Canonada de soldadura per fusió elèctrica ASTM A671 (EFW).
Visió general bàsica
Una especificació estàndard per acanonada d'acer-soldada-per fusió elèctricafabricat ambmetall d'aportació afegit, fabricat a partir deplaques de qualitat de recipients a pressió. ASTM A671 està dissenyat perservei d'alta-pressió a temperatures atmosfèriques i més baixes, per la qual cosa és essencial per a canonades de gran-diàmetre en aplicacions de generació d'energia, petroquímica i infraestructures industrials .
Nom Explicació
| Part | Significat |
|---|---|
| ASTM | ASTM Internacional |
| A671 | Número d'especificació estàndard per a canonades d'acer-de fusió-soldades elèctrics per a temperatures atmosfèriques i més baixes |
| Soldat per fusió elèctrica (EFW) | Procés de fabricació: tub format a partir de placa i soldat longitudinalment o en espiral mitjançant soldadura d'arc elèctric ambmetall d'aportació afegit |
| Distinció clau | A diferència d'ERW (sense metall d'aportació) - EFW utilitzametall d'aportaciódurant la soldadura |
Característiques principals de la canonada ASTM A671 EFW
| Característica | Descripció |
|---|---|
| Font material | Fabricat a partir deplaques de qualitat de recipients a pressió(p. ex., ASTM A285, A515, A516, A537, A517) |
| Fabricació | Soldat per fusió elèctrica (EFW)- normalmentSoldat per arc submergit longitudinal (LSAW)oSoldat per arc doble submergit (DSAW)amb metall d'aportació afegit |
| Aplicació primària | Servei d'alta-pressió aatmosfèriques i temperatures més baixes |
| Gamma de diàmetres | 16 polzades (400 mm) i més grannominalment |
| Gruix de paret | 1/4 de polzada (6 mm) i més |
| Longitud | Normalment de 6 m i 12 m, ajustable als requisits del projecte |
| Focus de temperatura | Dissenyat específicament permenor tenacitat a la temperatura(no servei de temperatura elevada) |
Terminologia clau: qualificació vs. classe
Entendre la distinció entreGrauiClasseés fonamental per a ASTM A671:
| Terme | Definició | Exemples |
|---|---|---|
| Grau | Designa eltipus de placa de recipient a pressió utilitzadaper fabricar la canonada. El grau indica la composició química i el nivell de resistència del material base. | CA55, CB60, CC60, CC65, CC70 |
| Classe | Designa tres atributs clau de fabricació:tractament tèrmic realitzat, si els'examina radiogràficament la soldadura, i si ella canonada està provada a pressió . | 10, 12, 22, 32, 42, 52 (vegeu la taula completa a continuació) |
Graus comuns (designacions del material de la placa)
El "Grau" a ASTM A671 correspon a les especificacions específiques de la placa del recipient a pressió:
| Grau | Especificació de la placa corresponent | Aplicació típica |
|---|---|---|
| CA55 | ASTM A285 Grau A o B | Servei general d'acer al carboni |
| CB60 | ASTM A516 Grau 60 | Força moderada, bona tenacitat |
| CB65 | ASTM A516 Grau 65 | Major resistència, millora de la tenacitat |
| CB70 | ASTM A516 Grau 70 | Alta resistència, excel·lent tenacitat |
| CC60 | ASTM A516 Grau 60 (amb requisits addicionals) | Servei de-baixa temperatura |
| CC65 | ASTM A516 Grau 65 (amb requisits addicionals) | Servei de-baixa temperatura |
| CC70 | ASTM A516 Grau 70 (amb requisits addicionals) | Més comú per a aplicacions de baixa-temperatura |
| CJA115 | Placa d'acer aliat | Aplicacions-d'aliatges d'alta resistència |
| CJB115 | Placa d'acer aliat | Aplicacions-d'aliatges d'alta resistència |
| CF65/CF70 | Placa d'acer al níquel | Resistència millorada a baixa-temperatura |
Designacions de classe - Taula de referència completa
La "Classe" determina els requisits de tractament tèrmic, examen radiogràfic i proves de pressió. Les classes segueixen un sistema de numeració lògic on elel primer dígit indica el tipus de tractament tèrmic, i elel segon dígit indica el nivell d'inspecció :
