ASTM A672 EFW Stahlrohr | GR C60 B60 C65 C70

Einführung in ASTM A672 EFW Stahlrohr

ASTM A672 EFW-Stahlrohr ist eine Spezifikation für die Elektrofusionsscheibe (EFW) Stahlrohr für Hochdruckservice bei mäßigen Temperaturen ausgelegt, häufig in Branchen wie petrochemisch eingesetzt, Energieerzeugung, und Ölraffination. Die Spezifikation umfasst Rohre, die aus Druckscheiben -Plattenmaterialien der Druckbehälter hergestellt wurden, Mit Füllmetall während des Schweißverfahrens, um eine starke zu gewährleisten, zuverlässige Naht. Noten wie C60, B60, C65, und C70 repräsentieren verschiedene Kombinationen von Plattenmaterialien und Festigkeitsniveaus, jeweils auf bestimmte Betriebsbedingungen zugeschnitten. Zum Beispiel, Grad C60 wird aus ASTM A516 GR hergestellt 60 Teller, gute Zähigkeit und Schweißbarkeit bieten, während B60 A515 gr verwendet 60, geeignet für erhöhte Temperaturservice. Diese Noten bieten ein Gleichgewicht der Stärke, Duktilität, und Wirtschaftlichkeit, Sie ideal für Anwendungen, bei denen hoher Druck und mäßige Wärme beteiligt sind, wie Kesselrohre, Wärmetauscher, und Rohrleitungssysteme in Raffinerien.

Der EFW -Prozess beinhaltet das Rollen von Platten in eine zylindrische Form und das Schweißen der Längsnähte mit elektrischer Fusion, was zu Rohren mit Durchmessern typischerweise führt 16 Zoll und größer, und Wandstärke bis zu 3 Zoll. Die Rohre werden Wärme behandelt, um Spannungen zu lindern und die mechanischen Eigenschaften zu verbessern, mit Optionen zur Normalisierung, abschrecken, oder abhängig von der Klasse Temperierung (z.B., Klasse 10, 20, 30). Die Einhaltung von ASTM A672 stellt sicher, dass die Rohre strenge Testanforderungen erfüllen, einschließlich hydrostatischer Prüfung, Nicht-zerstörerische Untersuchung, und mechanische Tests, Gewährleistung der Zuverlässigkeit in anspruchsvollen Umgebungen. Im Vergleich zu nahtlosen Rohren, EFW -Rohre sind wirtschaftlicher für große Durchmesser, Während der vergleichbaren Leistung anbieten. Dieser Artikel befasst sich mit der chemischen Zusammensetzung, mechanische Eigenschaften, Korrosion Widerstand, Herstellungsprozess, und Anwendungen von ASTM A672 Klassen C60, B60, C65, und C70, mit Tabellen, die Schlüsselparameter zusammenfassen. Indem Sie diese Aspekte untersuchen und mit anderen Materialien wie Inconel vergleichen 718 und API 5L -Rohre, Der Artikel unterstreicht ihre Bedeutung für moderne industrielle Anwendungen.

Chemische Zusammensetzung und Materialanalyse

Die chemische Zusammensetzung von ASTM A672 EFW -Stahlrohren variiert je nach Grad, Reflexion der zugrunde liegenden Plattenmaterialien, die in ihrer Herstellung verwendet werden. Für die Klasse B60, abgeleitet von ASTM A515 gr 60 Teller, Die Zusammensetzung umfasst Carbon bis zu 0.24%, Mangan bis 0.98%, Phosphor und Schwefel jeweils bis zu 0.035%, und Silizium zwischen 0.13% und 0.45%. Klasse C60, Basierend auf ASTM A516 gr 60, hat Carbon bis zu 0.21% Für Dicken unter 12.5 mm, zunehmen auf 0.27% Für dickere Abschnitte, Mangan von 0.55% An 1.30% Abhängig von der Dicke, Phosphor und Schwefel bis zu 0.025%, und Silizium 0.13% An 0.45%. Grad C65 von A516 gr 65 hat Carbon bis zu 0.24% für dünne Abschnitte, Mangan 0.79% An 1.30%, und ähnlich niedrige Phosphor- und Schwefelspiegel. Grad C70 von A516 gr 70 verfügt über Kohlenstoff bis zu 0.27%, Mangan 0.79% An 1.30%, und enge Kontrollen der Verunreinigungen, um Zähigkeit und Schweißbarkeit zu gewährleisten.

