ASTM A691 elektrische fusiegelaste (EFW) buis
Basisoverzicht
Een standaardspecificatie voorelektrische-fusie-gelaste buizen van koolstof en gelegeerd staalvervaardigd metvulmetaal toegevoegd, vervaardigd uitdruk-vat-kwaliteitsplaten. ASTM A691 is speciaal ontworpen voorhoge-drukservice bij hoge temperaturen, waardoor het essentieel is voor energieopwekking, petrochemische en industriële procestoepassingen die hogere temperatuurprestaties vereisen.
Naam Uitleg
| Deel | Betekenis |
|---|---|
| ASTM | ASTM Internationaal |
| A691 | Standaardspecificatienummer voor elektrisch-fusie-gelaste stalen buizen voor hoge-druk bij hoge temperaturen |
| Elektrisch fusiegelast (EFW) | Productieproces – pijp gevormd uit plaat en in de lengterichting gelast met behulp van elektrisch booglassentoegevoegd vulmetaal(onderscheidt zich van ERW dat geen vulmetaal gebruikt) |
Belangrijkste kenmerken van ASTM A691 EFW-buis
| Functie | Beschrijving |
|---|---|
| Materiële bron | Vervaardigd uitkwaliteitsplaten voor drukvaten(bijv. ASTM A204, A387, A537, A299, A387/A387M) |
| Productie | Elektrisch fusiegelast (EFW)– typisch longitudinaal ondergedompeld booglassen met toevoeging van vulmetaal; lassen die handmatig of automatisch via een elektrisch proces worden gemaakt |
| Primaire toepassing | Hogedruk-service bijhoge temperaturen |
| Diameterbereik | 16 inch (400 mm) en groternominaal |
| Wanddikte | Tot 3 inch (75 mm)inclusief |
| Lengte | Normaal gesproken 5,8-12 m, met opties voor 6 m, 9 m, 18 m of op maat |
| Temperatuurfocus | Speciaal ontworpen voorhoge-temperatuurservice |
Belangrijkste terminologie: rang versus klasse
Het onderscheid begrijpen tussenCijferEnKlasis van cruciaal belang voor ASTM A691:
| Termijn | Definitie | Voorbeelden |
|---|---|---|
| Cijfer | Geeft detype plaat gebruikt(staalanalyse en sterkteniveau). Geeft de chemische samenstelling van het basismateriaal en de bijbehorende ASTM-plaatspecificatie aan. | CM-65, CM-70, CM-75, CMSH-70, CMS-75, CMSH-80, ½ CR, 1CR, 1¼ CR, 2¼ CR, 3CR, 5CR, 9CR, 91 |
| Klas | Geeft drie belangrijke productiekenmerken aan:warmtebehandeling uitgevoerd, of delas wordt radiografisch onderzocht, en of deleiding is op druk getest . | 10, 11, 12, 13, 20, 21, 22, 23, 30, 31, 32, 33, 40, 41, 42, 43, 50, 51, 52, 53 (zie volledige tabel hieronder) |
Kwaliteitsaanduidingen en plaatbronnen
De "kwaliteit" in ASTM A691 komt overeen met specifieke specificaties voor drukvatplaten:
| Pijpkwaliteit | Soort staal | ASTM-plaatspecificatie | Plaatkwaliteit |
|---|---|---|---|
| CM-65 | Koolstof-molybdeenstaal | A204/A204M | A |
| CM-70 | Koolstof-molybdeenstaal | A204/A204M | B |
| CM-75 | Koolstof-molybdeenstaal | A204/A204M | C |
| CMSH-70 | Koolstof-mangaan-siliciumstaal, genormaliseerd | A537/A537M | 1 |
| CMS-75 | Koolstof-mangaan-siliciumstaal | A299/A299M | - |
