ASTM A106 Sınıf B Dikişsiz Karbon Çelik Boru

Genel Bakış

ASTM A106 Sınıf BbuYüksek-sıcaklıkta hizmet için dikişsiz karbonlu çelik borulara yönelik birinci sınıf spesifikasyon. Yüksek sıcaklıklarda çalışan enerji santralleri, rafineriler ve endüstriyel boru sistemleri için endüstri standardıdır. B Sınıfı, yüksek-sıcaklık uygulamaları için mukavemet, süneklik ve kaynaklanabilirlik arasındaki optimum denge nedeniyle en sık belirtilen kalitedir.

Anahtar Tanımı:

A106:Yüksek sıcaklıkta-servis için dikişsiz karbon çelik boru standardı

B Sınıfı:Minimum akma dayanımı 35.000 psi (en yaygın)

Yalnızca kesintisiz:A106 kapaklarıtamamen kusursuzboru (kaynaklı seçenek yok)

Mekanik Özellikler

Uzama Gereksinimleri (2 inçte minimum %):

Temel minimum: ASTM A106'daki formülle belirlenir

Duvar kalınlığına ve çekme mukavemetine bağlıdır

Tipik: Yaygın duvar kalınlıkları için %22-30

Not:Akma veya çekme mukavemeti için maksimum değer belirtilmemiştir.

Kimyasal Bileşim (Maksimum %)

A106 Çeliğinin Kritik Özellikleri:

Öldürülen Çelik:Minimum %0,10 silikon, çeliğin tamamen oksijenden arındırılmasını sağlar

İnce Tahıl Uygulaması:Tipik olarak alüminyum-tane inceltme amacıyla öldürülür

Kontrollü Kimya:Tahmin edilebilir yüksek-sıcaklık davranışı için

İsteğe bağlı Bakır Çelik:Gelişmiş atmosferik korozyon direnci için

Üretim Süreci

Sorunsuz Üretim Yöntemleri:

Döner Delme (Mannesmann Süreci):

2200-2400 derece F'ye (1200-1315 derece) ısıtılan katı kütük

İçi boş kabuk oluşturmak için açılı rulolar arasında döndürülür

A106 boru için en yaygın yöntem

Ekstrüzyon Süreci:

Isıtılmış kütük kalıptan geçmeye zorlandı

Özel alaşımlar veya zor şekiller için daha iyi

Ek İşleme Seçenekleri:

Sıcak Bitirilmiş:Haddelenmiş-olarak, en yaygın olanı

Normalleştirilmiş:Geliştirilmiş özellikler için

Soğuk Çekilmiş:Hassas boyutlar için

Tavlanmış:Maksimum süneklik için

Boyut Aralığı:

Nominal Boyut:1/8" ila 26"+ (en büyüğü tipik olarak 24")

Dış Çap:0,405" ila 26"+

Duvar Kalınlığı:Programlar 10, 20, STD, 40, 80, 120, 160, XXS

Uzunluk:Tek Rastgele (16-22 ft), Çift Rastgele (35-45 ft), Kesim uzunlukları

Sıcaklık ve Basınç Değerleri

Sıcaklık Limitleri:

Basınç Değerleri:

kullanılarak hesaplanırASME B31.1 veya B31.3formüller:

P=2SEtDP=D2SEt​

Nerede:

S= ASME Bölüm II, Kısım D'den izin verilen stres

E= Kaynak bağlantısı verimliliği (kesintisiz için 1,0)

t= Duvar kalınlığı

D= Dış çap

Örnek Basınç Değeri:

500 derece F'de 6" Çizelge 40 A106 Gr.B için:

İzin Verilen Stres (S):18.900 psi (ASME Bölüm II'den)

Duvar Kalınlığı: 0.280"

OD: 6.625"

Tasarım Basıncı:≈1.600 psi

Test Gereksinimleri

Zorunlu Test:

İsteğe Bağlı Test:

Sertlik Testi:Anlaşmaya göre

Charpy Darbe Testi:Düşük-sıcaklık uygulamaları için

Pozitif Malzeme Tanımlaması:Malzeme doğrulaması için

Ultrasonik Test:Dahili kusur tespiti için

Hidrostatik Test Basıncı Örneği:

6" Çizelge 40 A106 Gr.B için:

35.000 psi'nin %= 60'si=21.000 psi

t = 0.280", D = 6.625"

P = (2 × 21,000 × 0.280) / 6.625 = ≈1,775 psi(minimum)

Boyutsal Toleranslar

Not:Toleranslar A53'e benzer ancak daha yüksek kalite beklentileri nedeniyle pratikte genellikle daha sıkıdır.