Diese Kompositionen sind so konzipiert, dass sie ein Gleichgewicht zwischen Stärke und Duktilität bieten, mit geringem Kohlenstoffgehalt minimiert die Carbidbildung während des Schweißens, Reduzierung des Risikos des Knackens. Mangan trägt zur Stärkung der soliden Lösung bei, Während Silizium bei der Desoxidation hilft. Der niedrige Phosphor- und Sulfurspiegel verstärkt die Zähigkeit und verringert die Sprödigkeit, entscheidend für den Hochdruckservice. Im Vergleich zu hohen Nickel-Legierungen wie Inconel 718 (50-55% Nickel, 17-21% Chrom), ASTM A672 -Klassen haben eine einfache Kohlenstoffstahlbasis, Bieten Sie Kostenvorteile an, benötigen jedoch Beschichtungen für den Korrosionsschutz in aggressiven Umgebungen. Incoloy 901, mit seiner Nickel-Eisen-Chrom-Matrix, Bietet eine überlegene Hochtemperaturstärke, ist jedoch übertrieben für mittelschwere Temperaturanwendungen. API 5L PSL2 BNS -Rohre, mit Kohlenstoff bis zu 0.12% und Mangan bis zu 1.20%, sind für den sauren Service optimiert, aber es fehlt der Druckscheibenqualitätsfokus von A672. Die Materialanalyse betont die Eignung dieser Klassen für mittelschwere Temperaturen, Hochdruckrohr, wobei ihre Komposition eine zuverlässige Leistung sicherstellt, ohne übermäßige Legierungskosten.

Mechanische Eigenschaften von ASTM A672 -Rohren

Die mechanischen Eigenschaften von ASTM A672 EFW-Rohren machen sie für Hochdruckanwendungen bei moderaten Temperaturen gut geeignet. Grad B60 hat eine minimale Ertragsfestigkeit von 220 MPA und Zugfestigkeit von 415-550 MPa, mit Lehre von mindestens 25%. Klasse C60 bietet ähnliche Eigenschaften, mit Ertragsstärke von 220 MPa, Zugfestigkeit 415-550 MPa, und Dehnung 25% Für Dicken unter 12.5 mm. Grad C65 erhöht den Ertrag auf 240 MPA und Zug zu Zug 450-585 MPa, mit Dehnung 23%, Während C70 Ertrag von liefert 260 MPa, Zug- 485-620 MPa, und Dehnung 21%. Diese Eigenschaften werden durch die feinkörnige Struktur der Grundplatte und die Wärmebehandlung nach dem Schweigen erreicht, das lindert Spannungen und verfeinert die Mikrostruktur.

Die Rohre werden strengen Tests unterzogen, einschließlich Zugtests an Grundmetall und Schweißnaht, Geführte Biegertests, und hydrostatische Tests bis 60% der Ertragsfestigkeit. Für höhere Klassen, Impact -Tests sorgt für die Zähigkeit. Im Vergleich zu Inconel 718s Ertrag von 1035 MPA und Zug 1275 MPa, A672 -Klassen sind weniger stark, aber ausreichend für moderate Bedingungen und weitaus wirtschaftlicher. Incoloy 901 -Ausbeute von 900 MPA ist höher, Die Verwendung ist jedoch auf Hochtemperaturumgebungen beschränkt. ASTM A671 CC60, Ähnlich, aber für niedrige Temperaturen, hat Ausbeute von 220 MPa, Während API 5L PSL2 BNS hat 245 MPa, optimiert für Leitungsrohre Bedienung. Die mechanischen Eigenschaften von A672 -Rohren sorgen für Haltbarkeit in Kessel, Wärmetauscher, und Rohrleitungssysteme, Wo ausgewogene Stärke und Duktilität für die langfristige Leistung von wesentlicher Bedeutung sind.

Korrosionsresistenzeigenschaften

ASTM A672 EFW -Rohre weisen einen moderaten Korrosionsbeständigkeit auf, vor allem aufgrund ihrer Kohlenstoffstahlzusammensetzung, Dies kann durch Beschichtungen für aggressive Umgebungen verbessert werden. Die niedrigen Kohlenstoff- und Verunreinigungsniveaus verringern die Anfälligkeit für intergranuläre Korrosion während des Schweißens, aber in Atmosphären mit Feuchtigkeit oder Chemikalien, Externe Beschichtungen wie Epoxid oder Polyethylen werden empfohlen. Für sauren Service, Noten können mit NACE MR0175 Compliance ausgewählt werden, Kontrolle der Härte, um Sulfidspannungsrisse vorzubeugen. In mittelschweren Temperaturanwendungen, Die Rohre widersetzen der Skalierung und Oxidation besser als niedrige Alloy-Stähle, Aber sie sind nicht so robust wie Nickellegierungen.