| CMSH-80 | Koolstof-mangaan-siliciumstaal, gehard en getemperd | A537/A537M | 2 |
| ½ CR | ½% chroom, ½% molybdeenstaal | A387/A387M | 2 |
| 1CR | 1% chroom, ½% molybdeenstaal | A387/A387M | 12 |
| 1¼CR | 1 ¼% chroom, ½% molybdeenstaal | A387/A387M | 11 |
| 2¼CR | 2 ¼% chroom, 1% molybdeenstaal | A387/A387M | 22 |
| 3CR | 3% chroom, 1% molybdeenstaal | A387/A387M | 21 |
| 5CR | 5% chroom, ½% molybdeenstaal | A387/A387M | 5 |
| 9CR | 9% chroom, 1% molybdeenstaal | A387/A387M | 9 |
| 91 | 9% chroom, 1% molybdeen, vanadium, columbium | A387/A387M | 91 |
Klasse-aanduidingen – Volledige referentietabel
De "Klasse" bepaalt de vereisten voor warmtebehandeling, radiografisch onderzoek en druktesten. Het klassenummeringssysteem volgt een logisch patroon waarbij dehet eerste cijfer geeft het type warmtebehandeling aan, en deHet tweede cijfer geeft het inspectieniveau aan :
| Klas | Warmtebehandeling op pijp | Radiografie (sectie 9) | Druktest (paragraaf 8.3) | Typische toepassing |
|---|---|---|---|---|
| 10 | Geen | Nee | Nee | Niet-kritische, lage- druk |
| 11 | Geen | Ja | Nee | Verificatie van lasintegriteit zonder druktest |
| 12 | Geen | Ja | Ja | Gebruikelijk voor as-gelaste service met volledige inspectie |
| 13 | Geen | Nee | Ja | Alleen druk-getest |
| 20 | Stress verlicht | Nee | Nee | Spanningsverlichting voor maatvastheid |
| 21 | Stress verlicht | Ja | Nee | Spanningsverlichting door lasonderzoek |
| 22 | Stress verlicht | Ja | Ja | Meest gebruikelijk voor stress-service |
| 23 | Stress verlicht | Nee | Ja | Stressverlichting alleen met druktest |
| 30 | Genormaliseerd | Nee | Nee | Verfijning van het graan |
| 31 | Genormaliseerd | Ja | Nee | Genormaliseerd met lasonderzoek |
| 32 | Genormaliseerd | Ja | Ja | Gemeenschappelijk voor genormaliseerde service |
| 33 | Genormaliseerd | Nee | Ja | Genormaliseerd alleen met druktest |
| 40 | Genormaliseerd en getemperd | Nee | Nee | Verbeterde mechanische eigenschappen |
| 41 | Genormaliseerd en getemperd | Ja | Nee | Verbeterde eigenschappen door lasonderzoek |
| 42 | Genormaliseerd en getemperd | Ja | Ja | Volledige warmtebehandeling en inspectie |
| 43 | Genormaliseerd en getemperd | Nee | Ja | Verbeterde eigenschappen met druktest |
| 50 | Gedoofd en getemperd | Nee | Nee | Maximale sterkte |
| 51 | Gedoofd en getemperd | Ja | Nee | Maximale sterkte bij lasonderzoek |
| 52 | Gedoofd en getemperd | Ja | Ja | Hoogste sterkte met volledige inspectie |
| 53 | Gedoofd en getemperd | Nee | Ja | Maximale sterkte met druktest |
Opmerking 1:Bij de materiaalkeuze moet rekening worden gehouden met de gebruikstemperatuur. Voor richtlijnen kan specificatie A20/A20M worden geraadpleegd.
Opmerking 2:De klassenummeringslogica:Eerste cijfer(10-50)=type warmtebehandeling;Tweede cijfer(0,1,2,3)=inspectieniveau (0=geen, 1=alleen RT, 2=RT + hydrotest, 3=alleen hydrotest).
