ASTM A691: Specifiche standard per tubi in acciaio al carbonio e legato, saldati elettricamente-per fusione-per servizio ad alta-pressione a temperature elevate
ASTM A691copertureTubi in acciaio al carbonio e legato saldati elettricamente-per fusione-(principalmente SAW).destinato aservizio ad alta-pressione a temperature elevate. È la specifica preferita per le tubazioni critiche di centrali elettriche e raffinerie in cui le temperature superano l'intervallo dell'acciaio al carbonio standard (A672), come nelle linee principali del vapore e nelle linee di processo ad alta-temperatura.
Filosofia di base:A691 è ilequivalente saldato del tubo in lega senza saldatura ASTM A335. Fornisce una soluzione realizzabile per tubazioni in lega a parete pesante-di grande-diametro e laddove la produzione senza giunzioni è limitata o poco pratica.
Tabelle delle specifiche tecniche
Tabella 1: Qualità standard e corrispondenti equivalenti senza giunture
I gradi A691 sono chimicamente allineati ai gradi dei tubi senza saldatura ASTM A335.
| Grado ASTM A691 | Grado A335 corrispondente (senza giunture). | Chimica tipica (elementi chiave) | Intervallo di temperatura dell'applicazione primaria |
|---|---|---|---|
| 1CR | P1 | C-0,5 Mo | Servizio a temperatura moderata |
| 1¼CR | P11 | 1,25Cr-0,5Mo | Fino a ~1000 gradi F (540 gradi) |
| 2¼CR | P22 | 2,25Cr-1Mo | Fino a ~1050 gradi F (565 gradi) |
| 5CR | P5 / P5c | 5Cr-0,5Mo | Resistente alle alte-temperature, alla corrosione- |
| 9CR | P9 | 9Cr-1Mo | Servizio ad alta-temperatura |
| 9CR-1 | P91 | 9Cr-1Mo-V (Avanzato) | Centrali elettriche ultra-supercritiche |
| 9CR-2 | P92 / P911 | 9Cr-2W (Avanzato) | Impianti fossili ad altissima efficienza |
Tabella 2: Sequenza obbligatoria di produzione e controllo qualità
(Più rigoroso di A672, riflettendo richieste di servizio più elevate.)
| Fare un passo | Requisito | Differenza chiave da A672 |
|---|---|---|
| 1. Materiale di base | Le piastre devono essere conformi aASTM A387per acciai legati. Le targhe di grado superiore sono obbligatorie. | A672 può utilizzare targhe di qualità-inferiore (ad es. A285, A515). |
| 2. Saldatura | SEGA longitudinale. La combinazione filo/flusso di saldatura deve corrispondere perfettamente alla composizione del metallo base. | Processo simile, ma il controllo dei materiali di consumo è più critico per le leghe. |
| 3. NDE | Test radiografici (RT) al 100%del cordone di saldatura èobbligatorio per tutti i tubi. Il test a ultrasuoni (UT) è un'opzione aggiuntiva o alternativa per le pareti più pesanti. | A672 consente RTOUT come metodo principale. A691 enfatizza la RT per la caratterizzazione dei difetti. |
| 4. Trattamento termico | Il PWHT completo è assolutamente obbligatorioper tutti i tubi, nessuno escluso. I parametri di tempo-temperatura sono rigorosi e specifici-del grado. | A671 consente deroghe per l'acciaio al carbonio-a pareti sottili. A691 hanessuna deroga. |
| 5. Prova idrostatica | Ogni tubo testato. Lo stress minimo del test è80% di SMYS(può essere specificato fino al 95%). | Un minimo predefinito leggermente più alto (80% contro il 75% dell'A672) riflette una maggiore attenzione all'integrità. |
| 6. Test supplementari | Prove di tensione trasversale della saldaturaEProve di piegatura laterale-sono richiesti per ogni colata di acciaio e intervallo di spessore. | Le prove di piegatura sono più impegnative per le leghe ad alta-resistenza e verificano la duttilità della saldatura. |
Tabella 3: Esempio di proprietà meccaniche (grado 9CR-1 / P91)
*Illustra la natura ad alta-resistenza delle leghe avanzate in A691.*
| Condizione (Classe) | Carico di snervamento minimo (psi / MPa) | Resistenza alla trazione minima (psi/MPa) |
|---|---|---|
| Normalizzato e temperato | 60,000 / 415 | 85,000 / 585 |
| Nota:Per le leghe avanzate come P91 e P92, le proprietà vengono raggiunte attraverso un metodo precisonormalizzazione, tempra e rinvenimentociclo, non solo sollievo dallo stress. |
Il sistema di "classe" in A691
A691 utilizza aClassesistema per denotare il livello ditest supplementaririchiesto, che costituisce un importante elemento di differenziazione:
Classe 1 (Base):Richiede tutti i test di produzione standard (RT, Hydro, Tension, Bend).
Classe 2 (Intermedio):Richiede tutti i test di Classe 1PIÙaggiuntivoprove di tensione longitudinaledal corpo del tubo.
Classe 3 (la più alta):Richiede tutti i test di Classe 2PIÙ test di impatto (Charpy V-Notch)sia sul metallo di base che sulla zona-influenzata dal calore della saldatura (HAZ).Questo è fondamentale per le applicazioni a bassa-temperatura o ad alta-tenacità.
Specifica di esempio:ASTM A691 2¼CR, Classe 3 indica un tubo in lega di tipo P22 fornito con certificazione completa di resistenza agli urti.
Distinzioni critiche: A691 vs. A672
| Caratteristica | ASTM A672 | ASTM A691 |
|---|---|---|
| Focus sul servizio | Temperature moderate | Temperature elevate |
| Ambito materiale | Principalmente acciai al carbonio e al C-Mo | Acciai legati al cromo-molibdeno(P11, P22, P91, ecc.) |
| Standard della piastra di base | A285, A515, A204, ecc. | Principalmente A387(Piastra in acciaio legato) |
| Metodo NDE obbligatorio | RTOUT | RT è il metodo predefinito e obbligatorio principale. |
| Rinuncia PWHT | Possibile per acciaio al carbonio-a parete sottile | Non è consentita alcuna rinuncia. Obbligatorio per tutti. |
| Test di tenacità | Non è un requisito standard. | La Classe 3 richiede test di impatto CVN completi. |
| Test idraulico predefinito | 75% di SMYS | 80% di SMYS |
Esempio di specifica di approvvigionamento
Un tipico ordine di acquisto per una linea di vapore critica indicherebbe:
Tubazione conforme a ASTM A691 9CR-1 (P91), Classe 3.
Misurare:diametro esterno 24" x peso 2,0"
Processo:Saldatura a doppio arco sommerso (DSAW)
Trattamento termico:Normalizza, tempra e tempera secondo ASTM A691 per P91
Esame:Test radiografico al 100% + 100% Test a ultrasuoni automatizzato (AUT) del cordone di saldatura.
Test:Test idrostatico al 90% SMYS. Prove di impatto Charpy complete a [temperatura specificata] per metallo di base, saldatura e ZTA.
Finisce:Estremità smussate lavorate.
In sintesi, ASTM A691 rappresenta l'apice delle tubazioni in acciaio legato SAW fabbricate in fabbrica, longitudinalmente. Colma il divario tra la piastra (A387) e gli esigenti requisiti di servizio dei tubi in lega senza saldatura (A335), fornendo un prodotto rigorosamente controllato, tracciabile e testato per gli ambienti ad alta-pressione e alta{{6}temperatura più severi del settore energetico.
