ASTM A209 / A209M ALLIAGE ACIER CHAUDER SUPERSHEATER PIPE

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ASTM A209 / A209M est une spécification standard pour la chaudière en alliage en carbone sans couture et surchauffeur tubes, couramment utilisé dans des applications à haute température et à haute pression comme les systèmes de production d'électricité. Il couvre plusieurs notes, spécifiquement T1, T1A, et T1B, qui diffèrent légèrement par leur composition chimique et leurs propriétés mécaniques mais sont toutes conçues pour un service à température élevée. Puisque votre requête originale a posé des questions sur EN 10305-1 E235 Pipes en acier de précision sans couture, Je vais pivoter pour me concentrer sur ASTM A209 / A209M comme demandé tout en garantissant que la réponse s'aligne sur la profondeur et la structure que vous semblez vous attendre (par exemple., composition chimique, Propriétés mécaniques, Précision dimensionnelle, et les exigences relatives aux tests). Décomposons cela systématiquement.

Aperçu de l'ASTM A209 / A209M

La norme ASTM A209 / A209M s'applique aux tubes sans couture avec une épaisseur de paroi nominale, spécifiquement pour une utilisation dans les chaudières, surchauffeurs, et échangeurs de chaleur. Ces tubes sont fabriqués en acier en alliage en carbone-molybdène, qui offre une résistance et une résistance au fluage améliorées à des températures élevées par rapport à l'acier au carbone nature. Le «M» en A209M indique que la métrique (ET) Les unités peuvent être utilisées, bien que les unités de pouce-livre soient également standard en fonction de la commande.

La norme spécifie:

Gamme dimensionnelle: Tubes de 1/2 po- 5 pouces [12.7 millimètre à 127 mm] en diamètre extérieur.
Épaisseur de paroi: Épaisseur de paroi minimale allant de 0.035 pouces à 0.500 pouces [0.9 millimètre à 12.7 mm].
grades: T1, T1A, et T1B, avec de légères variations de chimie et de propriétés.

Composition chimique des grades ASTM A209 / A209M

La composition chimique des tubes ASTM A209 / A209M est étroitement contrôlée pour assurer les performances à haute température souhaitées. Les principaux éléments d'alliage sont le carbone, molybdène, et manganèse, avec des limites de phosphore et de soufre pour améliorer la soudabilité et réduire la fragilité.

Table 1: Composition chimique des grades ASTM A209 / A209M

Élément	T1 (% Max)	T1A (% Max)	T1B (% Max)
Carbone (C)	0.10–0,20	0.15–0,25	0.14 Max
Manganèse (Mn)	0.30–0,80	0.30–0,80	0.30–0,80
Phosphore (P)	0.025	0.025	0.025
Soufre (S)	0.025	0.025	0.025
Nous demandons d'informer les conditions de fabrication et le prix pour les positions suivantes (Si)	0.10–0,50	0.10–0,50	0.10–0,50
Molybdène (mois)	0.44–0,65	0.44–0,65	0.44–0,65

Remarques:

L'acier doit être complètement tué, ce qui signifie qu'il est désoxydé pour réduire la porosité du gaz et améliorer l'homogénéité.
Variations de la teneur en carbone entre les notes (par exemple., plus bas en T1b) affecter légèrement la force et la ténacité.
Le molybdène améliore la résistance à haute température et la résistance au fluage, Critique pour les applications de chaudière et de surchauffeur.

Propriétés mécaniques des grades ASTM A209 / A209M

Les propriétés mécaniques des tubes ASTM A209 / A209M sont spécifiées pour s'assurer qu'elles peuvent résister aux contraintes des environnements à haute pression et à haute température. Ces propriétés sont déterminées par des tests de traction, essais de dureté, et autres évaluations mécaniques.

