ASTM A691: standaardspecificatie voor buizen van koolstof en gelegeerd staal, elektrisch-Fusion-gelast voor hoge-druk bij hoge temperaturen
ASTM A691dektelektrisch-fusie-gelaste (voornamelijk SAW) buizen van koolstof- en gelegeerd staalbedoeld voorhoge-drukservice bij hoge temperaturen. Het is de voorkeursspecificatie voor kritieke leidingen in elektriciteitscentrales en raffinaderijen waar de temperatuur het bereik van standaard koolstofstaal (A672) overschrijdt, zoals in hoofdstoomleidingen en procesleidingen met hoge -temperaturen.
Kernfilosofie:A691 is degelast equivalent van ASTM A335 naadloze legeringsbuis. Het biedt een produceerbare oplossing voor gelegeerde leidingen met een grote- diameter en zware- wanden, waarbij naadloze productie beperkt of onpraktisch is.
Technische specificatietabellen
Tabel 1: Standaardkwaliteiten en overeenkomstig naadloos equivalent
A691-kwaliteiten zijn chemisch afgestemd op ASTM A335 naadloze buiskwaliteiten.
| ASTM A691-kwaliteit | Overeenkomstige A335 (naadloze) kwaliteit | Typische chemie (sleutelelementen) | Primaire toepassingstemperatuurbereik |
|---|---|---|---|
| 1CR | P1 | C-0,5Mo | Gematigde temperatuurservice |
| 1¼CR | P11 | 1,25Cr-0,5Mo | Tot ~1000 graden F (540 graden) |
| 2¼CR | P22 | 2,25Cr-1Mo | Tot ~1050 graden F (565 graden) |
| 5CR | P5 / P5c | 5Cr-0,5Mo | Hoge- temperatuur, corrosie-bestendig |
| 9CR | P9 | 9Cr-1Mo | Service op hoge- temperatuur |
| 9CR-1 | P91 | 9Cr-1Mo-V (geavanceerd) | Ultra-superkritische energiecentrales |
| 9CR-2 | P92 / P911 | 9Cr-2W (geavanceerd) | Fossiele centrales met het hoogste rendement |
Tabel 2: Verplichte volgorde van productie en kwaliteitscontrole
(Strenger dan A672, als gevolg van hogere service-eisen.)
| Stap | Vereiste | Belangrijkste verschil met A672 |
|---|---|---|
| 1. Basismateriaal | Platen moeten voldoen aanASTM A387voor gelegeerd staal. Borden van hogere kwaliteit zijn verplicht. | A672 kan platen van lagere- kwaliteit gebruiken (bijvoorbeeld A285, A515). |
| 2. Lassen | Longitudinale ZAAG. De combinatie van lasdraad en vloeimiddel moet nauw aansluiten bij de samenstelling van het basismetaal. | Een soortgelijk proces, maar de controle van verbruiksartikelen is van cruciaal belang voor legeringen. |
| 3. BDE | 100% radiografisch testen (RT)van de lasnaad isverplicht voor alle leidingen. Bij zwaardere wanden is Ultrasoon Onderzoek (UT) een aanvullende of alternatieve optie. | A672 maakt RT mogelijkofUT als primaire methode. A691 legt de nadruk op RT voor defectkarakterisering. |
| 4. Warmtebehandeling | Volledige PWHT is absoluut verplichtvoor alle pijpen, zonder uitzondering. Tijd-Temperatuurparameters zijn strikt en klasse-specifiek. | A671 staat ontheffingen toe voor dun- koolstofstaal. A691 heeftgeen ontheffingen. |
| 5. Hydrostatische test | Elke pijp getest. Minimale teststress is80% van SMYS(kan tot 95% gespecificeerd worden). | Een iets hoger wanbetalingsminimum (80% versus 75%) van A672 weerspiegelt een grotere focus op integriteit. |
| 6. Aanvullende testen | Dwarse lasspanningstestsEnZijkant-Buigtestszijn vereist voor elke staalwarmte en diktebereik. | Buigtests zijn uitdagender voor legeringen met hoge- sterkte, waarbij de ductiliteit van de las wordt geverifieerd. |
Tabel 3: Voorbeeld van mechanische eigenschappen (klasse 9CR-1 / P91)
*Illustreert de hoge- sterkte van geavanceerde legeringen in A691.*
| Conditie (Klasse) | Minimale vloeigrens (psi / MPa) | Minimale treksterkte (psi / MPa) |
|---|---|---|
| Genormaliseerd en getemperd | 60,000 / 415 | 85,000 / 585 |
| Opmerking:Voor geavanceerde legeringen zoals P91 en P92 worden de eigenschappen bereikt door een nauwkeurigenormaliseren, blussen en temperencyclus, niet alleen stressverlichting. |
Het "Klasse" -systeem in de A691
A691 gebruikt eenKlassysteem om het niveau aan te gevenaanvullende testenvereist, wat een belangrijke onderscheidende factor is:
Klasse 1 (basis):Vereist alle standaard productietests (RT, Hydro, Tension, Bend).