Yüzey Koşulları ve Kaplamalar

Önemli:Yüksek sıcaklıkta-servis için, izolasyonun önlenmesi kapsamında izolasyonun yapışması ve korozyon açısından yüzey hazırlığı kritik öneme sahiptir.

Uygulamalar

Birincil Endüstriler:

Güç Üretimi:Ana buhar hatları, sıcak yeniden ısıtma hatları, besleme suyu sistemleri

Petrokimya:Proses boruları, ısıtıcı tüpler, transfer hatları

Rafine etme:Ham petrol ve ürün hatları, ısıtıcı boruları, yardımcı programlar

Endüstriyel:Yüksek-sıcaklık proses boruları, buhar sistemleri

Gemi yapımı:Kazan ve makine boruları

Özel Hizmetler:

Kızgın Buhar:750 derece F'ye (399 derece) kadar

Doymuş Buhar:Tüm baskılar

Sıcak Su:Besleme suyu, kazan suyu

Proses Sıvıları:Yüksek sıcaklıklarda petrol, gaz, kimyasallar

Hava ve Gazlar:Basınçlı hava, proses gazları

Tipik A106 Gr.B Uygulamaları:

Santral Ana Buharı:400-600 derece, 100-200 bar

Rafineri Proses Boruları:300-400 derece, orta basınç

Endüstriyel Buhar Hatları:200-300 derece, çeşitli basınçlar

Eşanjör Boruları:Sıcaklıkların 400 derece F'yi aştığı yerler

Diğer Standartlarla Karşılaştırma

A106 ve A53:

A106 ve API 5L:

Çift Sertifikasyon:

Birçok fabrika boru toplantıları üretiyorhem A106 Gr.B hem de A53 Gr.BFarklı uygulamalar için esneklik sağlayan gereksinimler.

A106 Dikişsiz Borunun Avantajları

Teknik Avantajlar:

Yüksek-Sıcaklık Yeteneği:750 derece F hizmeti için özel olarak tasarlanmıştır

Tahmin Edilebilir Özellikler:Tutarlı yüksek{0}}sıcaklık davranışı için kontrollü kimya

İyi Sürünme Direnci:Uzun-süreli yüksek sıcaklıkta servis için

Mükemmel Kaynaklanabilirlik:Yüksek-sıcaklık gereksinimlerine rağmen

Kaynak Dikişi Yok:Kusursuz yapı, uzunlamasına kaynak endişelerini ortadan kaldırır

Kod Tanıma:ASME Kazan ve Basınçlı Kap Kodu onaylandı

Ekonomik Avantajlar:

Uzun Hizmet Ömrü:Düzgün bakımı yapılan sistemler onlarca yıldır

Daha Az Bakım:Sıcaklıkta güvenilir performans

Sigorta Kabulü:Sigortacılar tarafından yüksek-sıcaklık hizmetiyle tanınmaktadır

Yeniden Satış Değeri:A106 borulu ekipman değerini korur

Sınırlamalar ve Hususlar

Sıcaklık Sınırlamaları:

Kriyojenik hizmet için değildarbe testi olmadan

Ciddi döngüsel hizmet için değilyorulma analizi olmadan

Son derece aşındırıcı ortamlar için değilkorumasız

Maksimum sıcaklıkSürekli hizmet için 750 derece F

Maliyet Hususları:

A53 üzerinden prim:Tipik olarak %10-20 daha yüksek

Özel gereksinimlermaliyeti artırmak (normalleştirme, test etme vb.)