| Classe | Tractament tèrmic | Radiografia | Prova de pressió | Aplicació típica |
|---|---|---|---|---|
| 10 | Cap | No | No | No-crític, baixa-pressió |
| 11 | Cap | Sí | No | Quan cal verificar la integritat de la soldadura sense prova de pressió |
| 12 | Cap | Sí | Sí | El més comú per al servei-soldat que requereix una inspecció completa |
| 13 | Cap | No | Sí | Només s'ha provat la pressió- |
| 20 | Alleujat de l'estrès | No | No | Alleujament de l'estrès per a l'estabilitat dimensional |
| 21 | Alleujat de l'estrès | Sí | No | Alleujament de tensió amb examen de soldadura |
| 22 | Alleujat de l'estrès | Sí | Sí | Més comú per al servei-alleujat de l'estrès |
| 23 | Alleujat de l'estrès | No | Sí | Alleujament de l'estrès només amb prova de pressió |
| 30 | Normalitzat | No | No | Normalitzat per al refinament del gra |
| 31 | Normalitzat | Sí | No | Normalitzat amb examen de soldadura |
| 32 | Normalitzat | Sí | Sí | Comú per al servei normalitzat |
| 33 | Normalitzat | No | Sí | Normalitzat només amb prova de pressió |
| 40 | Normalitzat i temperat | No | No | Propietats mecàniques millorades |
| 41 | Normalitzat i temperat | Sí | No | Propietats millorades amb examen de soldadura |
| 42 | Normalitzat i temperat | Sí | Sí | Tractament tèrmic complet i inspecció |
| 43 | Normalitzat i temperat | No | Sí | Propietats millorades amb prova de pressió |
| 50 | Temprat i temperat | No | No | Màxima força |
| 51 | Temprat i temperat | Sí | No | Màxima resistència amb examen de soldadura |
| 52 | Temprat i temperat | Sí | Sí | Màxima resistència amb una inspecció completa |
| 53 | Temprat i temperat | No | Sí | Màxima resistència amb prova de pressió |
| 70/71/72/73 | Temprat i tractament tèrmic per precipitació | Diversos | Diversos | Acers aliats especialitzats |
Nota:El sistema de numeració de classes funciona de la següent manera:
Primer dígit(10-70): tipus de tractament tèrmic (10=soldat, 20=alleujat, 30=normalitzat, 40=normalitzat i temperat, 50=apagat i temperat)
Segon dígit(0,1,2,3): nivell d'inspecció (0=cap, 1=només RT, 2=RT + prova hidràulica, 3=només prova hidràulica)
Composició química (típica per als graus d'acer al carboni)
| Grau | Carboni (C) % | Silici (Si) % | Manganès (Mn) % | Fòsfor (P) % | Sofre (S) % |
|---|---|---|---|---|---|
| CA55 | 0,28 màx | - | 0,98 màx | 0,035 màx | 0,035 màx |
| CB60 | 0,24 màx | 0.13-0.45 | 1,30 màx | 0,035 màx | 0,035 màx |
| CB65 | 0,28 màx | 0.13-0.45 | 1,30 màx | 0,035 màx | 0,035 màx |
| CB70 | 0,31 màx | 0.13-0.45 | 1,30 màx | 0,035 màx | 0,035 màx |
| CC60 | 0,21 màx | 0.55-0.98 | 0.79-1.30 | 0,035 màx | 0,035 màx |
| CC65 | 0,24 màx | 0.55-0.98 | 0.79-1.30 | 0,035 màx | 0,035 màx |
| CC70 | 0,27 màx | 0.55-0.98 | 0.79-1.30 | 0,035 màx | 0,035 màx |
Font:
Propietats mecàniques
| Grau | Límit de rendiment (MPa) min | Resistència a la tracció (MPa) | % d'allargament (longitudinal) |
|---|---|---|---|
| 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 |
Resistència a la tracció del punt de soldadura:Ha de complir o superar la resistència a la tracció mínima del grau de metall base.
Procés de fabricació
Les canonades ASTM A671 EFW es fabriquen mitjançant el procés següent:
Preparació del plat:Les plaques d'acer de qualitat dels recipients a pressió es seleccionen en funció del grau requerit (A516, A515, A285, etc.).
Formació:Les plaques es formen en forma cilíndrica utilitzantDoblat de tres rotlleso tecnologia similar.
Soldadura:La costura longitudinal es solda mitjançantSoldadura per arc submergit (SAW)procés ambmetall d'aportació afegit- això distingeix EFW d'ERW (que no utilitza metall d'aportació).
Expansió mecànica:La canonada s'amplia per aconseguir toleràncies dimensionals precises.
