Tubo in acciaio per caldaia in acciaio al carbonio SA671 C100
Introduzione
ASTM A671 C100 è un tubo in lamiera di acciaio al carbonio saldato elettricamente-per fusione-ad alta resistenza, utilizzato principalmente perservizio ad alta-pressione e temperatura elevatanelle caldaie e nei recipienti a pressione. Fa parte delASTM A671specifica, che riguarda tubi cilindrici in acciaio-fabbricati su misura, formati da piastre e saldati mediante un processo ad arco automatico.
La "C" in C100 indica il materiale in cui è fabbricato il tubomateriale della piastra(al contrario della bobina), e il "100" ne indicacarico di snervamento minimo specificato di 100 ksi (690 MPa)a temperatura ambiente. Questo grado è progettato per applicazioni che richiedono resistenza e affidabilità superiori in ambienti difficili.
Caratteristiche chiave
Materiale:Acciaio al carbonio-ad alta resistenza.
Processo di produzione:Saldatura elettrica-per fusione-(EFW) da piastre di acciaio. I tipi di saldatura più comuni includono il giunto di testa saldato doppio- (classe da 1 a 12, a seconda del grado di radiografia).
Proprietà chiave: Resa e resistenza alla trazione molto elevate.
Temperatura di servizio tipica:Fino a circa650 gradi F (343 gradi). Per temperature più elevate, è necessario consultare i valori di sollecitazione consentiti dal codice di costruzione applicabile (ad esempio, ASME BPVC).
Applicazione principale:Tubazioni critiche ad alta-pressione in caldaie per la produzione di energia, impianti petrolchimici e recipienti a pressione industriali pesanti.
Standard:ASTM A671, spesso ordinato per soddisfare i requisiti ASME BPVC.
Composizione chimica (ASTM A671 C100,%)
| Elemento | Percentuale massima (%) | Note |
|---|---|---|
| Carbonio (C) | 0.22 | Controllato per saldabilità e resistenza. |
| Manganese (Mn) | 1.35 | Migliora la resistenza e la temprabilità. |
| Fosforo (P) | 0.035 | Impurità, mantenuta bassa per la tenacità. |
| Zolfo (S) | 0.035 | Impurità, mantenuta bassa per la saldabilità. |
| Silicio (Si) | 0.15 - 0.40 | Disossidante, migliora la resistenza. |
| Cromo (Cr) | 0.25 | Può essere presente come elemento residuo. |
| Nichel (Ni) | 0.25 | Può essere presente come elemento residuo. |
| Molibdeno (Mo) | 0.08 | Può essere presente come elemento residuo. |
*Nota: l'acciaio è realizzato con grana fine-ed è completamente calmato. Il materiale della piastra è generalmente conforme a ASTM A515, A516 o specifiche simili. Si applicano le tolleranze dell'analisi del prodotto.*
Proprietà meccaniche
| Proprietà | Valore (imperiale) | Valore (metrico) | Condizione di prova |
|---|---|---|---|
| Limite di snervamento (min) | 100 ksi | 690MPa | Temperatura ambiente |
| Resistenza alla trazione (min) | 115 ksi | 795MPa | Temperatura ambiente |
| Allungamento (min,%) | 16 | 16 | In una lunghezza del calibro di 2 pollici (50 mm). |
| Resistenza all'impatto (KV) | 20 piedi-libbre in media (27 J) | 20 piedi-libbre in media (27 J) | Alla temperatura di prova specificata (spesso-20 gradi F / -29 gradio superiore) |
*Nota sul test di impatto: il test di impatto Charpy V-lo èopzionaleper C100 se non diversamente specificato nell'ordine di acquisto. La temperatura di prova richiesta dipende dalla temperatura di servizio di progetto e dalle norme in vigore. Per le applicazioni a basse-temperature, i gradi a-resistenza inferiore come C60/C70 potrebbero essere più adatti.*
Trattamento termico
Il cordone di saldatura del tubo finito deve essere disteso-dopo la saldatura, a meno che la saldatura non venga eseguita utilizzando un processo e con un trattamento termico di preriscaldamento/post-saldatura che dia come risultato una struttura "come-saldata" con proprietà che soddisfano i requisiti delle specifiche. Può anche essere specificata la normalizzazione o il rinvenimento di tutto il corpo.
Esame non-distruttivo (NDE)
La NDE è unrequisito criticoper tubi A671. La specifica definisce diverse "Classi" in base all'entità della radiografia del cordone di saldatura longitudinale:
Classe 12:Radiografia al 100% della lunghezza della saldatura.
Classe 22:Radiografia spot (circa. 2% della lunghezza della saldatura).
Classe 32:Non è necessaria alcuna radiografia (per applicazioni non-critiche).
La classe richiesta viene specificata dall'acquirente in base al codice di progettazione.
Applicazioni tipiche
Linee principali del vapore e linee di riscaldamento a caldonelle centrali elettriche a combustibili fossili ad alta-pressione.
Collettori e collettori di caldaiache richiedono un contenimento ad alta pressione.
Tubazioni di processo ad alta-pressionenegli impianti petrolchimici e di fertilizzanti.
Recipienti a pressione-a parete pesantee gusci di reattori.
Tubazioni per centrali geotermiche.
Confronto con altri gradi
| Caratteristica | SA671 C100 | SA671CC60/70 | SA333 Gr.6 |
|---|---|---|---|
| Livello di forza | Molto alto(100 ksi YS) | Medio-Alto(60/70 ksi YS) | Moderare(35 ksi anni) |
| Scopo primario | Servizio ad alta-pressione e-alta temperatura | Assistenza generale per caldaie/recipienti a pressione | Resistenza alle basse-temperature |
| Proprietà chiave | Resistenza alla trazione/snervamento | Saldabilità e resistenza generale | Resistenza all'impatto a-45 gradi F (-43 gradi) |
| Intervallo di temperatura tipico | Temperature elevate (fino a ~650 gradi F) | Temperature elevate | Sotto-zero per l'ambiente |
| Prova d'impatto | Facoltativo (se non specificato) | Non richiesto dalle specifiche di base | Obbligatorio(alla bassa temperatura di progetto) |
| Costo | Superiore (a causa della lega/lavorazione più elevata) | Moderare | Moderato (costo aggiunto dai test di impatto) |
Standard e certificazioni
Norma primaria: ASTM A671- Specifiche standard per tubi in acciaio saldati-a fusione-elettrici per servizio ad alta-pressione a temperature moderate.
Codice di costruzione:Utilizzato quasi esclusivamente in conformità con ilCodice ASME per caldaie e recipienti a pressione (BPVC), Sezione I (caldaie elettriche) o Sezione VIII (recipienti a pressione).
Certificazione:Fornito con un pacchetto completoCertificato di prova della cartiera (MTC)conforme alla norma EN 10204 Tipo 3.2, compresi certificati di laminazione, analisi chimiche, test meccanici, rapporti NDE e registrazioni di trattamenti termici. La piena tracciabilità è essenziale.
Nota critica:SA671 C100 rappresenta un materiale specializzato e ad alte-prestazioni. La sua selezione, qualificazione della procedura di saldatura e fabbricazione devono aderire rigorosamente alla sezione ASME BPVC applicabile e comportare una revisione tecnica dettagliata a causa della sua elevata resistenza e delle considerazioni sulla saldatura associate (preriscaldamento, trattamento termico post-saldatura, ecc.).