Table 2: Propriétés mécaniques des grades ASTM A209 / A209M

Propriété	T1	T1A	T1B
Résistance à la traction (moi), ksi [MPa]	55 [380]	60 [415]	53 [365]
Limite d’élasticité (moi), ksi [MPa]	30 [205]	32 [220]	28 [195]
Élongation (moi), %	30	30	30
Dureté (Max), Brinell (HB)	146	153	137
Dureté (Max), Rockwell (HRB)	80	81	77

Remarques:

Ces valeurs s'appliquent aux tubes dans le recuit entièrement recuit, recuit isotherme, ou condition normalisée et trempée.
Le traitement thermique est obligatoire: Les tubes àgrés chauds sont traités à la chaleur à 1200 ° F [650° C] ou supérieur; Les tubes à froid sont traités à la chaleur après une finition finale à la fin à la même température ou plus.
L'allongement est mesuré sur un 2 pouces standard [50 mm] longueur de jauge ou spécimens proportionnels plus petits.

Horaires et précision dimensionnelle

ASTM A209 / A209M ne définit pas explicitement “horaires” comme ASME B36.10 (Common pour la tuyauterie), car il se concentre sur les tubes avec des diamètres extérieurs spécifiques (DE) et des épaisseurs de paroi minimales (WT) adapté aux chaudières et aux surchauffeurs. toutefois, La précision dimensionnelle est critique, et les tolérances sont spécifiées pour assurer un ajustement et des performances appropriés.

Table 3: Tolérances dimensionnelles pour les tubes ASTM A209 / A209M

Paramètre	Tolérance (Unités de pouce-livre)	Tolérance (Unités SI)
Diamètre extérieur (DE)
DE ≤ 2 dans [50.8 mm]	± 0,005 po	± 0,13 mm
DE > 2 dans [50.8 mm]	± 0,010 po	± 0,25 mm
Épaisseur de paroi (WT)	± 10% du poids nominal	± 10% du poids nominal
Longueur (Longueur de coupure)	+1/8 dans, -0 dans [+3.2 mm, -0 mm]	+3.2 mm, -0 mm
Rectitude	1/8 dans 5 ft [3 mm par 1.5 m]	3 mm par 1.5 m

Remarques:

Les tubes sont généralement fournis en longueur aléatoire (par exemple., 16–22 ft [4.8–6,7 m]) ou des longueurs de coupe spécifiques comme convenu.
ovalisation (la gamme complète doit être indiquée dans le contrat) est inclus dans la tolérance OD.
L'épaisseur de paroi est spécifiée comme minimum plutôt que nominal, ce qui signifie que le poids réel ne doit pas être inférieur à la valeur spécifiée mais peut le dépasser dans la tolérance.

Exigences d'inspection et de test pour ASTM A209 / A209M

La norme ASTM A209 / A209M oblige une série d'inspections et de tests pour vérifier la qualité, Propriétés mécaniques, et précision dimensionnelle des tubes. Ces tests garantissent que les tubes peuvent résister aux conditions exigeantes des applications de chaudière et de surchauffeur. Vous trouverez ci-dessous une liste détaillée des inspections et tests requis, Similaire au format que vous avez demandé pour en 10305-1.

1. Inspections et tests obligatoires

Ces tests sont requis par la norme pour confirmer la conformité.

