ASTM SA179/A179 Tubs intercanviadors i condensadors d'acer al carboni de baixa-calor-estirat en fred sense soldadura-
Visió general
ASTM SA179/A179és l'especificació pertubs d'acer de baix-carboni estirats en fred-sense soldaduradissenyat específicament perintercanviadors de calor, condensadors i equips de transferència de calor similars. Aquests tubs es caracteritzen pel seu acabat superficial llis, dimensions precises i excel·lent conductivitat tèrmica, el que els fa ideals per a aplicacions eficients de transferència de calor.
Nota important:
SA179és la designació del codi de caldera i recipient a pressió ASME
A179és la designació ASTM
Tots dos fan referència a la mateixa especificació del material
Característiques clau
Característiques úniques dels tubs SA179:
Procés-d'estirat en fred:Proporciona un acabat de superfície llisa i unes dimensions precises
Acer baix en carboni:Excel·lent conductivitat tèrmica
Construcció sense costures:Sense costures de soldadura per impedir la transferència de calor o crear punts de fallada
Aplicació especialitzada:Concretament per a intercanviadors de calor i condensadors
Qualitat de la superfície:Superior a la canonada d'ús-general per a la resistència a la contaminació
Especificacions del material
Composició química (màxim %):
| Element | Requisit | Propòsit |
|---|---|---|
| Carboni (C) | 0.06-0.18 | Baix carboni per a una bona soldabilitat i conductivitat tèrmica |
| Manganès (Mn) | 0.27-0.63 | Força sense comprometre les propietats tèrmiques |
| Fòsfor (P) | 0,035 màx | Control d'impureses |
| Sofre (S) | 0,035 màx | Control d'impureses |
| Silici (Si) | No especificat | Normalment baix per a la màxima conductivitat tèrmica |
Punts clau:
Interval baix en carboni:Específicament controlat per a propietats òptimes
Sense requisit de silici:A diferència de l'A106 que requereix un mínim de silici
Acer típicament mort:Però no exigit explícitament per les especificacions
Propietats mecàniques
| Propietat | Requisit | Notes |
|---|---|---|
| Resistència a la tracció | Superior o igual a 47.000 psi (325 MPa) | Només un mínim, no s'especifica un màxim |
| Límit de rendiment | Superior o igual a 26.000 psi (180 MPa) | Amb una extensió del 0,5% sota càrrega |
| Elongació | Major o igual al 35% en 2 polzades | Per a un gruix de paret superior o igual a 0,015" |
| Duresa | Normalment 72-85 HRB | No especificat però rang típic |
Nota:Les propietats mecàniques són percom-acabat d'estirar-en fredcondició. El recuit es pot realitzar per complir els requisits.
Procés de fabricació
Producció especialitzada:
Laminació en calent:Producció inicial de tubs sense soldadura (normalment a A106 o similar)
Dibuix en fred:Passes múltiples per matrius per aconseguir:
Mides precises
Acabat superficial llis
Propietats mecàniques millorades
Tractament tèrmic (opcional):
Alleujar l'estrès:Per a l'estabilitat dimensional
Recuit:Per complir amb les propietats mecàniques si cal
Acabats:
Redreçament
Tall a la longitud
Neteja i inspecció
Beneficis del dibuix en fred:
Acabat superficial:Ra 32-63 μin (0,8-1,6 μm) típic
Precisió dimensional:Toleràncies estrictes
Força millorada:Mitjançant l'enduriment per treball
Millor ovalitat:Tubs més rodons que-calents
Mides i rang de mides
Mides estàndard:
| Paràmetre | Interval | Més Comú |
|---|---|---|
| Diàmetre exterior | 3/16" a 3" (4,76 a 76,2 mm) | 5/8" a 1-1/4" |
| Gruix de paret | 0,015" a 0,165" (0,38 a 4,19 mm) | 0,035" a 0,109" |
| Longitud | Fins a 65 peus (20 m) | 20-40 peus típic |
Mides de tubs comuns per als intercanviadors de calor:
3/4" OD × 0,035" paret(BWG 18)
3/4" OD × 0,049" paret(BWG 16)
1" OD × 0,049" paret(BWG 16)
1" OD × 0,065" paret(BWG 14)
BWG (calibre de filferro de Birmingham)s'utilitza habitualment per especificar el gruix de la paret dels tubs d'intercanviador de calor.