Im Vergleich zu Inconel 718, mit seinem hohen Chrom und Molybdän zur Lochfraßresistenz in Chloriden, A672 -Rohre erfordern Schutzmaßnahmen unter ähnlichen Bedingungen. Incoloy 901 Bietet eine gute Oxidationsresistenz, ist aber anfällig für die Skalierung in Schwefelumgebungen. ASTM A671 CC60, für niedrige Temperaturen, Hat ähnliche Korrosionsmerkmale, ist jedoch NACE-konform für einen sauren Service. API 5L PSL2 BNS, für saures Gas entwickelt, hat eine verbesserte SSC -Resistenz, benötigt jedoch Beschichtungen für externe Korrosion. Die Korrosionsbeständigkeit von A672 -Rohren macht sie für petrochemische und Kraftwerke zuverlässig, wo eine mäßige Exposition gegenüber Korrosiven erwartet wird, und Beschichtungen erstrecken die Lebensdauer effektiv.

Herstellung und Verarbeitung von ASTM A672 -Rohren

Die Herstellung von ASTM A672 -EFW -Rohren umfasst die Qualitätsplatten für Rolldruck -Gefäße in Zylinder und das Schweißen der Längsnähte mit elektrischer Fusion mit Füllstoffmetall. Teller für die Grad B60 kommen von A515 gr 60, C60 von A516 gr 60, C65 von A516 gr 65, und C70 von A516 gr 70. Das Schweißverfahren sorgt für die volle Durchdringung, mit Wärmebehandlung nach dem Schweigen (PWHT) obligatorisch für höhere Klassen zur Linderung von Belastungen und zur Verbesserung der Eigenschaften. Normalisieren, Stresslinderung, oder löschen und Temperieren werden basierend auf der Klasse angewendet (z.B., Klasse 12 für PWHT, Klasse 22 zur Normalisierung).

Rohre werden nicht zerstörerische Tests wie Radiographie oder Ultraschalluntersuchung zur Schweißqualität durchgeführt, Hydrostatische Tests zur Überprüfung der Druckintegrität, und mechanische Tests an Proben. Der Prozess ermöglicht große Durchmesser (16 Zentimeter und oben) und dicke Wände, Dadurch wirtschaftlich für Hochdruckanwendungen wirtschaftlich. Im Vergleich zu dem komplexen Schmieden und Altern von Inconel 718, A672 Manufacturing ist einfacher, Konzentration auf Kohlenstoffstahlschweißen. Incoloy 901 erfordert eine Aushärtung von Niederschlägen, Während ASTM A671 CC60 ähnliche EFW verwendet, jedoch für niedrige Temperaturen. API 5L PSL2 BNS beinhaltet LSAW mit strenger NDE für den sauren Dienst. Die Herstellung von A672-Rohren sorgt für eine hohe Qualität, Zuverlässige Produkte für mittelschwere Temperaturen, Hochdruckservice in industriellen Umgebungen.

Anwendungen von ASTM A672 -Rohren

ASTM A672 EFW-Rohre werden in Branchen ausgiebig eingesetzt, die Hochdruckrohrleitungen bei mittelschweren Temperaturen erfordern. Grad B60 ist in Kraftwerken für Kesselrohre und Dampfleitungen üblich, wo seine Festigkeit den Druck ohne übermäßige Wärme ausgeht. C60 findet Anwendung in petrochemischen Raffinerien für Wärmetauscher und Prozessrohrleitungen, profitieren von der Zähigkeit von A516. C65 und C70 werden für die Anforderungen höherer Stärke bei Ölraffinierung und chemischer Verarbeitung bevorzugt, wo erhöhte Drücke und mäßige Ätzmittel vorhanden sind. Diese Rohre werden auch in Düngeranlagen verwendet, Arzneimittel, und Lebensmittelverarbeitung für ihre Zuverlässigkeit und Kostenwirksamkeit.

Im Vergleich zur Verwendung von Inconel 718 in Luft- und Raumfahrtturbinen, A672 -Rohre dienen weniger extremen Bedingungen, bieten jedoch wirtschaftliche Alternativen an. Incoloy 901 ist für Gasturbinen, Während ASTM A671 CC60 für niedrige Temperaturrohrleitungen in Öl und Gas bestimmt ist. API 5L PSL2 BNS ist für den sauren Gastransport. Die Vielseitigkeit von A672 -Rohren, mit anpassbaren Längen und Enden (einfach, abgeschrägt), macht sie für die Infrastruktur wesentlich, bei der Haltbarkeit und Druckwiderstand der Schlüssel sind, Sicherstellung sicherer Betrieb in verschiedenen industriellen Setups.