Warmtebehandelingsparameters
| Pijpkwaliteit | ASTM-specificatie | Na-laswarmte-Behandeltemperatuurbereik (spanningsverlichtend) graad F [graad] | Normaliseren Temp max tenzij aangegeven graad F [graad] | Afschriktemperatuur max tenzij aangegeven graad F [graad] | Tempertemperatuur min graad F [graad] |
|---|---|---|---|---|---|
| CM-65/70/75 | A204/A204M | 1100-1200 [590-650] | 1700 [925] | - | - |
| CMSH-70 | A537/A537M | 1100-1200 [590-650] | 1700 [925] | - | - |
| CMS-75 | A299/A299M | 1100-1200 [590-650] | 1700 [925] | - | - |
| CMSH-80 | A537/A537M | - | - | 1700 [925] | 1100-1250 [590-675] |
| ½ CR, 1CR, 1¼CR | A387/A387M | 1100-1375 [590-745] | 1850 [1010] | 1700 [925] | 1150-1375 [620-745] |
| 2¼CR, 3CR | A387/A387M | 1200-1400 [650-760] | 1850 [1010] | 1700 [925] | 1250-1400 [675-760] |
| 5CR | A387/A387M | 1200-1400 [650-760] | 1850 [1010] | 1650 [900] | 1300-1400 [705-760] |
| 9CR | A387/A387M | 1325-1375 [715-745] | - | - | 1325-1375 [715-745] |
| 91 | A387/A387M | 1350-1420 [730-770] | 1900-2000 [1040-1095] | 1900 minuten [1040 minuten] | 1350-1440 [730-780] |
Opmerking:9CR-staal is een lucht-hardbaar staal, dat soms austeniet vasthoudt tot bijna atmosferische temperaturen. Het is een goede gewoonte om het staal te laten afkoelen tot 150 graden F of lager voordat het staal wordt onderworpen aan een ontlaatbehandeling of een warmtebehandeling na- het lassen.
Productieproces
ASTM A691 EFW-buizen worden vervaardigd met behulp van het volgende proces:
Plaatvoorbereiding:Stalen platen van drukvatkwaliteit worden geselecteerd op basis van de vereiste kwaliteit (A204, A387, A537, A299, enz.).
Vorming:Platen worden met behulp van vormrollen tot een cilindrische vorm gevormd.
Lassen:De langsnaad wordt gelast met behulp vanelektrisch smeltlasprocesmettoegevoegd vulmetaal– dit onderscheidt EFW van ERW (dat geen vulmetaal gebruikt). Lassen kunnen handmatig of automatisch via een elektrisch proces worden gemaakt.
Lasversterking:Lasverbindingen moeten een positieve versterking hebben in het midden van elke zijde van de las. De contour moet glad zijn en het afgezette metaal moet soepel en gelijkmatig in het plaatoppervlak worden versmolten.
Warmtebehandeling:Toegepast volgens de gespecificeerde klasse (spanningsverlichtend, normaliserend, blussen en temperen, enz.).
NDT & testen:Radiografisch onderzoek (indien gespecificeerd door klasse), hydrostatisch testen (indien gespecificeerd door klasse), trek- en buigtests.
Afwerking:Voorbereiding van het uiteinde (glad, afgeschuind), verwijderen van oneffenheden in het oppervlak door slijpen of machinaal bewerken.
