Ống liền mạch bằng thép cacbon JIS G3455 cho dịch vụ nhiệt độ-cao
Tổng quan
JIS G3455là Tiêu chuẩn Công nghiệp Nhật Bản dành choống liền mạch bằng thép carbon dành cho-hoạt động ở nhiệt độ caotrong nồi hơi, bộ trao đổi nhiệt, bộ quá nhiệt và các ứng dụng áp suất khác trong đó cường độ nhiệt độ cao là rất quan trọng. Nó tương đương với tiếng NhậtASTM A106VàDIN 17175, được thiết kế đặc biệt cho các dịch vụ trên 350 độ.
Các loại thép & các loại nhiệt độ
JIS G3455 xác định các cấp dựa trênnhiệt độ dịch vụ tối đa cho phép:
| Chỉ định lớp | Nhiệt độ dịch vụ tối đa | Lớp ASTM có thể so sánh được | Đặc điểm chính |
|---|---|---|---|
| STPA 12 | Lên đến 425 độ | A106 Gr. C/A53 Gr. B | Thép carbon nhiệt độ cao-nói chung |
| STPA 20 | Lên đến 450 độ | A335 Gr. P1/T1 | Thép Molypden 0,5% để chống rão |
| STPA 22 | Lên đến 475 độ | A335 Gr. P2/T2 | Thép hợp kim thấp 0,5Cr-0,5Mo |
| STPA 23 | Lên đến 500 độ | A335 Gr. P12/T12 | Thép hợp kim 1Cr-0,5Mo |
| STPA 24 | Lên đến 550 độ | A335 Gr. P11/T11 | Thép hợp kim 1,25Cr-0,5Mo-Si |
| STPA 25 | Lên đến 550 độ | A335 Gr. P22/T22 | Thép hợp kim 2,25Cr-1Mo |
| STPA 26 | Lên đến 600 độ | A335 Gr. P5/T5 | Thép hợp kim 5Cr-0,5Mo |
Danh pháp:
STP: Ống liền mạch cho mục đích chịu áp lực
A: Cho biết thép hợp kim (cấp nhiệt độ cao hơn)
Con số: Chỉ định cấp độ tuần tự (không dựa trên sức mạnh{0}})
Tính chất cơ học ở nhiệt độ phòng
| Cấp | Độ bền kéo (MPa) | Sức mạnh năng suất (MPa) tối thiểu | Độ giãn dài (%) Tối thiểu |
|---|---|---|---|
| STPA 12 | Lớn hơn hoặc bằng 410 | 245 | 25 |
| STPA 20 | Lớn hơn hoặc bằng 410 | 245 | 25 |
| STPA 22 | Lớn hơn hoặc bằng 410 | 245 | 25 |
| STPA 23 | Lớn hơn hoặc bằng 410 | 245 | 25 |
| STPA 24 | Lớn hơn hoặc bằng 410 | 245 | 25 |
| STPA 25 | Lớn hơn hoặc bằng 410 | 245 | 25 |
| STPA 26 | Lớn hơn hoặc bằng 410 | 245 | 25 |
Lưu ý: Đặc tính kéo ở nhiệt độ cao hơn được xác định trong các bảng riêng biệt để tính toán thiết kế.
Thành phần hóa học (Tối đa%)
| Cấp | C | Sĩ | Mn | P | S | Cr | Mơ | Khác |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| STPA 12 | 0.25 | 0.35 | 0.60 | 0.035 | 0.035 | - | - | - |
| STPA 20 | 0.15 | 0.35 | 0.60 | 0.035 | 0.035 | - | 0.45-0.65 | - |
| STPA 22 | 0.15 | 0.35 | 0.60 | 0.035 | 0.035 | 0.50-0.80 | 0.45-0.65 | - |
| STPA 23 | 0.15 | 0.35 | 0.60 | 0.035 | 0.035 | 0.80-1.25 | 0.45-0.65 | - |
| STPA 24 | 0.15 | 0.50-1.00 | 0.60 | 0.035 | 0.035 | 1.00-1.50 | 0.45-0.65 | - |
| STPA 25 | 0.15 | 0.35 | 0.60 | 0.035 | 0.035 | 2.00-2.50 | 0.90-1.20 | - |
| STPA 26 | 0.15 | 0.35 | 0.60 | 0.035 | 0.035 | 4.00-6.00 | 0.45-0.65 | - |
Tất cả các loại đều được làm từ thép có hàm lượng nhôm được kiểm soát để sàng lọc hạt.
