

Ống hàn điện tổng hợp ASTM A691 (EFW)
Tổng quan cơ bản
Một đặc điểm kỹ thuật tiêu chuẩn choống thép hợp kim và cacbon hàn điện-hợp kim-được sản xuất vớikim loại phụ được thêm vào, chế tạo từtấm chất lượng-bình-áp suất. ASTM A691 được thiết kế đặc biệt chodịch vụ áp suất cao-ở nhiệt độ cao, khiến nó trở nên cần thiết cho các ứng dụng sản xuất điện, hóa dầu và quy trình công nghiệp đòi hỏi hiệu suất nhiệt độ cao.
Tên Giải thích
| Phần | Nghĩa |
|---|---|
| ASTM | Quốc tế ASTM |
| A691 | Số thông số kỹ thuật tiêu chuẩn cho ống thép hàn-hợp nhất{1}}điện dùng cho dịch vụ áp suất cao-ở nhiệt độ cao |
| Hàn điện tổng hợp (EFW) | Quy trình sản xuất - ống được tạo thành từ tấm và hàn dọc bằng phương pháp hàn hồ quang điện vớithêm kim loại phụ(phân biệt với ERW không sử dụng kim loại phụ) |
Các tính năng chính của ống ASTM A691 EFW
| Tính năng | Sự miêu tả |
|---|---|
| Nguồn nguyên liệu | Chế tạo từtấm chất lượng bình chịu áp lực(ví dụ: ASTM A204, A387, A537, A299, A387/A387M) |
| Chế tạo | Hàn điện tổng hợp (EFW)- hàn hồ quang chìm theo chiều dọc điển hình có bổ sung thêm kim loại phụ; các mối hàn được thực hiện thủ công hoặc tự động bằng quy trình điện |
| Ứng dụng chính | Dịch vụ áp suất cao-tạinhiệt độ cao |
| Phạm vi đường kính | 16 inch (400 mm) và lớn hơntrên danh nghĩa |
| Độ dày của tường | Lên đến 3 inch (75 mm)bao gồm |
| Chiều dài | Thông thường là 5,8-12m, với các tùy chọn 6m, 9m, 18m hoặc tùy chỉnh |
| Tập trung nhiệt độ | Được thiết kế đặc biệt chodịch vụ nhiệt độ cao- |
Thuật ngữ chính: Lớp so với lớp
Hiểu rõ sự khác biệt giữaCấpVàLớp họcrất quan trọng đối với ASTM A691:
| Thuật ngữ | Sự định nghĩa | Ví dụ |
|---|---|---|
| Cấp | Chỉ địnhloại tấm được sử dụng(phân tích thép và mức độ sức mạnh). Cho biết thành phần hóa học của vật liệu cơ bản và thông số kỹ thuật tấm ASTM tương ứng. | CM-65, CM-70, CM-75, CMSH-70, CMS-75, CMSH-80, ½ CR, 1CR, 1¼ CR, 2¼ CR, 3CR, 5CR, 9CR, 91 |
| Lớp học | Chỉ định ba thuộc tính sản xuất chính:xử lý nhiệt được thực hiện, liệumối hàn được kiểm tra bằng tia X, và liệuđường ống đã được thử nghiệm áp lực . | 10, 11, 12, 13, 20, 21, 22, 23, 30, 31, 32, 33, 40, 41, 42, 43, 50, 51, 52, 53 (xem bảng đầy đủ bên dưới) |
Chỉ định lớp & Nguồn tấm
"Cấp" trong tiêu chuẩn ASTM A691 tương ứng với các thông số kỹ thuật tấm bình chịu áp cụ thể:
| Lớp ống | Loại thép | Đặc điểm kỹ thuật tấm ASTM | Lớp tấm |
|---|---|---|---|
| CM-65 | Thép cacbon-molypden | A204/A204M | A |
| CM-70 | Thép cacbon-molypden | A204/A204M | B |
| CM-75 | Thép cacbon-molypden | A204/A204M | C |
| CMSH-70 | Thép silic cacbon-mangan-, thường hóa | A537/A537M | 1 |
| CMS-75 | Thép cacbon-mangan-silic | A299/A299M | - |
| CMSH-80 | Thép silic cacbon-mangan-, được tôi và tôi luyện | A537/A537M | 2 |