Analyse de la composition chimique
- But: Vérifiez que la composition du matériel répond aux limites spécifiées de la note (T1, T1A, T1B).
- Procédure: Effectué sur un échantillon de chaque chaleur (moulage) Utilisation de méthodes comme la spectrométrie.
- Fréquence: Un test par chaleur.
- Critères d'acceptation: Doit respecter les limites du tableau 1 au dessus.
Essai de traction
- But: Déterminer la résistance à la traction, limite d'élasticité, et l'allongement.
- Procédure: Mené par ASTM A370 sur un spécimen de chaque lot (≤ 50 tubes pour un test; >50 Les tubes nécessitent deux tests).
- Fréquence: Un test par lot (ou deux pour des lots plus grands).
- Critères d'acceptation: Doit répondre aux valeurs du tableau 2 au dessus.
aplanissement test
- But: Évaluez la ductilité en aplatissant le tube sans craquer.
- Procédure: Une section du tube est aplatie entre les plaques parallèles jusqu'à ce qu'une déformation spécifiée soit atteinte (Par ASTM A999 / A999M).
- Fréquence: Un test sur les spécimens de chaque extrémité d'un tube fini par lot.
- Critères d'acceptation: Pas de fissures ou de ruptures sur la surface du tube.
Test de torchage (pour les tubes ≤ 5 dans [127 mm] DE)
- But: Évaluez la capacité du tube à être évasé sans craquer.
- Procédure: Un mandrin conique étend l'extrémité du tube à un diamètre spécifié (Par ASTM A999 / A999M).
- Fréquence: Un test sur les spécimens de chaque extrémité d'un tube fini par lot.
- Critères d'acceptation: Pas de fissures ou de défauts après un torchage.
Essai de dureté
- But: Assurez-vous que la dureté du tube est dans des limites acceptables.
- Procédure: Tests de dureté Brinell ou Rockwell (par ASTM A370) sur les spécimens de deux tubes par lot.
- Fréquence: Deux tests par lot.
- Critères d'acceptation: Doit répondre aux valeurs de dureté maximale dans le tableau 2 (par exemple., 146 HB pour T1).
Test hydrostatique ou test électrique non destructif (Ndet)
- But: Vérifiez l'intégrité du tube sous pression ou détectez les défauts de surface / sous-sol.
- Procédure:
  - Test hydrostatique: Les tubes sont sous pression à un niveau spécifié (par exemple., 1000 psi [7 MPa] ou comme calculé par ASTM A999 / A999M) sans fuite.
  - Ndet: Test de courant de Foucault ou ultrasonique pour détecter les défauts (par ASTM E213 ou E309).
- Fréquence: 100% des tubes (Une méthode de test requise, sauf indication contraire).
- Critères d'acceptation: Pas de fuites (hydrostatique) ou défauts au-delà des limites d'acceptation (Ndet).
Contrôle dimensionnel
- But: Confirmer OD, WT, longueur, et la rectitude respecter les tolérances.
- Procédure: Mesuré à l'aide d'outils calibrés (par exemple., micromètres, jauges).
- Fréquence: Typiquement 100% inspection, ou échantillonnage comme convenu.
- Critères d'acceptation: Doit répondre aux tolérances dans le tableau 3 au dessus.
Inspection de la qualité de la surface
- But: Assurez-vous que la surface du tube est exempte de défauts comme les fissures, tours, ou coutures.
- Procédure: Inspection visuelle ou méthodes améliorées (par exemple., colorant pénétrant) Si spécifié.
- Fréquence: 100% des tubes.
- Critères d'acceptation: Aucun défaut qui nuise à la convivialité.

2. Inspections et tests facultatifs

Ceux-ci sont effectués uniquement s'ils sont spécifiés dans le bon de commande.

Analyse du produit
- But: Vérifiez la composition chimique du produit fini (Au-delà de l'analyse de la chaleur).
- Procédure: Similaire à l'analyse de la chaleur mais prélevé à partir de tubes finis.
- Fréquence: Comme convenu (par exemple., Un test par lot).
Essai de choc
- But: Évaluer la ténacité à des températures spécifiées (Pas commun pour les tubes de chaudière à moins que un service à basse température ne soit attendu).
- Procédure: Par ASTM A370, généralement à l'aide de spécimens à charyf en V Charpy.
- Fréquence: Comme convenu.
NDT supplémentaire
- But: Détection améliorée des défauts (par exemple., tests ultrasoniques pour les défauts internes).
- Procédure: Par ASTM E213 (ultrasonique) ou e309 (actuel de tourbillon).
- Fréquence: Comme convenu, souvent 100% pour les applications critiques.
Mesure de rugosité de surface
- But: Vérifiez la finition de surface pour des applications spécifiques (par exemple., Tubes d'échangeur de chaleur).
- Procédure: Mesuré à l'aide d'un profilomètre par normes ASTM.
- Fréquence: Comme convenu.

