Hvordan ASTM A106 klasse B stålrør produseres: Piercing, rulling og testing

Hva ASTM A106 klasse B dekker

ASTM A106 Grade B er en sømløs karbonstålrørspesifikasjon for høytemperaturservice. Det er arbeidshestmaterialet for dampledninger, kjele- og overhetingsrør, varmevekslere, prosessrør og høytrykksoverføringslinjer, og det er sortert etter nominell diameter, veggtykkelse, lengde og karakter. To funksjoner skiller det fra vanlige karbonstålrør: det må være sømløst, og det må lages til en fin austenitisk kornstørrelse, som er det som gjør at det kan brukes og sveises ved forhøyet temperatur. Spesifikasjonen krever også at røret er i stand til å tåle en spesifisert bøy-, flat- og hydrostatisk test.

Kjemisk sammensetning

Varmeanalysen og produktanalysen er begge kontrollert. Typiske grenser for klasse B er vist nedenfor.

Karbon og mangan balanseres av møllen for å gi den nødvendige styrken samtidig som sveisbarheten opprettholdes, og fosfor og svovel holdes lavt fordi de øker risikoen for varm sprekkdannelse og reduserer seighet. Små restmengder av andre elementer er uunngåelige og begrenses av spesifikasjonen. Et høyere karaktertall, Grade C, bærer mer karbon og mangan og gir høyere styrke, mens Grade A gir lavere styrke.

Mekaniske egenskaper

Minimum elongation is specified in the standard and depends on the test specimen and the wall thickness, so the value certified by the mill should be read from the test report rather than assumed. The specification also controls hardness, grain size and the results of flattening and bending tests, all of which are intended to prove that the material will tolerate the forming and welding that follow.

Hvordan røret er produsert

Produksjonen starter med runde eller firkantede stålblokker hvis sammensetning er verifisert mot B-grensene. Bartene kuttes i lengde, endene deres maskineres eller skjerpes, og de fylles inn i en roterende ildsted eller stråleovn og varmes jevnt opp i det varmebearbeidende området slik at stålet er formbart gjennom hele seksjonen.

Det første formingstrinnet er roterende piercing: den varme billetten passerer mellom to tønneformede ruller og over en piercingplugg, som gjør den om til et hult skall. Deretter forlenges skallet og dets vegg bringes til ferdig dimensjon på en dorfres, pluggfres eller lignende forlenger, og utvendig diameter settes til slutt i en dimensjonerings- og reduksjonsfres. Små størrelser produseres ofte ved å varme opp skallet og kjøre det gjennom en strekkreduserende mølle, som samtidig reduserer diameter og veggtykkelse. Gjennom hele sekvensen overvåkes temperaturen, fordi etterbehandlingstemperaturen styrer den austenittiske kornstørrelsen og dermed egenskapene som kreves av spesifikasjonen.

Etter rulling avkjøles røret under kontrollerte forhold på et kjølesjikt, rettes opp, kuttes i lengde og avfases. Deretter inspiseres ender, røret veies og måles, og hver lengde stensileres med karakter, størrelse, vegg, varmenummer og produsentens merke. Klasse B leveres normalt i rullet tilstand uten en separat normaliseringsbehandling, fordi rulleplanen i seg selv gir den fine kornstrukturen standarden krever.

Testing og kvalitetskontroll

Hvert produksjonsparti testes for kjemisk sammensetning på både varmen og det ferdige produktet, og mekaniske tester bekrefter strekkfasthet, flytegrense og forlengelse. Utflating, bøying og, der spesifisert, hardhetstester fullfører det mekaniske programmet. Hver lengde utsettes for en hydrostatisk test ved trykket som kreves av spesifikasjonen, eller, der det er tillatt, for en godkjent ikke-destruktiv elektrisk test. Dimensjonell inspeksjon dekker utvendig diameter, veggtykkelse, ovalitet, lengde, retthet og endeforberedelse, og ultralyd eller annen ikke-destruktiv testing brukes når bestillingen krever det. Det ferdige materialet frigis normalt med et mølletestsertifikat som registrerer varmetall, kjemi, mekaniske resultater og prøvetrykk, og samme varmenummer er stensilert på røret slik at sertifikatet kan bindes tilbake til den enkelte lengde.

Velge og bruke A106 klasse B-rør

Grad B er valgt for sin kombinasjon av styrke og evne til forhøyet temperatur, og designtemperaturen må alltid sammenlignes med de tillatte stresstabellene i styringskoden. Sveising er enkelt med cellulose- eller lavhydrogenprosedyrer; karakteren krever normalt ikke varmebehandling etter sveising bortsett fra tunge seksjoner, og den krever kun forvarming i kaldt vær eller på tykke vegger. A106 blir ofte sammenlignet med ASTM A53, som ser identisk ut på gården: A53 kan sveises i stedet for sømløs og er ikke laget i henhold til finkornskravet, så de to bør aldri erstattes uten ingeniørgodkjenning. Der det er behov for seighet ved lav temperatur, er ASTM A333 den riktige spesifikasjonen i stedet.

FAQ

Spørsmål: Hva er forskjellen mellom ASTM A106 og ASTM A53 rør?
A106 må være sømløs og laget etter finkornspraksis, og den er beregnet for bruk ved høy temperatur. A53 kan være ovnstumsveiset, elektrisk motstandssveiset eller sømløs, er ikke laget for finkornskravet og brukes til vanlig mekanisk og lavtrykksbruk.

Spørsmål: Hva er de mekaniske egenskapene til A106 klasse B?
En minimumsstrekkfasthet på 415 MPa (60 ksi) og en minimum flytegrense på 240 MPa (35 ksi), med et forlengelseskrav som avhenger av prøvestykket og veggtykkelse.

Spørsmål: Er A106 klasse B produsert ved en sveiseprosess?
Nei. Spesifikasjonen dekker kun sømløse rør, produsert ved gjennomhulling og rulling av en solid barre, og det er grunnen til at røret ikke har noen langsgående sveisesøm.

Spørsmål: Krever A106 klasse B varmebehandling etter sveising?
For standard veggtykkelser og vanlige karbonstålprosedyrer gjør det vanligvis ikke det. Tunge seksjoner, lavtemperaturservice og spesifikke koderegler kan fortsatt kreve varmebehandling etter sveising, så den styrende koden bør kontrolleres for hver skjøt.

Spørsmål: Hvordan testes det ferdige røret?
Kjemisk analyse, strekk- og forlengelsestesting, utflatnings- og bøyetester, en hydrostatisk eller godkjent ikke-destruktiv elektrisk test på hver lengde, pluss dimensjonell og visuell inspeksjon og eventuell ultralyd eller annen undersøkelse som kreves av bestillingen.