Toleràncies dimensionals (més estretes que les canonades estàndard)
Toleràncies del diàmetre exterior:
| OD (polzades) | Tolerància |
|---|---|
| Menor o igual a 0,500 | ±0.004" |
| 0.501 - 0.625 | ±0.005" |
| 0.626 - 0.750 | ±0.006" |
| 0.751 - 1.000 | ±0.007" |
| 1.001 - 1.250 | ±0.008" |
| 1.251 - 1.500 | ±0.009" |
| > 1.500 | ±0.010" |
Toleràncies de gruix de paret:
| Gruix de paret | Tolerància |
|---|---|
| Menor o igual a 0,035" | ±10% |
| 0.036" - 0.065" | ±9% |
| > 0.065" | ±8% |
Nota:Molt més ajustades que les toleràncies estàndard de les canonades (normalment ±12,5%)
Altres toleràncies:
Longitud:+1/8", -0" per a longituds de tall
Rectitud:0,010" per peu com a màxim
Fora-de-rodoneïtat:Dins de la tolerància OD
Requisits de prova
Proves obligatòries:
| Prova | Requisit | Propòsit |
|---|---|---|
| Prova hidrostàtica | 1.000 psi o superior tal com s'ha calculat | Estanquitat de fuites |
| Prova de flare | Amplieu l'extrem fins al diàmetre especificat sense esquerdar-se | Ductilitat per a l'expansió del tub |
| Prova d'aplanament | Aplanar a la distància especificada sense trencar-se | Ductilitat general |
| Prova de tracció | Un per lot | Verificar les propietats mecàniques |
| Prova de duresa | Opcional, sovint realitzat | Control de qualitat addicional |
| Prova no destructiva | Corrents de Foucault o ultrasònics opcionals | Detecció de defecte |
Pressió de prova hidrostàtica:
P=2StDP=D2St
On S=60% del límit elàstic mínim especificat (15.600 psi)
Pressió de prova mínima =1.000 psi
Requisits de la prova de flare:
| OD (polzades) | Expansió mínima |
|---|---|
| Inferior o igual a 1.000 | Augment del 20% de la DO |
| > 1.000 | Augment del 15% de la DO |
Crític per a:Juntes-a-tubs en intercanviadors de calor
Requisits d'acabat superficial
Qualitat de la superfície:
Superfície llisa:Lliure d'escales, fosses, costures i altres defectes nocius
Rugositat típica:Ra 32-63 μin (0,8-1,6 μm)
Inspecció visual:Examen visual 100%.
Acabats especials:Disponible per a una millor transferència de calor o resistència a la contaminació
Condicions de superfície habituals:
Com-dibuixat:Acabat estàndard, pot haver-hi lubricant de dibuix lleuger
Net i brillant:Decapat o netejat químicament
Fosfatat:Per a la protecció contra la corrosió i la pintura
Recobriments especials:Per condicions específiques de servei
Aplicacions
Aplicacions primàries:
Bescanviadors de calor de carcassa i tub:
Intercanviadors de calor de procés
Escalfadors i refrigeradors
Condensadors i evaporadors
Equipament de la central elèctrica:
Condensadors de superfície
Escalfadors d'aigua d'alimentació
Bescanviadors de calor-refrigerats per aire
Química i petroquímica:
Jaquetes de refrigeració del reactor
Intercanviadors de processos
Unitats de recuperació de calor residual
Climatització i refrigeració:
Tubs de refrigeració
Bobines de refrigeració
Unitats de recuperació de calor
Condicions típiques del servei:
Temperatura:Fins a 450 graus F (232 graus)
Pressió:Moderat (normalment < 300 psi)
Mitjans de comunicació:Aigua, vapor, olis, fluids de procés
Medi ambient:Servei habitual de neteja amb un tractament adequat de l'aigua
Per què s'utilitza SA179:
Excel·lent conductivitat tèrmica:L'acer baix en carboni proporciona una transferència de calor òptima
Cost-efectiu:Més econòmic que els aliatges o els acers inoxidables
Bona fabricabilitat:Fàcil d'expandir, doblegar i soldar
Resistència a la corrosió adequada:Per a molts serveis d'aigua i processos
Fiabilitat provada:Llarga història de servei exitós
Comparació amb estàndards similars
SA179 vs. A106:
| Paràmetre | SA179 | A106 Grau B |
|---|---|---|
| Ús primari | Bescanviadors de calor, condensadors | Conduccions d'alta-temperatura |
| Contingut de carboni | 0.06-0.18% | Inferior o igual al 0,30% |