| ½ CR | ½% crom, ½% thép molypden | A387/A387M | 2 |
| 1CR | 1% crom, ½% thép molypden | A387/A387M | 12 |
| 1 ¼CR | 1 ¼% crom, ½% thép molypden | A387/A387M | 11 |
| 2 ¼CR | 2 ¼% crom, 1% thép molypden | A387/A387M | 22 |
| 3CR | 3% crom, 1% thép molypden | A387/A387M | 21 |
| 5CR | 5% crom, ½% thép molypden | A387/A387M | 5 |
| 9CR | 9% crom, 1% thép molypden | A387/A387M | 9 |
| 91 | 9% crom, 1% molypden, vanadi, columbium | A387/A387M | 91 |
Chỉ định lớp - Bảng tham chiếu đầy đủ
"Loại" xác định các yêu cầu về xử lý nhiệt, kiểm tra bằng chụp ảnh phóng xạ và kiểm tra áp suất. Hệ thống đánh số lớp tuân theo một mẫu logic trong đóchữ số đầu tiên cho biết loại xử lý nhiệt, vàchữ số thứ hai cho biết mức độ kiểm tra :
| Lớp học | Xử lý nhiệt trên đường ống | Chụp X quang (Phần 9) | Kiểm tra áp suất (Phần 8.3) | Ứng dụng điển hình |
|---|---|---|---|---|
| 10 | Không có | KHÔNG | KHÔNG | Áp suất-không tới hạn,{1}}thấp |
| 11 | Không có | Đúng | KHÔNG | Kiểm tra tính toàn vẹn của mối hàn mà không cần kiểm tra áp suất |
| 12 | Không có | Đúng | Đúng | Phổ biến cho dịch vụ hàn-có kiểm tra đầy đủ |
| 13 | Không có | KHÔNG | Đúng | chỉ được kiểm tra áp suất |
| 20 | Giảm căng thẳng | KHÔNG | KHÔNG | Giảm căng thẳng cho sự ổn định kích thước |
| 21 | Giảm căng thẳng | Đúng | KHÔNG | Giảm căng thẳng bằng cách kiểm tra mối hàn |
| 22 | Giảm căng thẳng | Đúng | Đúng | Phổ biến nhất đối với dịch vụ-giảm căng thẳng |
| 23 | Giảm căng thẳng | KHÔNG | Đúng | Giảm căng thẳng chỉ bằng kiểm tra áp lực |
| 30 | Chuẩn hóa | KHÔNG | KHÔNG | Tinh chế hạt |
| 31 | Chuẩn hóa | Đúng | KHÔNG | Chuẩn hóa bằng kiểm tra mối hàn |
| 32 | Chuẩn hóa | Đúng | Đúng | Phổ biến cho dịch vụ chuẩn hóa |
| 33 | Chuẩn hóa | KHÔNG | Đúng | Bình thường hóa chỉ với kiểm tra áp suất |
| 40 | Chuẩn hóa & Cường hóa | KHÔNG | KHÔNG | Tính chất cơ học nâng cao |
| 41 | Chuẩn hóa & Cường hóa | Đúng | KHÔNG | Đặc tính nâng cao với kiểm tra mối hàn |
| 42 | Chuẩn hóa & Cường hóa | Đúng | Đúng | Kiểm tra và xử lý nhiệt đầy đủ |
| 43 | Chuẩn hóa & Cường hóa | KHÔNG | Đúng | Đặc tính nâng cao với thử nghiệm áp suất |
| 50 | Làm nguội & cường lực | KHÔNG | KHÔNG | Sức mạnh tối đa |
| 51 | Làm nguội & cường lực | Đúng | KHÔNG | Cường độ tối đa khi kiểm tra mối hàn |
| 52 | Làm nguội & cường lực | Đúng | Đúng | Sức mạnh cao nhất với sự kiểm tra đầy đủ |
| 53 | Làm nguội & cường lực | KHÔNG | Đúng | Sức mạnh tối đa với thử nghiệm áp suất |
Lưu ý 1:Việc lựa chọn vật liệu phải được thực hiện chú ý đến nhiệt độ sử dụng. Để được hướng dẫn, có thể tham khảo Thông số kỹ thuật A20/A20M.
Lưu ý 2:Logic đánh số lớp:Chữ số đầu tiên(10-50)=loại xử lý nhiệt;Chữ số thứ hai(0,1,2,3)=mức kiểm tra (0=không có, 1=chỉ RT, 2=RT + thử nghiệm thủy điện, 3=chỉ thử nghiệm thủy điện).