İmalat maliyetleridiğer karbon çeliklerine benzer

İmalat Notları:

Ön ısıtmadaha kalın bölümler için gerekli olabilir

PWHTisteğe bağlı ancak çoğu zaman faydalıdır

Kaynak prosedürleriServis sıcaklığına uygun olmalıdır

Isıl İşlem Seçenekleri

Tavsiye:500 derece F'nin üzerindeki sıcaklıklar için,normalleştirilmişA106 daha iyi uzun vadeli özellikler-sağlar.

Malzeme Sertifikasyonu

Gerekli Belgeler:

Değirmen Test Sertifikası (MTC):Tam kimyasal analiz ve mekanik testlerle

Isı Numarası İzlenebilirliği:ASME Code projeleri için gerekli

Hidrostatik Test Kayıtları:Basınç ve süre

Isıl İşlem Kayıtları:Normalleştirilmişse veya başka şekilde ısıl işlem görmüşse

Malzeme İşaretlemesi:ASTM A106 gereksinimlerine göre

İşaretleme Gereksinimleri:

Üreticinin adı veya ticari markası

ASTM tanımı (A106)

Sınıf (B)

Boyut (NPS ve program veya OD × duvar)

Isı numarası

Hidrostatik test basıncı

"SMLS" tanımı (isteğe bağlı ancak ortak)

Haddelenmiş değilse ısıl işlem sembolü-

Tipik İşaretleme:

metin

ABC CO A106 B 8 SCH40 67890 2000PSI

Yorum: Üretici=ABC CO, Teknik Özellikler=A106, Sınıf=B, Boyut=8" SCH40, Isı=67890, Test Basıncı=2000 PSI

İmalat ve Kaynak

Kaynak A106 Gr.B:

Karbon Eşdeğeri:

CE=C+Mn6CE=C+6Mn​
A106 Gr.B için: Genellikle 0.30 + 1.06/6 =Maksimum 0,48
(Modern çelik üretiminde gerçek değerler genellikle 0,35-0,45'tir)

Yüksek-Sıcaklık Hizmetiyle İlgili Özel Hususlar:

Kaynak metali seçimiana metalin yüksek-sıcaklık özellikleriyle eşleşmelidir

PWHTyüksek sıcaklıkta-servis için belirtilmiş olabilir

Kaynak prosedürleriservis sıcaklığı dikkate alınmalıdır

ÖYDkritik yüksek{0}sıcaklık kaynakları için daha kapsamlı

Tasarım Hususları

İzin Verilen Gerilmeler (ASME Bölüm II, Kısım D):

Not:Bunlarörnek değerler- her zaman güncel ASME Bölüm II, Kısım D'yi kullanın.

Tasarım Formülleri (ASME B31.1/B31.3):

Basınç Tasarımı:tm=PD2(SE+PY)+Atm​=2(SE+PY)PD​+A

Gerekli Kalınlık:Mekanik, korozyon ve erozyon toleranslarını içerir

Stres Analizi:Termal genleşme, ağırlık vb. için

Yüksek-Sıcaklıkla İlgili Hususlar:

Sürünme:Sabit gerilim altında-uzun vadeli deformasyon

Oksidasyon:Yüksek sıcaklıklarda yüzey ölçeklendirme

Termal Genleşme:Önemli genişleme sağlanmalı

Döngüsel Hizmet:Sıcaklık çevrimleri için yorulma hususları

Kalite Kontrol ve Muayene

Kritik Kalite Parametreleri:

Kimyasal Bileşimi:Belirtilen aralıklar dahilinde

Mekanik Özellikler:Minimum gereksinimleri karşılayın

Boyutsal Doğruluk:Toleranslar dahilinde

Yüzey Kalitesi:Zarar verici kusurlardan arınmış

Isıl İşlem:Belirtilmişse uygundur

Dikişsiz Borudaki Yaygın Kusurlar:

Laminasyonlar:İç ayrımlar

Dikişler:Yüzey kusurları

Eksantriklik:Düzensiz duvar kalınlığı

Dekarburizasyon:Yüzey karbon kaybı (yüksek-sıcaklık endişesi)

Ölçek:Denetimi etkileyen ağır değirmen ölçeği

Muayene Yöntemleri:

Ultrasonik Test:İç kusurlar ve duvar ölçümü için

Manyetik Parçacık:Yüzey çatlakları için

Boya Penetrantı:Yüzey kusurları için

Sertlik Testi:Mülkiyet doğrulaması için

Pozitif Malzeme Kimliği:Kimya doğrulaması için

Sipariş Bilgileri

Temel Spesifikasyon Verileri:

Standart ve Sınıf:ASTM A106 Sınıf B

Isıl İşlem:Normalleştirilmiş mi yoksa başka mı olduğunu belirtin (varsayılan,-döndürüldüğü gibidir)

Boyut:NPS ve Program veya OD × WT × Uzunluk

Miktar:Ayaklar veya parçalar

Son Hazırlık:Düz, eğimli, dişli

Test:Standart veya ek gereksinimler

Sertifika:MTC gereksinimleri

İşaretleme:Özel işaretleme talimatları

Örnek Satın Alma Şartnamesi:

metin

ASTM A106 Sınıf B Dikişsiz Boru Isıl İşlemi: Normalleştirilmiş Boyut: 12,75" OD × 0,375" WT × 40' Uzunluk Miktar: 3.000 feet Uçlar: Eğimli 30 derece ± 2,5 derece, 1/16" arazi Test: ASTM A106'ya göre hidrostatik test Ek: 32 derece F'de Charpy darbe testi (düşük sıcaklık için gerekiyorsa) Sertifikasyon: Freze Testi Tam izlenebilirlik sertifikası İşaretleme: Isı numarası dahil ASTM A106'ya göre Paketleme: Forklift kullanımı için paket, uçları koruyun

Dikkate Alınması Gereken Özel Gereksinimler:

Normalleştirme500 derece F'nin üzerindeki sıcaklıklar için

Charpy darbe testidüşük-sıcaklık uygulamaları için

Ultrasonik testkritik hizmet için

Sertlik testibelirli uygulamalar için

Pozitif malzeme tanımlamamalzeme doğrulaması için

Endüstri Kullanımı ve Standartları

Kod Tanıma:

ASME Kazan ve Basınçlı Kap Kodu:Bölüm I, Bölüm VIII

ASME B31.1 Güç Boruları:Buhar sistemleri için birincil malzeme

ASME B31.3 Proses Boruları:Rafinerilerde ve kimya tesislerinde yaygın olarak kullanılır

API Standartları:Rafineri hizmetiyle tanındı

NFPA Standartları:Belirli yangın koruma uygulamaları için

Sektör Tercihleri:

Enerji Endüstrisi:A106 ana buhar ve besleme suyu için standarttır

Rafine etme:Proses boruları için A106, kamu hizmetleri için A53

Kimyasal:Yüksek-sıcaklıktaki işlemler için A106

Endüstriyel:Buhar sistemleri için A106, genel borular için A53

Küresel Kabul:

Kuzey Amerika:Yüksek-sıcaklık karbonlu çelik borular için standart

Avrupa:EN 10216 sıklıkla kullanılır ancak A106 kabul edilir

Asya:JIS G3455 ortak, uluslararası projelerde kullanılan A106

Orta Doğu:A106 rafineri ve enerji projelerinde yaygın olarak kullanılmaktadır

Ekonomik Analiz

Maliyet Faktörleri:

Toplam Sahip Olma Maliyeti:

Başlangıç ​​Maliyeti:A53'ten daha yüksek

Kurulum Maliyeti:Diğer karbon çeliklerine benzer

Bakım Maliyeti:Güvenilirlik nedeniyle daha düşük

Yaşam Döngüsü Maliyeti:Daha yüksek başlangıç ​​maliyetine rağmen genellikle daha düşüktür

Risk Azaltma:Daha düşük arıza riski primi haklı çıkarır

A106 Ekonomik Olarak Gerekçeli Olduğunda:

400 derece F'nin üzerindeki sıcaklıklar

300 psi'nin üzerindeki basınçlar

Güvenilirliğin çok önemli olduğu kritik hizmetler

Long design life (>20 yıl)

Kodun gerektirdiği durumlarda (güç boruları için ASME B31.1)

Teknik Özet

ASTM A106 B Sınıfı dikişsiz karbon çelik borubuyüksek-sıcaklık karbonlu çelik borular için endüstri standardı. Dikkatlice kontrol edilen kimyası, zorunlu arındırılmış çelik uygulaması ve kusursuz yapısı, onu zorlu yüksek- sıcaklık uygulamaları için tercih edilen seçenek haline getiriyor.

