ASTM A213 / SA213 - Dikişsiz Alaşımlı-Çelik Kazan, Kızdırıcı ve Isı-Eşanjör Boruları
ASTM A213 (SA213)kapsayan kapsamlı spesifikasyondurdikişsiz ferritik ve östenitik alaşımlı-çelik borulariçinyüksek-sıcaklık ve aşındırıcı hizmetkazanlarda, kızdırıcılarda, ısı eşanjörlerinde ve kondansatörlerde.
Temel Özellikler
| Özellik | Tanım |
|---|---|
| Malzeme | Alaşımlı Çelik(Ferritik ve Östenitik kaliteler) |
| Üretme | Yalnızca kesintisiz (SMLS)- Sıcak-işlenmiş veya soğuk-çekilmiş |
| Sıcaklık Aralığı | 700 dereceye kadar (1300 derece F)dereceye bağlı olarak |
| Birincil Kullanım | Yüksek-sıcaklık/aşındırıcı hizmetkarbon çeliğinin yetersiz olduğu yerlerde |
Ortak Sınıflar ve Uygulamalar
Ferritik Sınıflar (Krom-Molibden):
| Seviye | Alaşım Tipi | Temel Unsurlar | Maksimum Sıcaklık* | Birincil Başvuru |
|---|---|---|---|---|
| T2 | ½Cr-½Ay | %0,5 Cr, %0,5 Mo | 500 derece | Düşük-alaşımlı kızdırıcı |
| T5 | 5Cr-½Ay | %5 Cr, %0,5 Mo | 600 derece | Yüksek-sıcaklık oksidasyon direnci |
| T11 | 1¼Cr-½Ay | %1,25 Cr, %0,5 Mo | 525 derece | Genel kızdırıcı tüpler |
| T12 | 1Cr-½Ay | %1 Cr, %0,5 Mo | 510 derece | T11'e benzer |
| T22 | 2¼Cr-1Mo | %2,25 Cr, %1 Mo | 575 derece | Endüstri standardıaşırı ısıtıcı |
| T91 | 9Cr-1Mo-V | %9 Cr, %1 Mo, V, Nb | 650 derece | Gelişmiş yüksek{0}sıcaklık |
Östenitik Kaliteler (Paslanmaz Çelikler):
| Seviye | AISI Eşdeğeri | Temel Unsurlar | Maksimum Sıcaklık* | Birincil Başvuru |
|---|---|---|---|---|
| TP304 | 304 | 18Cr-8Ni | 700 derece | Genel korozyon direnci |
| TP304H | 304H | 18Cr-8Ni (yüksek karbon) | 700 derece | Yüksek-geçici dayanım |
| TP316 | 316 | 16Cr-10Ni-2Mo | 700 derece | Klorür korozyon direnci |
| TP321 | 321 | 18Cr-10Ni-Ti | 700 derece | Taneler arası korozyon koruması |
| TP347 | 347 | 18Cr-10Ni-Nb | 700 derece | Yüksek-sıcaklık dayanımı, buhar oksidasyonu |
*Uzun-süreli hizmet için yaklaşık maksimum metal sıcaklığı
Kimyasal Gereksinimler (Örnekler)
Ferritik Sınıf T22:
| Öğe | Kompozisyon (%) |
|---|---|
| Karbon (C) | 0.05 - 0.15 |
| Manganez (Mn) | 0.30 - 0.60 |
| Fosfor (P), maks. | 0.025 |
| Kükürt (S), maks | 0.025 |
| Silikon (Si), maks. | 0.50 |
| Krom (Cr) | 1.90 - 2.60 |
| Molibden (Mo) | 0.87 - 1.13 |
Östenitik Sınıf TP304H:
| Öğe | Kompozisyon (%) |
|---|---|
| Karbon (C) | 0.04 - 0.10 |
| Manganez (Mn), maks. | 2.00 |
| Fosfor (P), maks. | 0.045 |
| Kükürt (S), maks | 0.030 |
| Silikon (Si), maks. | 1.00 |
| Krom (Cr) | 18.0 - 20.0 |
| Nikel (Ni) | 8.0 - 11.0 |
Mekanik Özellikler
Ferritik Kaliteler (Örnek - T22):
| Mülk | Gereklilik |
|---|---|
| Çekme Dayanımı, min | 415 MPa (60.000 psi) |
| Akma Dayanımı, min | 205 MPa (30.000 psi) |
| Uzama (50 mm'de), min | 30% |
Östenitik Kaliteler (Örnek - TP304H):
| Mülk | Gereklilik |
|---|---|
| Çekme Dayanımı, min | 515 MPa (75.000 psi) |
| Akma Dayanımı, min | 205 MPa (30.000 psi) |
| Uzama (50 mm'de), min | 35% |
İmalat ve Isıl İşlem
Üretim Yöntemleri:
Sıcak-bitmiş- Standart uygulamalar için
Soğuk-çekilmiş- Daha yakın toleranslar için (ısıl işlem görmelidir)
Isıl İşlem Gereksinimleri:
| Derece Türü | Gerekli Isıl İşlem |
|---|---|
| Ferritik Kaliteler | Normalleştirilmiş ve Temperlenmiş veya Tavlanmış |
| Östenitik Kaliteler | Çözelti Tavlanmış (1040 dereceye eşit veya daha büyük) ve Söndürülmüş |
| T91/T92 | Normalleştirilmiş (1040-1080 derece) ve Temperlenmiş (730-800 derece) |
Boyutsal Toleranslar:
Basınçlı boru standartlarından daha sıkı
Borunun-boruya-sıkışması açısından kritik
U-bükme boruları için özel toleranslar mevcuttur
Test ve Muayene
| Test | Gereklilik |
|---|---|
| Hidrostatik Test | Zorunlu(veya tahribatsız muayene) |
| Düzleştirme Testi | Gerekli (sünekliği test eder) |
| Genişletme Testi | Gerekli (genişletilebilirliği test eder) |
| Sertlik Testi | İsteğe bağlı/belirli sınıflar için |
| Tane Boyutu | Östenitik kaliteler için gereklidir |
| Tanelerarası Korozyon | Östenitik kaliteler için isteğe bağlı (ASTM A262) |
| Tahribatsız Muayene | İsteğe bağlı (girdap akımı/ultrasonik) |
Hidrostatik Test Basıncı:
metin
P=2St/D (minimum 70 bar/1000 psi) Burada belirtilen minimum akma dayanımının %= 60'si
Birincil Uygulamalar
1. Enerji Üretimi:
Kızdırıcı/Yeniden ısıtıcı tüpler(T22, T91, TP304H, TP347)
Su duvarı tüpleriaşındırıcı yakıt servisinde (T11, T22)
Isı geri kazanımlı buhar jeneratörü (HRSG)tüpler
Kondenser tüpleri(acı/deniz suyu için östenitik kaliteler)
2. Petrokimya ve Rafineri:
Ateşli ısıtıcı tüpler (T5, T9, T11, T22)
Isı değiştirici borularaşındırıcı proses akışları için
Katalitik dönüştürücü tüpler
Etilen kraker tüpleri
3. Endüstriyel Kazanlar:
Atık ısı kazanı boruları
Kimyasal geri kazanım kazan boruları
Yüksek-sıcaklık proses ısıtıcıları
Seçim Yönergeleri
Sıcaklığa- Dayalı Seçim:
| Sıcaklık Aralığı | Önerilen Sınıflar |
|---|---|
| < 425°C (800°F) | A192, A210 (karbon çelikleri) |
| 425-525 derece (800-975 derece F) | T11, T12, T22 |
| 525-600 derece (975-1110 derece F) | T5, T9, T22, TP304H |
| 600-650 derece (1110-1200 derece F) | T91, T92, TP304H, TP347 |
| >650 derece (1200 derece F) | TP304H, TP347, TP310, gelişmiş alaşımlar |
Korozyona- Dayalı Seçim:
| Korozyon Tipi | Önerilen Sınıflar |
|---|---|
| Oksidasyon (şömine başında) | T5 (%5 Cr), T9 (%9 Cr), T22 (%2¼ Cr) |
| Sülfidasyon | T5, T9 (daha yüksek krom) |
| Klorür Stres Korozyonu | TP321, TP347 (stabilize kaliteler) |
| Genel Korozyon | TP304, TP316 |
| Buhar Tarafı Oksidasyonu | TP347 (en iyisi), TP304H |
İmalat Hususları
Kaynak Gereksinimleri:
| Derece Türü | Kaynak Konusunda Önemli Hususlar |
|---|---|
| Ferritik Cr-Mo | Ön ısıtma zorunlu, PWHT gerekli, düşük-hidrojen elektrotları |
| T91/T92 | Sıkı ön ısıtma (200 derece), kontrollü geçiş sıcaklığı, özel PWHT |
| östenitik | Ön ısıtma yok, ancak ısı girişi kontrolü, hassasiyeti önler |
Tüp Genişletme:
Ferritik kaliteler kolayca tüp levhalara genişler