Thông số xử lý nhiệt
| Lớp ống | Đặc điểm kỹ thuật của ASTM | Hậu-Nhiệt mối hàn-Xử lý phạm vi nhiệt độ (Giảm căng thẳng) độ F [ độ ] | Bình thường hóa Nhiệt độ tối đa trừ khi được ghi chú độ F [ độ ] | Làm nguội Nhiệt độ tối đa trừ khi được ghi chú độ F [ độ ] | Nhiệt độ Nhiệt độ tối thiểu F [ độ ] |
|---|---|---|---|---|---|
| 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 phút [1040 phút] | 1350-1440 [730-780] |
Ghi chú:Thép 9CR là một loại thép-có thể làm cứng bằng không khí, đôi khi giữ austenite xuống gần nhiệt độ khí quyển. Cách tốt nhất là để thép nguội đến 150 độ F hoặc thấp hơn trước khi đưa thép đi xử lý ram hoặc-xử lý nhiệt sau hàn .
Quy trình sản xuất
Ống ASTM A691 EFW được sản xuất theo quy trình sau:
Chuẩn bị đĩa:Các tấm thép chất lượng bình chịu áp lực được lựa chọn dựa trên loại yêu cầu (A204, A387, A537, A299, v.v.).
Hình thành:Các tấm được tạo thành hình trụ bằng cách sử dụng các cuộn tạo hình.
Hàn:Đường may dọc được hàn bằngquá trình hàn nhiệt hạch điệnvớithêm kim loại phụ– điều này phân biệt EFW với ERW (không sử dụng kim loại phụ). Mối hàn có thể được thực hiện thủ công hoặc tự động bằng quy trình điện.
Gia cố mối hàn:Các mối hàn phải có cốt thép chắc chắn ở tâm mỗi bên của mối hàn. Đường viền phải nhẵn và kim loại lắng đọng phải được kết dính trơn tru và đồng đều vào bề mặt tấm.
Xử lý nhiệt:Áp dụng theo Loại được chỉ định (giảm căng thẳng, chuẩn hóa, làm nguội & ủ, v.v.).
NDT & Kiểm tra:Kiểm tra bằng chụp ảnh bức xạ (khi được quy định bởi Loại), thử nghiệm thủy tĩnh (khi được quy định bởi Loại), thử nghiệm kéo và uốn.
hoàn thiện:Chuẩn bị mặt cuối (trơn, vát), loại bỏ các khuyết tật bề mặt bằng cách mài hoặc gia công.
Bảng so sánh: ASTM A691 so với ASTM A672 so với ASTM A671
Các tiêu chuẩn đồng hành này có chung phương pháp sản xuất nhưng phục vụ các phạm vi nhiệt độ khác nhau:
| Diện mạo | ASTM A691 | ASTM A672 | ASTM A671 |
|---|---|---|---|
| Nhiệt độ dịch vụ | nhiệt độ cao | Nhiệt độ vừa phải | Khí quyển và nhiệt độ thấp hơn |
| Trọng tâm chính | Độ bền nhiệt độ-cao, khả năng chống rão, khả năng áp suất-cao | Cường độ nhiệt độ cao, dịch vụ vừa phải | Độ bền nhiệt độ-thấp, đặc tính va đập |
| Lớp điển hình | Hợp kim Cr-Mo (1¼CR, 2¼CR, 5CR, 9CR, 91), dòng CM | B60, B65, B70 (dựa trên A515) | CC60, CC65, CC70 (dựa trên A516) |
| Ứng dụng phổ biến | Đường dẫn hơi nước nhiệt độ cao, lò sưởi nhà máy lọc dầu, nồi hơi điện | Đường ống bên ngoài nồi hơi, đường ống xử lý nhiệt độ vừa phải | Đường ống xử lý nhiệt độ thấp, LNG, dịch vụ lạnh |
| Lựa chọn vật liệu | Được thiết kế để duy trì dịch vụ nhiệt độ cao | Được thiết kế cho dịch vụ nhiệt độ vừa phải | Được thiết kế để chịu được nhiệt độ-thấp |
Yêu cầu kiểm tra & kiểm tra