Vergelijkingstabel: ASTM A691 versus ASTM A672 versus ASTM A671
Deze begeleidende standaarden delen dezelfde productiebenadering, maar bedienen verschillende temperatuurbereiken:
| Aspect | ASTM A691 | ASTM A672 | ASTM A671 |
|---|---|---|---|
| Servicetemperatuur | Hoge temperaturen | Gematigde temperaturen | Atmosferische en lagere temperaturen |
| Primaire focus | Hoge- temperatuursterkte, kruipweerstand, hoge- drukcapaciteit | Verhoogde temperatuursterkte, matige service | Lage-temperatuurtaaiheid, slagvastheid |
| Typische cijfers | Cr-Mo-legeringen (1¼CR, 2¼CR, 5CR, 9CR, 91), CM-serie | B60, B65, B70 (gebaseerd op A515) | CC60, CC65, CC70 (gebaseerd op A516) |
| Veel voorkomende toepassingen | Stoomleidingen voor hoge- temperaturen, raffinaderijverwarmers, elektrische boilers | Externe leidingen van de ketel, procesleidingen met gematigde temperatuur | Procesleidingen met lage- temperatuur, LNG, koude dienst |
| Materiaalkeuze | Ontworpen voor langdurig gebruik bij hoge temperaturen | Ontworpen voor gebruik bij gematigde temperaturen | Ontworpen voor taaiheid bij lage- temperaturen |
Test- en inspectievereisten
Afhankelijk van de geselecteerde klasse ondergaan ASTM A691-buizen:
| Testtype | Doel | Toepasbaarheid |
|---|---|---|
| Spanningstest | Controleer de vloei- en treksterkte | Alle pijpen |
| Buigtest | Controleer de ductiliteit en integriteit van de las | Alle pijpen |
| Radiografisch onderzoek (RT) | Detecteer lasfouten – volledige lengte van elke las | Vereist voor klassen met "1" of "2" als tweede cijfer |
| Hydrostatische test | Bewijs van lekdichtheid- | Vereist voor klassen met "2" of "3" als tweede cijfer |
| Druktest | Controleer de drukbeheersing | Vereisten per klasse |
| Oppervlakte-inspectie | Detecteer en verwijder onaanvaardbare onvolkomenheden | 100% |
Veel voorkomende toepassingen
ASTM A691 EFW-buizen worden veel gebruikt in:
| Industrie | Toepassingen |
|---|---|
| Energieopwekking | Stoomleidingen voor hoge- temperaturen, externe leidingen van de ketel, aansluitingen voor oververhitter |
| Petrochemie en raffinage | Procesleidingen voor hoge- temperaturen, raffinaderijverwarmers, katalytische krakerleidingen |
| Olie en gas | Hoge-druk hoge- pijpleidingen (HPHT), verwerkingsfaciliteiten |
| Chemische verwerking | Proceslijnen voor chemische service op hoge- temperatuur |
| Industrieel | Hogedruk industriële leidingsystemen die geschikt zijn voor hoge temperaturen |
Typische maatbeschikbaarheid
| Parameter | Bereik |
|---|---|
| Buitendiameter | 16" (400 mm) tot 60" (1500 mm)+nominaal |
| Wanddikte | Tot 3" (75 mm)standaard |
| Lengte | 5,8-12 m standaard, tot 18 m beschikbaar |
| Einde afwerking | Gladde uiteinden, afgeschuinde uiteinden voor lassen |
| Leveringsvoorwaarden | Zoals gespecificeerd door klasse (stressverlicht, genormaliseerd, genormaliseerd en getemperd, uitgeblust en getemperd) |
Richtlijnen voor klasseselectie
Het selecteren van de juiste klasse hangt af van de servicevereisten:
| Serviceconditie | Aanbevolen klasse | Grondgedachte |
|---|---|---|
| Algemene service bij hoge- temperatuur en hoge- druk | 22 | Stress verlicht door volledige inspectie –het meest gebruikelijk voor veel toepassingen |
| Kritieke service bij hoge- temperaturen | 32 of 42 | Genormaliseerd of genormaliseerd en getemperd voor korrelverfijning en verbeterde eigenschappen |
| Maximale sterkte-eisen | 52 | Gedoofd en getemperd met volledige inspectie |
| Als-gelaste service met volledige inspectie | 12 | Zoals-gelast met RT en hydrotest |
