezione
1. Selezione del grado
CA55, CB60, CB65, CB70:Servizio generale di acciaio al carbonio
CC60, CC65, CC70: Preferito per applicazioni a bassa-temperaturache richiedono una maggiore tenacità
Numero più alto=resistenza più elevata (60, 65, 70 indicano resistenza alla trazione approssimativa in ksi)
2. Logica di selezione della classe
Il sistema di numerazione delle classi rende la selezione semplice:
Prima cifra= trattamento termico: 10 (come-saldato), 20 (distensione), 30 (normalizzato), 40 (normalizzato e rinvenuto), 50 (bonificato e bonificato)
Seconda cifra= ispezione: 0 (nessuna), 1 (solo RT), 2 (RT + idrotest), 3 (solo idrotest)
Selezioni più comuni:
Classe 12:Come-saldato, completamente ispezionato – per assistenza generale
Classe 22:Alleviato dallo stress, completamente ispezionato –standard per molte applicazioni
Classe 32:Normalizzato, completamente ispezionato: per servizi a bassa-temperatura
3. Limitazioni di temperatura
ASTM A671 è specifico pertemperature atmosferiche e più basse
For elevated temperature service (>400 gradi F/200 gradi), specificareASTM A672Invece
Per temperature molto basse (sotto i -50 gradi F/-45 gradi), verificare i requisiti del test di impatto con specifiche supplementari
4. Conformità al codice
Codice ASME: spesso adottato comeSA-671per applicazioni con codice per caldaie e recipienti a pressione
Consultare i codici di costruzione applicabili (ASME B31.3, B31.1, ecc.) per i fattori di accettazione e progettazione
5. Garanzia di qualità
Certificato di prova del mulino:IT 10204 3.1 o 3.2tipicamente richiesto per applicazioni critiche
Assicurarsi che tutti i test richiesti (RT, prova idraulica, impatto) per la Classe specificata siano documentati
Asporto finale: Tubo ASTM A671 EFWè ilspecifiche standard per tubi in acciaio saldati a-diametro elettrico,-per fusione-elettricafabbricato con piastre di qualità per recipienti a pressioneservizio ad alta-pressione a temperature atmosferiche e inferiori. Si distingue per il suoGrado(indicando il materiale della piastra, ad esempio CC70 da A516 Gr.70) eClasse(indicando il trattamento termico e il livello di ispezione, ad esempio, Classe 22 per lo stress-alleviato con radiografia e idrotest). Questo tubo è essenziale persistemi di raffreddamento di centrali elettriche, impianti GNL, tubazioni di processi petrolchimici e infrastrutture industrialiche richiedono diametri grandi, pareti spesse e prestazioni affidabili a basse-temperature. La specifica più comune per il servizio a bassa-temperatura èASTM A671 CC70 Classe 22 .