Tùy thuộc vào Loại được chọn, ống ASTM A691 trải qua:
| Loại bài kiểm tra | Mục đích | Khả năng ứng dụng |
|---|---|---|
| Kiểm tra độ căng | Xác minh năng suất và độ bền kéo | Tất cả các đường ống |
| Kiểm tra uốn cong | Kiểm tra độ dẻo và tính toàn vẹn của mối hàn | Tất cả các đường ống |
| Kiểm tra chụp X quang (RT) | Phát hiện khuyết tật mối hàn – toàn bộ chiều dài của mỗi mối hàn | Bắt buộc đối với các lớp có chữ số thứ hai là "1" hoặc "2" |
| Kiểm tra thủy tĩnh | Bằng chứng rò rỉ-độ kín | Bắt buộc đối với các lớp có chữ số thứ hai là "2" hoặc "3" |
| Kiểm tra áp suất | Xác minh ngăn chặn áp suất | Yêu cầu của mỗi lớp |
| Kiểm tra bề mặt | Phát hiện và loại bỏ những khiếm khuyết không được chấp nhận | 100% |
Ứng dụng phổ biến
Ống ASTM A691 EFW được sử dụng rộng rãi trong:
| Ngành công nghiệp | Ứng dụng |
|---|---|
| Phát điện | Đường dẫn hơi nước có nhiệt độ-cao, đường ống bên ngoài nồi hơi, kết nối bộ quá nhiệt |
| Hóa dầu & Lọc dầu | Đường ống xử lý nhiệt độ cao, máy sưởi nhà máy lọc dầu, đường ống cracker xúc tác |
| Dầu khí | Đường ống, cơ sở xử lý, đường ống-áp suất cao{1}}nhiệt độ cao (HPHT) |
| Xử lý hóa chất | Dây chuyền xử lý cho dịch vụ hóa chất có nhiệt độ-cao |
| Công nghiệp | Hệ thống đường ống công nghiệp áp suất cao-yêu cầu khả năng chịu nhiệt độ cao |
Kích thước sẵn có điển hình
| tham số | Phạm vi |
|---|---|
| Đường kính ngoài | 16" (400 mm) đến 60" (1500 mm)+trên danh nghĩa |
| Độ dày của tường | Lên đến 3" (75 mm)tiêu chuẩn |
| Chiều dài | Tiêu chuẩn 5,8-12m, có sẵn lên tới 18m |
| Kết thúc Kết thúc | Đầu trơn, đầu vát để hàn |
| Điều kiện giao hàng | Theo quy định của Lớp (giảm căng thẳng, chuẩn hóa, chuẩn hóa & tôi luyện, dập tắt & tôi luyện) |
Hướng dẫn chọn lớp
Việc lựa chọn Class phù hợp tùy thuộc vào yêu cầu dịch vụ:
| Điều kiện dịch vụ | Lớp đề xuất | Cơ sở lý luận |
|---|---|---|
| Dịch vụ áp suất-nhiệt độ cao,{1}}cao chung | 22 | Căng thẳng giảm bớt nhờ kiểm tra toàn diện –phổ biến nhất cho nhiều ứng dụng |
| Dịch vụ nhiệt độ-cao tới mức quan trọng | 32 hoặc 42 | Chuẩn hóa hoặc chuẩn hóa & ủ để sàng lọc hạt và nâng cao các đặc tính |
| Yêu cầu sức mạnh tối đa | 52 | Làm nguội và tôi luyện với sự kiểm tra đầy đủ |
| Như-dịch vụ hàn được kiểm tra đầy đủ | 12 | Như-được hàn bằng RT và thử nghiệm hydro |
Ưu điểm của ống ASTM A691 EFW
| Lợi thế | Sự miêu tả |
|---|---|
| Khả năng đường kính lớn | Có thể sản xuất các đường ống lớn hơn nhiều so với khả năng liền mạch hoặc ERW |
| Tường dày | Thích hợp cho các ứng dụng áp suất cao{0}}yêu cầu độ dày thành đáng kể (tiêu chuẩn lên tới 3") |
| Tùy chọn thép hợp kim | Có sẵn nhiều loại hợp kim Cr-Mo cho dịch vụ ở nhiệt độ-cao (1¼CR, 2¼CR, 5CR, 9CR, 91) |
| Hiệu suất nhiệt độ cao | Được thiết kế đặc biệt cho các ứng dụng có nhiệt độ-cao |