Voordelen van ASTM A691 EFW-buis
| Voordeel | Beschrijving |
|---|---|
| Mogelijkheid tot grote diameter | Kan pijpen produceren die veel groter zijn dan naadloze of ERW-mogelijkheden |
| Dikke muren | Geschikt voor hogedruktoepassingen die een aanzienlijke wanddikte vereisen (standaard tot 7,5 cm) |
| Opties voor gelegeerd staal | Groot assortiment Cr-Mo-legeringen beschikbaar voor gebruik bij hoge- temperaturen (1¼CR, 2¼CR, 5CR, 9CR, 91) |
| Prestaties op hoge temperatuur | Specifiek ontworpen voor toepassingen bij hoge- temperaturen |
| Hogedrukvermogen | Ontworpen voor service onder hoge- druk |
| Opties voor kwaliteitscontrole | Het klassensysteem maakt het mogelijk het inspectieniveau af te stemmen op de servicekriticiteit |
| Fabricage uit plaat | Maakt het gebruik van materialen van drukvatkwaliteit met gecertificeerde eigenschappen mogelijk |
Belangrijke selectienotities
1. Kwaliteitsselectie per toepassing
CM-serie:Koolstof-molybdeenstaal voor algemene toepassingen bij hoge- temperaturen
Cr-Mo-klassen (1¼CR, 2¼CR, 5CR, 9CR):Voor steeds zwaardere toepassingen die bestand zijn tegen hoge- temperaturen en corrosie-
Graad 91:Geavanceerd 9Cr-1Mo-V-staal voor toepassingen bij ultrahoge temperaturen die superieure kruipsterkte vereisen
2. Logica voor klassenselectie
Het klassenummeringssysteem maakt selectie eenvoudig:
Eerste cijfer= warmtebehandeling: 10 (zoals-gelast), 20 (spanningsvrij), 30 (genormaliseerd), 40 (genormaliseerd en getemperd), 50 (geblust en getemperd)
Tweede cijfer= inspectie: 0 (geen), 1 (alleen RT), 2 (RT + hydrotest), 3 (alleen hydrotest)
Meest gebruikelijke selecties voor service bij hoge- temperaturen:
Klasse 22:Stressvrij, volledig geïnspecteerd –standaard voor veel toepassingen bij hoge- temperaturen
Klasse 32:Genormaliseerd, volledig geïnspecteerd – wanneer graanverfijning nodig is
Klasse 42:Genormaliseerd en getemperd, volledig geïnspecteerd – voor verbeterde eigenschappen bij hoge- temperaturen
3. Temperatuuroverwegingen
ASTM A691 is specifiek voorhoge-temperatuurservice
Verschillende kwaliteiten hebben verschillende maximale temperatuurlimieten – raadpleeg de toepasselijke codes
Voor zeer hoge temperaturen zijn Cr-Mo-legeringen (5CR, 9CR, 91) vereist
4. Naleving van de code
ASME-code: vaak overgenomen voor toepassingen met ketel- en drukvatcodes
Raadpleeg de toepasselijke bouwvoorschriften (ASME B31.1 Power Piping, B31.3 Process Piping) voor acceptatie en ontwerpfactoren
5. Kwaliteitsborging
Molentestcertificaat: doorgaans vereist voor kritische toepassingen
Zorg ervoor dat alle vereiste testen (RT, hydrotest) per gespecificeerde klasse gedocumenteerd zijn
Controleer of de warmtebehandeling is uitgevoerd volgens de specificatievereisten
Laatste afhaalmaaltijd: ASTM A691 EFW-buisis destandaardspecificatie voor elektrische-fusie-gelaste koolstof- en gelegeerde stalen buizen met een grote-diametervervaardigd uit drukvatkwaliteitsplaten voorhoge-drukservice bij hoge temperaturen. Het onderscheidt zich door zijnCijfer(met vermelding van het plaatmateriaal, bijv. 2¼CR van A387 klasse 22 voor gebruik bij hoge temperaturen) enKlas(geeft het warmtebehandelings- en inspectieniveau aan, bijvoorbeeld klasse 22 voor stress-verlicht met radiografie en hydrotest) . Deze pijp is essentieel voorenergieopwekking, petrochemische en industriële procestoepassingenwaarvoor grote diameters, dikke wanden en betrouwbare prestaties bij hoge- temperaturen nodig zijn. De meest voorkomende specificatie voor service bij hoge- temperatuur en hoge- druk isASTM A691 2¼CR-klasse 22 .