Östenitik kaliteler dikkat gerektirir (sertleşir)
T91/T92 özel prosedürler gerektirir
U-Büküm Gereksinimleri:
Belirtilen minimum bükülme yarıçapı
Bükmeden sonra ısıl işlem sıklıkla gereklidir
Bükülmüş bölümler için özel testler
İlgili Standartlarla Karşılaştırma
| Standart | Malzeme | A213'ten Temel Fark |
|---|---|---|
| ASTM A335 | Alaşımlı Çelik | Boruharici borular için (A213 tüplere yardımcı) |
| ASTM A210 | Karbon Çelik | Daha düşük sıcaklık kapasitesi |
| ASTM A269 | Paslanmaz çelik | Özellikle kazanlar için olmayan genel servis boruları |
| ASTM A789/A790 | Dubleks Paslanmaz | Aşındırıcı hizmet için, yüksek-sıcaklık değil |
Arıza Modları ve Önleme
1. Sürünme Rüptürü:
Neden:Tasarım sınırlarının ötesinde aşırı ısınma
Önleme:Sıcaklık izleme, uygun kalite seçimi
Şunlar için kritik:T11, T22 üst sıcaklık limitlerinde
2. Ocakbaşı Korozyonu:
Neden:Yakıttaki kükürt, vanadyum, alkali metaller
Önleme:Daha yüksek krom kaliteleri, yakıt katkı maddeleri
Çözümler:Orta için T5, şiddetli için T9/T91
3. Buhar Tarafı Oksidasyonu:
Neden:Yüksek buhar sıcaklığı/basıncı
Önleme:En iyi direnç için TP347, oksit-dağılmış kaplamalar
Şunun için sorunlu:Ultra-süperkritik kazanlarda TP304H
4. Gerilmeli Korozyon Çatlaması:
Neden:Klorürler + stres + sıcaklık
Önleme:Stabilize kaliteler için TP321/TP347, klorür kontrolü
Kritik:Kıyı tesisleri, belirli proses koşulları
Ekonomik Hususlar
Maliyet Karşılaştırması (T22'ye Göre):
| Seviye | Yaklaşık Maliyet Faktörü |
|---|---|
| T11/T12 | 0.9-1.0x |
| T22 | 1,0x (Temel) |
| T5 | 1.2-1.4x |
| T91 | 2.0-2.5x |
| TP304H | 3.0-4.0x |
| TP347 | 4.0-5.0x |
Yaşam Döngüsü Maliyet Faktörleri:
İlk malzeme maliyeti
İmalat/kaynak maliyetleri
Değiştirme sıklığı
Tesis verimliliği(daha yüksek sıcaklıklar=daha iyi verimlilik)
Kesinti maliyetlerionarım için
Sipariş Bilgileri
Temel Özellikler:
Standart:ASTM A213/SA213
Seviye:Özel alaşım tanımı (örn. T22, TP304H)
Boyutlar:Dış Çap × Duvar Kalınlığı × Uzunluk
Isıl İşlem:Standart dışındaysa belirtin
Tahıl Boyutu:Östenitik kaliteler için (tipik olarak 7 veya daha kaba)
Test:Ek gereksinimler (IGC, hidro, vb.)
Son Hazırlık:Düz, eğimli, U-bükümlere özel
Örnek Satın Alma Şartnamesi:
metin
ASTM A213 T22 Tüpler, 38,1 mm OD × 5,0 mm duvar × 15.000 mm uzunluk, Normalleştirilmiş ve temperlenmiş, düz uçlar, hidrostatik, düzleştirme ve genişletme testleriyle, Isı numarası izlenebilirliğiyle Tam MTC, ultrasonik olarak test edilmiştir.
Uluslararası Eşdeğerler
| Seviye | Avrupa (EN) | Japonya (JIS) | Çin (Büyük Britanya) |
|---|---|---|---|
| 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 347TB | 07Cr18Ni11Nb |
Özet:ASTM A213alaşımlı çelik ısı transfer boruları için kesin özelliklerzorlu yüksek-sıcaklık ve aşındırıcı ortamlarda. Kapsamlı ferritik ve östenitik kalite yelpazesi şunları sağlar:özel çözümlerhemen hemen her türlü kazan, kızdırıcı veya ısı eşanjörü uygulaması için performans gerekliliklerini ekonomik hususlarla dengeler.