| Khả năng áp suất cao | Được thiết kế cho dịch vụ áp suất cao- |
| Tùy chọn kiểm soát chất lượng | Hệ thống lớp cho phép kết hợp mức độ kiểm tra với mức độ quan trọng của dịch vụ |
| Chế tạo từ tấm | Cho phép sử dụng vật liệu chất lượng bình chịu áp lực với các đặc tính được chứng nhận |
Ghi chú lựa chọn quan trọng
1. Lựa chọn lớp theo đơn đăng ký
Dòng CM:Thép cacbon-molypden dành cho dịch vụ nhiệt độ-cao nói chung
Cấp Cr-Mo (1¼CR, 2¼CR, 5CR, 9CR):Dành cho các ứng dụng có khả năng chống-nhiệt độ cao và chống ăn mòn-ngày càng khắc nghiệt
Lớp 91:Thép 9Cr-1Mo-V tiên tiến dành cho các ứng dụng nhiệt độ cực cao yêu cầu độ bền rão vượt trội
2. Logic lựa chọn lớp
Hệ thống đánh số lớp giúp cho việc lựa chọn trở nên đơn giản:
Chữ số đầu tiên= xử lý nhiệt: 10 (như-hàn), 20 (giảm căng thẳng), 30 (chuẩn hóa), 40 (bình thường hóa & tôi luyện), 50 (dập tắt & tôi luyện)
Chữ số thứ hai= kiểm tra: 0 (không có), 1 (chỉ RT), 2 (RT + hydrotest), 3 (chỉ hydrotest)
Các lựa chọn phổ biến nhất cho dịch vụ có nhiệt độ-cao:
Lớp 22:Giảm căng thẳng, kiểm tra đầy đủ –tiêu chuẩn cho nhiều ứng dụng có nhiệt độ-cao
Lớp 32:Chuẩn hóa, kiểm tra đầy đủ – khi cần sàng lọc hạt
Lớp 42:Chuẩn hóa và tôi luyện, được kiểm tra đầy đủ – để nâng cao các đặc tính nhiệt độ-nâng cao
3. Cân nhắc về nhiệt độ
ASTM A691 dành riêng chodịch vụ nhiệt độ cao-
Các loại khác nhau có giới hạn nhiệt độ tối đa khác nhau – tham khảo mã áp dụng
Đối với nhiệt độ rất cao, cần có hợp kim Cr{0}}Mo (5CR, 9CR, 91)
4. Tuân thủ quy tắc
Mã ASME: Thường được áp dụng cho các ứng dụng Mã nồi hơi và bình chịu áp lực
Tham khảo các quy chuẩn xây dựng hiện hành (Đường ống điện ASME B31.1, Đường ống xử lý B31.3) để biết các yếu tố chấp nhận và thiết kế
5. Đảm bảo chất lượng
Chứng chỉ kiểm tra Mill: Thường được yêu cầu cho các ứng dụng quan trọng
Đảm bảo tất cả các thử nghiệm cần thiết (RT, hydrotest) cho mỗi Loại được chỉ định đều được ghi lại
Xác minh việc xử lý nhiệt đã được thực hiện theo yêu cầu kỹ thuật
Bài học cuối cùng: Ống ASTM A691 EFWlàthông số kỹ thuật tiêu chuẩn cho ống thép hợp kim và cacbon có đường kính-lớn,-hợp kim{1}}hàn điện{2}}chế tạo từ các tấm chất lượng bình chịu áp lực chodịch vụ áp suất cao-ở nhiệt độ cao. Nó được phân biệt bởi nóCấp(biểu thị vật liệu tấm, ví dụ: 2¼CR từ A387 Cấp 22 cho dịch vụ nhiệt độ cao) vàLớp học(biểu thị mức độ kiểm tra và xử lý nhiệt, ví dụ: Loại 22 đối với ứng suất-được giảm bớt bằng chụp X quang và thử thủy lực) . Ống này rất cần thiết choứng dụng sản xuất điện, hóa dầu và quy trình công nghiệpyêu cầu đường kính lớn, thành dày và hiệu suất nhiệt độ-cao đáng tin cậy. Thông số kỹ thuật phổ biến nhất cho dịch vụ áp suất-nhiệt độ cao,{3}}cao làASTM A691 2¼CR Lớp 22 .