3. Unités de test et échantillonnage

Définition du lot: Tubes de la même chaleur, taille, et lot de traitement thermique.
Échantillonnage pour les tests mécaniques: Un ou deux tubes par lot (≤ 50 tubes: un test; >50 tubes: deux tests).
NDT et vérifications dimensionnelles: Typiquement 100% À moins que l'échantillonnage ne soit convenu.

4. Rapports de test et certification

Certificat d'inspection: Fourni par ASTM A999 / A999M, généralement un 3.1 Certifier par in 10204, y compris les résultats de tous les tests obligatoires.
Contenu: Composition chimique, Propriétés mécaniques, contrôles dimensionnels, Résultats du NDT, et les détails du traitement thermique.

5. Retestin et non-conforme

Retein: Si un test échoue, Le nouveau test est autorisé sur deux fois le nombre d'échantillons du même lot.
Rejet: Si des retestes échouent, Le lot peut être rejeté, ou des tubes individuels peuvent être testés.
Retraitement: Tubes défaillants mécaniques ou dimensionnels peuvent être retraités (par exemple., réchauffer) et retesté si convenu.

Spécifications et applications

Les tubes ASTM A209 / A209M sont conçus pour un service à haute pression dans les chaudières et les surchauffeurs, où les températures peuvent dépasser 500 ° C (930° F). Les spécifications clés incluent:

Procédé de fabrication: Sans couture, soit fini à chaud ou à froid.
Traitement thermique: Traitement thermique post-formation obligatoire (par exemple., normaliser et tempérer ou recuit).
État de surface: Libre d’échelle; peut être fourni avec des revêtements protecteurs (par exemple., à l'huile) Si spécifié.
Marquage: Les tubes sont marqués de la norme (ASTM A209), grade (par exemple., T1), et l'identification du fabricant.

Applications communes:

Production d’électricité: tubes de chaudières, tubes de surchauffeur, et les réchauffeurs dans le charbon, gaz, ou plantes à l'huile.
Fours industriels: Tubes dans les systèmes de récupération de chaleur ou fournaises pétrochimiques.
Echangeurs de chaleur: Pour le transfert de liquide à haute température dans les plantes chimiques.

Comparaison avec EN 10305-1 E235 (Note contextuelle)

Puisque votre requête d'origine a fait référence à EN 10305-1 E235, Il convient de noter que les tubes ASTM A209 / A209M servent un objectif différent. FR 10305-1 Les tubes E235 sont des tubes de précision à faible teneur en carbone pour l'ingénierie générale (par exemple., systèmes hydrauliques, pièces automobiles), en mettant l'accent sur la précision dimensionnelle et les propriétés de formation à froid. ASTM A209 / A209M, inversement, cible un service à haute température avec l'alliage pour la résistance au fluage, donc ses propriétés mécaniques (par exemple., résistance à la traction à des températures élevées) et les exigences relatives aux tests (par exemple., Tests d'évasement et hydrostatiques) sont adaptés à cet environnement.

Conclusion

ASTM A209 / A209M Les tubes en alliage en carbone en carbone sans couture sont conçus pour la fiabilité à haute température, environnements à haute pression comme les chaudières et les surchauffeurs. Leur composition chimique, avec contenu de molybdène contrôlé, Assure une résistance accrue au fluage, tandis que leurs propriétés mécaniques et leurs tests rigoureux (élastique, aplanissement, torchage, dureté, hydrostatique / NDT) garantir les performances sous stress. Les tolérances dimensionnelles sont spécifiées pour assurer un ajustement approprié dans les systèmes complexes, bien qu'ils soient moins stricts que les normes de précision comme en 10305-1 En raison de la mise au point de l'application différente.