| Fabricació | Estirat-en fred | Calent-acabat o normalitzat |
| Acabat superficial | Suau, precís | Acabat de molí estàndard |
| Toleràncies | Més estret | Toleràncies estàndard de canonades |
| Temperatura | Fins a 450 graus F | Fins a 750 graus F |
| Cost | Més alt | Abaix |
SA179 vs. A214 (tubs d'intercanviador de calor ERW):
| Paràmetre | SA179 (sense costures) | A214 (ERW) |
|---|---|---|
| Fabricació | Dibuix-en fred sense costures | Resistència elèctrica soldada |
| Soldar | Sense soldadura longitudinal | Té soldadura longitudinal |
| Acabat superficial | Millor | Bé |
| Cost | Més alt | Abaix |
| Aplicació | Servei crític | Servei general |
SA179 vs. A334 (tubs de baixa-temperatura):
SA179:Per transferir calor a temperatures moderades
A334:Per a serveis a baixa-temperatura (aplicacions criogèniques)
Química diferenti requisits de prova
Fabricació i instal·lació
Expansió del tub:
Procés crític per al muntatge de l'intercanviador de calor:
Mètode d'expansió:Expansió de tubs mecànics o hidràulics
Relació d'expansió:Normalment 3-8% del gruix de la paret del tub
Seqüència:Expandir des del centre cap a fora en una làmina de tubs
Verificació:Sovint es fan{0}}proves extretes
Consideracions:Lubricació adequada, manteniment d'eines
Soldadura de tubs SA179:
Bona soldabilitat:Baix contingut de carboni (CE normalment < 0,35)
Metall de farciment:ER70S-2 o farciment baix en carboni similar
Preescalfar:Generalment no és necessari per a parets primes
Tractament tèrmic post-soldadura:Opcional per alleujar l'estrès
Mètodes comuns:GTAW (TIG) per a soldadures de qualitat
Doblat i conformat:
Flexió en fred:Apte per a radis moderats
Radi de curvatura mínim:Normalment 3 × OD
Ús del mandril:Recomanat per evitar l'aplanament
Tornada de primavera:Compte en el disseny d'eines
Certificació de materials i traçabilitat
Documentació requerida:
Certificat de prova de molí:Amb anàlisis químics i assaigs mecànics
Traçabilitat del nombre de calor:Essencial per a les aplicacions del codi ASME
Informes de proves:Proves hidrostàtiques, flare, aplanament
Informe dimensional:Sovint es proporcionen tubs de precisió
Certificació ASME:El prefix "SA" indica el compliment del codi de caldera ASME
Requisits de marcatge:
Nom o marca comercial del fabricant
Especificació (SA179 o A179)
Mida (OD × paret)
Número de calor
Longitud (si es talla a una longitud específica)
Pressió de prova (si es prova hidrostàticament)
Marcatge típic:
text
ABC CO SA179 0.750 x 0,049 H12345 20'-0"
Interpretació: fabricant=ABC CO, especificació=SA179, mida=0.750" OD × 0,049" paret, calor=H12345, longitud=20 peus
Garantia de qualitat
Paràmetres crítics de qualitat:
Qualitat de la superfície:Superfície llisa i lliure de-defectes
Precisió dimensional:Dins de toleràncies estrictes
Rendiment de la prova de flare:S'ha d'expandir sense trencar-se
Propietats mecàniques:Complir amb els requisits mínims
Rectitud:Crític per al muntatge del feix de tubs
Defectes comuns a evitar:
Defectes superficials:Esgarrapades, forats, costures
Problemes dimensionals:Fora-de-espec. OD o gruix de paret
Poca rectitud:Difícil inserció del tub
Prova de flare inadequada:Indica problemes de ductilitat
Contaminació:Lubricant d'estirament residual o escala
Mètodes d'inspecció:
Inspecció visual:100% examen
Comprovacions dimensionals:OD, paret, longitud, rectitud
Prova de flare:Base de mostra
Prova hidrostàtica:Cada tub
Prova de corrents de Foucault:Opcional per a la detecció de defectes
Informació de comanda
Dades d'especificacions essencials:
Estàndard:ASTM A179 o ASME SA179
Dimensions:OD × gruix de paret × longitud
Quantitat:Peus o peces
Condició final:Extrems llisos i quadrats
Acabat superficial:Tal com-dibuixa, neteja, etc.