Tractament tèrmic:S'aplica segons la classe especificada (alleugeriment, normalització, extinció i temperat).
NDT i proves:Examen radiogràfic, proves hidrostàtiques, proves d'ultrasons segons exigeix la classe.
Acabats:Preparació final (bisellat, llisa), aplicació de recobriment tal com s'especifica.
Taula de comparació: ASTM A671 vs ASTM A672
Sovint es compara ASTM A671 amb ASTM A672, ja que tots dos són estàndards de canonades EFW de plaques de recipients a pressió:
| Aspecte | ASTM A671 | ASTM A672 |
|---|---|---|
| Temperatura de servei | Atmosfèrics i temperatures més baixes | Temperatures moderades i altes |
| Enfocament primari | Tenacitat a baixa-temperatura, propietats d'impacte | Força de temperatura elevada, resistència a la fluència |
| Graus típics | CC60, CC65, CC70 (basat en A516) | B60, B65, B70 (plaques similars però requisits diferents) |
| Aplicacions comuns | Conduccions de procés a baixa-temperatura, GNL, servei en fred | Conduccions externes de la caldera, línies de procés d'alta-temperatura |
| Prova d'impacte | Sovint es requereix per a serveis a baixa-temperatura | Normalment no es requereix tret que s'especifiqui |
Requisits de proves i inspecció
Depenent de la classe seleccionada, les canonades ASTM A671 pateixen:
| Tipus de prova | Propòsit | Aplicabilitat |
|---|---|---|
| Prova de tensió | Comprovar el rendiment i la resistència a la tracció | Tots els graus |
| Prova de flexió de soldadura guiada transversal | Verificar la ductilitat i integritat de la soldadura | Totes les canonades |
| Prova d'aplanament | Comprovar la ductilitat | Tal com s'especifica |
| Examen radiogràfic (RT) | Detectar defectes de soldadura | Necessari per a les classes amb "1" o "2" com a segon dígit |
| Prova hidrostàtica | Prova d'-estanquitat | Necessari per a les classes amb "2" o "3" com a segon dígit |
| Proves d'impacte (Charpy V-osca) | Verifiqueu la tenacitat a baixa-temperatura | Sovint es requereix per al servei de baixa-temperatura, especificat com a requisit addicional |
| Examen ultrasònic (UT) | Detectar defectes laminars | Requisit suplementari |
| Inspecció dimensional | Verifiqueu el OD, el gruix de la paret i la rectitud | 100% |
Aplicacions comuns
Les canonades ASTM A671 EFW s'utilitzen àmpliament en:
| Indústria | Aplicacions |
|---|---|
| Centrals elèctriques | Conduccions d'aigua de refrigeració, condensadors, sistemes d'aigua d'alimentació |
| GNL i petroquímica | Conduccions de procés de-baixa temperatura, serveis criogènics |
| Petroli i gas | Conduccions de baixa-a-pressió per a fluids freds, línies de recollida de gas |
| Infraestructura industrial | Sistemes de canonades que requereixen tenacitat a baixes temperatures |
| Refineries | Conduccions fora del lloc, línies de serveis públics en climes freds |
| Calefacció de districte | Xarxes de distribució (quan les temperatures són moderades) |
| Tractament de l'aigua | Línies d'aigua de gran-diàmetre que requereixen capacitat de pressió |
Disponibilitat de mida típica
| Paràmetre | Interval |
|---|---|
| Diàmetre exterior | De 16" (400 mm) a 100" (2500 mm)+ |
| Gruix de paret | De 6 mm (0,25") a 75 mm (3") |
| Longitud | 6 m, 12 m o personalitzat segons calgui |
| Final Acabat | Extrems plans, extrems bisellats per a la soldadura |
Opcions d'acabat superficial i protecció
| Tipus d'acabat | Aplicació |
|---|---|
| Acabat del molí(-soldat) | Estàndard, per a posterior processament |
| Primer-pintat | Protecció temporal contra la corrosió |
| Recobriment epoxi | Protecció contra la corrosió per a línies enterrades/de servei |
| Recobriment 3LPE | Conduccions enterrades, ambients durs |
| Galvanitzat | Menys freqüent a causa dels grans diàmetres |
Directrius de selecció de classe
La selecció de la classe adequada depèn dels requisits del servei:
| Condició del servei | Classe recomanada | Justificació |
|---|---|---|
| No-crític, baixa-pressió | 10 o 13 | Cost més baix, proves mínimes |