Technische Spezifikationen und Parametertabelle

Um eine klare Referenz zu liefern, Die folgende Tabelle fasst die Schlüsselparameter für ASTM A672 Klassen C60 zusammen, B60, C65, und C70, einschließlich chemischer Zusammensetzung, mechanische Eigenschaften, und andere Spezifikationen.

Diese Tabelle dient als kurze Referenz für die Fähigkeiten der Legierungen, Sicherstellen, dass Designer geeignete Noten für bestimmte Leistungskriterien auswählen können.

Vergleich mit anderen Stahlrohren und Legierungen

ASTM A672 EFW Pipes in den Klassen C60, B60, C65, und C70 werden häufig mit anderen Materialien für ihre Eignung für Hochdruckanwendungen verglichen. Im Vergleich zu Inconel 718, mit seinem hohen Nickelgehalt und Ertragsfestigkeit von 1035 MPa, A672 -Rohre bieten eine geringere Festigkeit, sind jedoch erschwinglicher für mäßige Temperaturen. Incoloy 901, mit Ausbeute von 900 MPa, ist besser für hohe Temperaturen, aber nicht für allgemeine Rohrleitungen. ASTM A671 CC60, für niedrige Temperaturen, hat eine ähnliche Zusammensetzung wie C60, aber eine andere Wärmebehandlung. API 5L PSL2 BNS, mit Ausbeute von 245 MPa, ist für Linienrohr, aber es fehlt der Druckbehälter von A672. Die Wahl hängt von der Temperatur ab, Druck, und Kosten, mit A672, das eine ausgewogene Option für den industriellen Gebrauch bietet.

Herausforderungen und Einschränkungen

ASTM A672 EFW -Rohre stehen in korrosiven Umgebungen vor Herausforderungen, Erforderliche Beschichtungen, um Rost und Skalierung zu verhindern, Im Gegensatz zu Inconel 718s inhärenter Widerstand. Schweißen muss kontrolliert werden, um Mängel zu vermeiden, Mit Füllstoffmetall -Addition zunehmender Komplexität. Bei höheren Temperaturen oder Drücken, Noten wie C70 können begrenzt sein, alternative Legierungen benötigen. Im Vergleich zu nahtlosen Rohren, EFW hat Schweißnähte, die Schwachstellen sein könnten, erforderliche strenge Tests. Die Herstellung großer Durchmesser ist wirtschaftlich, erfordert jedoch eine präzise Plattenqualität, um Unvollkommenheiten zu vermeiden. Diese Einschränkungen werden durch ordnungsgemäße Wärmebehandlung und Tests gemindert, Gewährleistung der Zuverlässigkeit unter mäßigen Bedingungen.

Zukünftige Trends und Innovationen

Die Zukunft von ASTM A672 EFW Pipes liegt in fortschrittlichen Schweißtechniken und -beschichtungen, um die Haltbarkeit zu verbessern. Innovationen in Füllstoffmetallen und automatisiertem Schweißen reduzieren Mängel, Während Nanokorrosionsbeständigkeit verbessert. Nachhaltigkeit konzentriert sich auf recycelte Platten und kohlenstoffarme Produktion. Im Vergleich zur additiven Fertigung von Inconel 718, A672 betont die kostengünstige großflächige Produktion. Da die Branchen eine höhere Effizienz erfordern, Diese Rohre werden sich mit der digitalen Überwachung für die Vorhersagewartung entwickeln, Sicherstellung weiterer Relevanz im Petrochemie- und Kraftsektor.

Der Vergleich zwischen den Kriechversuchsdaten und den Simulationsergebnissen bei drei verschiedenen Temperaturen ist in dargestellt

ASTM A672 EFW -Stahlrohre in den Klassen C60, B60, C65, und C70 sind für Hochdruck unerlässlich, Mäßige Temperaturanwendungen, Bieten Sie ausgewogene Kraft und Kosten an. Ihre Zusammensetzung von A515- und A516 -Platten sorgt für Schweißbarkeit und Zähigkeit, mit mechanischen Eigenschaften, die für Kessel und Rohrleitungen geeignet sind. Korrosionsbeständigkeit ist ausreichend mit Beschichtungen, und Herstellung beinhaltet EFW mit Wärmebehandlung für die Zuverlässigkeit. Im Vergleich zu Inconel 718 und andere, Sie bieten wirtschaftliche Alternativen. Die Tabelle fasst Schlüsseldaten zusammen, Leitauswahl. Zukünftige Innovationen werden ihre Leistung verbessern, ihre Rolle in der industriellen Infrastruktur festigen.