Requisits de prova:Estàndard o addicional
Certificació:Requisits de MTC
Embalatge:Requisits de protecció
Especificació de comanda de mostra:
text
Tubs d'acer estirats en fred sense soldadura ASTM A179 Mida: 0,750" OD × 0,049" de paret (BWG 16) × 20' de longitud Quantitat: 5.000 peus Extrems: tallat quadrat, desbarbat Superfície: net i brillant Proves: prova estàndard de prova hidrostàtica i de flare: proves de prova d'Eddy de longitud completa i certificació química Marcatge: segons ASTM A179 amb número de calor Embalatge: paquet amb protecció final, barrera d'humitat
Requisits especials a tenir en compte:
Prova de corrents de Foucault:Per servei crític
Neteja especial:Per servei d'oxigen o sistemes nets
Toleràncies de longitud:Més ajustat que l'estàndard si cal
Requisits de rectitud:Més estricte per a determinades aplicacions
Nivell de certificació:Material ASME "SA" per a treballs de codi
Normes de la indústria i compliment del codi
Codi de caldera i recipient a pressió ASME:
Secció I:Calderes de potència (intercanviadors de calor en sistemes de calderes)
Secció VIII:Recipients a pressió (la majoria dels intercanviadors de calor)
Secció II, Part A:Especificacions del material (SA179)
Necessari per a:Recipients a pressió i intercanviadors de calor estampats amb codi{0}
Estàndards TEMA:
TEMA Classe R:Servei de refineria
TEMA Classe C:Servei comercial
TEMA Classe B:Servei químic
SA179 s'especifica habitualmentper a totes les classes TEMA
Estàndards HEI:
Institut d'intercanvi de calor:Normes per a condensadors de superfície
SA179 és un material estàndardper a tubs de condensador en moltes especificacions
Consideracions econòmiques
Factors de cost:
| Factor | Impacte de costos | Notes |
|---|---|---|
| Dibuix en fred | Més alt que calent-acabat | Fabricació de precisió |
| Qualitat de la superfície | Cost addicional de processament | Neteja, inspecció |
| Prova | Les proves addicionals afegeixen cost | Corrents de Foucault, etc. |
| Mida | Un OD més petit normalment més $/ft | Dificultat de fabricació |
| Quantitat | Descomptes per volum | Typically >1.000 peus |
| Requisits especials | Augment del cost | Toleràncies més estrictes, etc. |
Comparació de preus:
SA179 vs. A106:50-100% més gran (precisió vs. estàndard)
SA179 vs. A214:Un 30-50% més gran (sense soldadura vs. soldat)
SA179 vs. inoxidable:30-50% del cost (carboni vs. inoxidable)
Cost total de propietat:
Cost inicial:Més alt que la canonada d'ús general-
Cost d'instal·lació:Similar a altres tubs de precisió
Cost de rendiment:Més baix a causa d'una millor transferència de calor
Cost de manteniment:Potencialment més baix amb un servei adequat
Cost del cicle de vida:Sovint favorable per la fiabilitat
Resum tècnic
Tubs d'acer amb baix-carbon estirat en fred-ASTM SA179/A179 sense soldadurarepresenten elmaterial estàndard per a aplicacions d'intercanviador de calor i condensadoron la transferència de calor eficient, la fiabilitat i la rendibilitat{0}}costa són primordials.