| Industrial general, pressió moderada | 12 | Tal com-soldat amb una inspecció completa (RT + prova hidràulica) |
| Recipients a pressió, servei crític | 22 | Alleuja l'estrès amb una inspecció completa -més comú per a moltes aplicacions |
| Servei de-baixa temperatura | 32 o 42 | Normalitzat o normalitzat i temperat per al refinament i la duresa del gra |
| Requisits{0}}d'alta resistència | 52 | Temprat i temperat per a la màxima resistència |
| Condicions de servei greus | 42 o 52 amb requisits addicionals | Tractament tèrmic complet i inspecció |
Avantatges de la canonada ASTM A671 EFW
| Avantatge | Descripció |
|---|---|
| Capacitat de gran diàmetre | Pot produir canonades molt més grans que les capacitats sense soldadura o ERW |
| Parets Gruixudes | Adequat per a aplicacions d'alta-pressió que requereixen un gruix de paret important |
| Flexibilitat dels materials | Àmplia gamma de graus de plaques disponibles per a diferents condicions de servei |
| Baixa -Resistència a la temperatura | Dissenyat específicament per al servei atmosfèric i de baixa temperatura |
| Opcions de control de qualitat | El sistema de classes permet fer coincidir el nivell d'inspecció amb la criticitat del servei |
| Rendiment provat | Llarga història en aplicacions energètiques, petroquímiques i industrials |
| Fabricació a partir de placa | Permet l'ús de materials de qualitat de recipients a pressió amb propietats certificades |
Notes importants de selecció
1. Selecció de grau
CA55, CB60, CB65, CB70:Servei general d'acer al carboni
CC60, CC65, CC70: Preferit per a aplicacions de-baixa temperaturaque requereixen una major duresa
Nombre més alt=resistència més alta (60, 65, 70 indiquen una resistència a la tracció aproximada en ksi)
2. Lògica de selecció de classes
El sistema de numeració de classes fa que la selecció sigui senzilla:
Primer dígit= Tractament tèrmic: 10 (com-soldat), 20 (alleugerit), 30 (normalitzat), 40 (normalitzat i temperat), 50 (apagat i temperat)
Segon dígit= inspecció: 0 (cap), 1 (només RT), 2 (RT + prova hidràulica), 3 (només prova hidràulica)
Seleccions més habituals:
Classe 12:Tal com-soldat, totalment inspeccionat, per al servei general
Classe 22:Alleujat de l'estrès, completament inspeccionat -estàndard per a moltes aplicacions
Classe 32:Normalitzat, completament inspeccionat: per a serveis a baixa-temperatura
3. Limitacions de temperatura
ASTM A671 és específicament per aatmosfèriques i temperatures més baixes
For elevated temperature service (>400 graus F/200 graus), especifiqueuASTM A672en canvi
Per a temperatures molt baixes (per sota de -50 graus F/-45 graus), verifiqueu els requisits de prova d'impacte amb especificacions addicionals
4. Compliment del codi
Codi ASME: Sovint s'adopta comSA-671per a aplicacions del codi de calderes i recipients a pressió
Consulteu els codis de construcció aplicables (ASME B31.3, B31.1, etc.) per als factors d'acceptació i disseny.
5. Garantia de qualitat
Certificat de prova de molí:CA 10204 3.1 o 3.2normalment requerit per a aplicacions crítiques
Assegureu-vos que totes les proves requerides (RT, prova hidràulica, impacte) per classe especificada estiguin documentades
Menjar final: Canonada ASTM A671 EFWés elespecificació estàndard per a canonades d'acer-soldades de gran-diàmetre,-fusió-elèctricafabricat a partir de plaques de qualitat de recipient a pressió perservei d'alta-pressió a temperatures atmosfèriques i més baixes. Es distingeix per la sevaGrau(indicant el material de la placa, per exemple, CC70 de A516 Gr.70) iClasse(indicant el nivell d'inspecció i tractament tèrmic, p. ex., Classe 22 per alleujar l'estrès-amb radiografia i prova hidràulica). Aquesta canonada és essencial persistemes de refrigeració de centrals elèctriques, instal·lacions de GNL, canonades de processos petroquímics i infraestructura industrialrequereixen grans diàmetres, parets gruixudes i un rendiment fiable a baixa-temperatura. L'especificació més comuna per al servei de baixa-temperatura ésASTM A671 CC70 Classe 22 .