Temel Güçlü Yönler:

Yüksek-Sıcaklık Performansı:750 derece F hizmeti için özel olarak tasarlanmıştır

Tutarlı Kalite:Kontrollü üretim ve test

Kod Tanıma:Tüm önemli basınçlı boru kuralları tarafından onaylanmıştır

Kanıtlanmış Güvenilirlik:Onlarca yıllık başarılı hizmet geçmişi

İyi Üretilebilirlik:Yüksek sıcaklık gereksinimlerine rağmen-kaynaklanabilir ve şekillendirilebilir

Seçim Yönergeleri:

Aşağıdaki durumlarda A106 Sınıf B'yi seçin:

Servis sıcaklığı 400 derece F'yi aşıyor

High-pressure service (>300 psi)

Enerji santrali buhar sistemleri

Rafineri proses boruları

Kritik endüstriyel süreçler

Kod bunu gerektiriyor (ASME B31.1 sıklıkla bunu gerektiriyor)

Uzun-vadeli güvenilirlik kritik öneme sahiptir

Aşağıdaki durumlarda alternatifleri düşünün:

Sıcaklık<400°F (A53 may suffice)

Maliyet birincil faktördür ve sıcaklık A53'e izin verir

Yapısal uygulamalar (A500'ü düşünün)

Düşük-sıcaklıkta servis (< -20°F, consider A333)

Very high temperatures (>750 derece F, alaşımlı çelikleri düşünün)

En İyi Uygulamalar:

Şartname:

Her zaman "ASTM A106 Sınıf B"yi belirtin

Consider "normalized" for temperatures >500 derece F

Hizmet koşulları için gereken ek testleri belirtin

Tedarik:

Gönderilerde Değirmen Testi Sertifikaları istensin

Belirtilmişse ısıl işlemi doğrulayın

Doğru işaretleme ve belgeleri kontrol edin

İmalat:

Nitelikli kaynak prosedürlerini kullanın

Kalın bölümler veya kısıtlanmış bağlantılar için PWHT'yi düşünün

Yüksek sıcaklıkta-servis için ASME kodu gereksinimlerine uyun

Kurulum:

Termal genleşmeyi karşılamak için uygun şekilde destekleyin

Yüksek sıcaklıkta-servis için uygun izolasyon kullanın

Gerektiğinde korozyon korumasını uygulayın

İşletme ve Bakım:

Yalıtım altında korozyonu izleyin

Uzun-dönemli yüksek-sıcaklık servisinde kayma hasarını inceleyin

Yerleşik bakım prosedürlerini takip edin

Geleceğin Trendleri:

Artan Küreselleşme:A106'yı belirten daha fazla uluslararası proje

Dijital Dokümantasyon:Elektronik MTC'ler ve malzeme takibi

Gelişmiş Test:Daha karmaşık ÖYD yöntemleri

Sürdürülebilirlik:Geri dönüştürülmüş içeriğe ve üretim verimliliğine odaklanma

Standart Uyumlaştırma:ISO standartlarına kademeli uyum

Nihai Tavsiye:

Yüksek-sıcaklıktaki karbon çeliği boru uygulamaları için,ASTM A106 Sınıf B dikişsiz boru altın standart olmaya devam ediyor. Kanıtlanmış performans, kod kabulü ve yaygın kullanılabilirlik kombinasyonu, onu buhar sistemleri, proses boruları ve diğer- yüksek sıcaklık uygulamalarını tasarlayan mühendisler için varsayılan seçim haline getiriyor. Genel-amaçlı borulara göre çok daha üstün olmasına rağmen, bu maliyet, üstün yüksek-sıcaklık özellikleri ve zorlu hizmetlerdeki güvenilirliği ile haklı çıkar.

*Yüksek sıcaklıktaki boru sistemlerini tasarlarken her zaman geçerli kurallara (ASME B31.1, B31.3 vb.) başvurun ve kalifiye mühendisleri dahil edin. Güvenli ve güvenilir uzun süreli çalışma için doğru malzeme seçimi, üretim, kurulum ve bakım şarttır.*