Klasse 2 (gemiddeld):Vereist alle Klasse 1-testsPLUSaanvullendlongitudinale trekproevenuit het pijplichaam.
Klasse 3 (hoogste):Vereist alle Klasse 2-testsPLUS impacttests (Charpy V-Notch)op zowel het basismetaal als de laswarmte-geïnfecteerde zone (HAZ).Dit is van cruciaal belang voor toepassingen met lage- temperatuur of hoge- taaiheid.
Voorbeeldspecificatie:ASTM A691 2¼CR, Klasse 3 betekent een gelegeerde buis van het P22-type, geleverd met volledige slagvastheidscertificering.
Kritiek onderscheid: A691 versus A672
| Functie | ASTM A672 | ASTM A691 |
|---|---|---|
| Servicegerichtheid | Gematigde temperaturen | Hoge temperaturen |
| Materiële reikwijdte | Voornamelijk koolstof- en C-Mo-staal | Chroom-Molybdeen gelegeerd staal(P11, P22, P91, enz.) |
| Basisplaat Standaard | A285, A515, A204, enz. | Voornamelijk A387(Gelegeerd stalen plaat) |
| Verplichte BDE-methode | RTofUT | RT is de standaard en primaire verplichte methode. |
| PWHT-vrijstelling | Mogelijk voor dun-wandig koolstofstaal | Geen ontheffing toegestaan. Verplicht voor iedereen. |
| Taaiheid testen | Geen standaardvereiste. | Klasse 3 vereist volledige CVN-impacttests. |
| Standaard hydrotest | 75% van SMYS | 80% van SMYS |
Voorbeeld van inkoopspecificatie
Een typische inkooporder voor een kritieke stoomlijn zou het volgende vermelden:
Leiding volgens ASTM A691 9CR-1 (P91), klasse 3.
Maat:Buitendiameter 24" x GEW 2,0"
Proces:Dubbel ondergedompeld booglassen (DSAW)
Warmtebehandeling:Normaliseren, blussen en temperen volgens ASTM A691 voor P91
Inspectie:100% radiografisch testen + 100% geautomatiseerd ultrasoon testen (AUT) van lasnaden.
Testen:Hydrostatische test bij 90% SMYS. Volledige Charpy-impacttest bij [gespecificeerde temperatuur] voor basismetaal, lasnaden en HAZ.
Eindigt:Bewerkte afgeschuinde uiteinden.
Samenvattend vertegenwoordigt ASTM A691 het toppunt van in de fabriek-gefabriceerde, in de lengterichting geplaatste SAW-gelegeerde stalen buizen. Het overbrugt de kloof tussen plaat (A387) en de veeleisende servicevereisten van naadloze gelegeerde buizen (A335) en biedt een rigoureus gecontroleerd, traceerbaar en getest product voor de zwaarste hoge-druk- en hoge- temperatuuromgevingen in de energie-industrie.