Avantatges tècnics clau:
Excel·lent transferència de calor:L'acer baix en carboni proporciona una conductivitat tèrmica òptima
Mides de precisió:El procés d'estirat-en fred garanteix unes toleràncies estrictes
Superfície llisa:Redueix l'encrassement i millora la transferència de calor
Bona fabricabilitat:Fàcil d'expandir, doblegar i soldar
Fiabilitat provada:Dècades d'història de servei d'èxit
Directrius de selecció:
Trieu SA179 quan:
Construcció o reparació d'intercanviadors de calor de carcassa i tub
Instal·lació de condensadors de superfície en centrals elèctriques
Necessiteu una transferència de calor eficient amb acer al carboni
Requereix tubs suaus i de precisió per expandir-se en làmines de tubs
Es requereix el compliment del codi ASME (utilitza SA179)
Solució rendible-en comparació amb tubs inoxidables o d'aliatge
Considereu alternatives quan:
El servei corrosiu requereix inoxidable (A213 TP304/316)
High-temperature service (>450 graus F) requereix acer aliat
El cost és el conductor principal i els tubs soldats són acceptables (A214)
Les pressions molt altes requereixen parets més gruixudes (A106)
Es necessiten recobriments o tractaments especials
Bones pràctiques:
Selecció de material:
Verificar que la composició química compleixi els requisits
Assegureu-vos un tractament tèrmic adequat si s'especifica
Comproveu la qualitat de la superfície per a l'eficiència de la transferència de calor
Garantia de qualitat:
Requereix certificats de prova de molí
Verifiqueu els resultats de les proves de flare per a l'expansió del tub
Comproveu la precisió dimensional abans de la instal·lació
Penseu en proves de corrents de Foucault per a un servei crític
Fabricació i instal·lació:
Utilitzeu tècniques d'expansió de tubs adequades
Seguiu procediments de soldadura qualificats
Assegureu-vos la instal·lació neta per evitar la contaminació
Realitzeu proves de fuites després del muntatge
Operació i manteniment:
Implementar un tractament adequat de l'aigua
Monitor de contaminació i corrosió
Netegeu els tubs regularment segons sigui necessari
Inspeccionar durant les parades
Perspectiva de la indústria:
SA179 segueix sent elmaterial de cavall de batalla per a tubs d'intercanviador de caloren innombrables aplicacions industrials. La seva combinació de bones propietats tèrmiques, fabricabilitat i cost raonable la converteixen en l'opció predeterminada per a moltes aplicacions de transferència de calor. Tot i que han sorgit materials i tecnologies més noves, SA179 es continua especificant per a la majoria d'aplicacions d'intercanviador de calor d'acer al carboni a causa del seu rendiment i fiabilitat provats.
Tendències futures:
Tractaments superficials millorats:Per millorar la transferència de calor i la resistència a la contaminació
Fabricació avançada:Capacitats de dibuix en fred més precises
Documentació digital:Traçabilitat electrònica del material
Alineació dels estàndards globals:Harmonització amb les normes ISO
Enfocament de sostenibilitat:Contingut reciclat i producció -energèticament eficient
Recomanació final:
Per a aplicacions d'intercanviador de calor i condensador d'acer al carboni,ASTM SA179/A179 proporciona l'equilibri òptim de rendiment, fiabilitat i cost. La seva construcció estirada en fred-sin costures garanteix la qualitat i la consistència, mentre que la seva química baixa en carboni proporciona una conductivitat tèrmica excel·lent. Quan s'especifiquen, es fabriquen i es mantenen correctament, els tubs SA179 ofereixen anys de servei fiable en aplicacions de transferència de calor exigents.
Consulteu sempre els codis aplicables (ASME, TEMA, etc.) i impliqueu enginyers qualificats a l'hora de dissenyar intercanviadors de calor. La selecció, la fabricació i el manteniment adequats del material són essencials per a un funcionament segur, eficient i fiable a llarg termini-.