Quy trình sản xuất
Phương pháp sản xuất:
Làm thép:Lò hồ quang điện hoặc lò oxy cơ bản có tinh chế thứ cấp
Đúc phôi:Thép chết với quá trình hóa rắn có kiểm soát
Làm việc nóng:Xuyên qua quy trình Mannesmann sau đó là cán nóng hoặc ép đùn
Xử lý nhiệt: Bắt buộc– Tất cả các đường ống đều được xử lý nhiệt:
STPA 12:Bình thường hóa hoặc bình thường hóa và nóng tính
STPA 20-26:Bình thường hóa và tôi luyện
hoàn thiện:Làm thẳng, cắt, kiểm tra, kiểm tra
Phạm vi kích thước:
Đường kính ngoài:10,5 mm đến 900 mm (≈ 0,4" đến 35")
Độ dày của tường:1,0 mm đến 100 mm
Chiều dài:Thông thường 4-8m; chiều dài dài hơn lên tới 18m có sẵn
Yêu cầu xử lý nhiệt
| Cấp | Xử lý nhiệt bắt buộc | Phạm vi nhiệt độ điển hình |
|---|---|---|
| STPA 12 | Chuẩn hóa, hoặc Chuẩn hóa & Cường hóa | Bình thường hóa: 880-950 độ Nhiệt độ: 600-700 độ |
| STPA 20 | Chuẩn hóa & Cường hóa | Bình thường hóa: 880-950 độ Nhiệt độ: 630-730 độ |
| STPA 22 | Chuẩn hóa & Cường hóa | Bình thường hóa: 900-980 độ Nhiệt độ: 650-750 độ |
| STPA 23 | Chuẩn hóa & Cường hóa | Bình thường hóa: 900-1000 độ Nhiệt độ: 680-780 độ |
| STPA 24 | Chuẩn hóa & Cường hóa | Bình thường hóa: 900-1000 độ Nhiệt độ: 680-780 độ |
| STPA 25 | Chuẩn hóa & Cường hóa | Bình thường hóa: 900-1000 độ Nhiệt độ: 680-780 độ |
| STPA 26 | Chuẩn hóa & Cường hóa | Bình thường hóa: 900-1050 độ Nhiệt độ: 700-800 độ |
Lưu ý: Tốc độ làm nguội và thời gian ủ được kiểm soát để đạt được cấu trúc vi mô cần thiết.
Yêu cầu kiểm tra & kiểm tra
| Bài kiểm tra | Tham chiếu tiêu chuẩn (JIS) | Yêu cầu |
|---|---|---|
| Kiểm tra độ bền kéo | JIS Z 2241 | Một cho mỗi nhiệt. Mẫu ngang cho OD lớn hơn hoặc bằng 40mm. |
| Kiểm tra độ phẳng | JIS Z 2248 | Đối với đường ống có OD nhỏ hơn hoặc bằng 50mm và tường < 10% OD. |
| Kiểm tra độ cứng | JIS Z 2245 | Thường được chỉ định cho các loại hợp kim để xác minh quá trình ủ. |
| Kiểm tra thủy tĩnh | JIS G 3455 Phần 8 | Bắt buộc.Áp suất lớn hơn hoặc bằng 7 MPa hoặc công thức tính toán. |
| Kiểm tra không phá hủy | UT, RT hoặc MT | Có thể được chỉ định cho các ứng dụng quan trọng. |
| Kiểm tra kích thước hạt | JIS G 0551 | Thường được yêu cầu đối với các cấp độ-kháng leo. |
| Độ bền nhiệt độ cao- | JIS Z 2271 | Có thể được chỉ định để xác nhận thiết kế. |
Áp suất thử thủy tĩnh:
tối thiểu:7 MPa(1.015 psi)
Đã tính: P=2×S×tDP=D2×S×t
Trong đó S=70% cường độ chảy tối thiểu ở nhiệt độ phòng
Dung sai kích thước
| Kích thước | Dung sai (Theo JIS G 3455) |
|---|---|
| Đường kính ngoài | OD Nhỏ hơn hoặc bằng 50 mm: ± 0,5 mm 50 < OD Nhỏ hơn hoặc bằng 200 mm: ±1,0% OD > 200 mm: ± 0,75% |
| Độ dày của tường | +12.5%, -10% tường danh nghĩa |
| Chiều dài | Chiều dài cố định: +10 mm, 0 mm |
| Độ thẳng | Nhỏ hơn hoặc bằng 0,2% tổng chiều dài |
| Cân nặng | ±10% trọng lượng lý thuyết trên mỗi ống đơn |
Ứng dụng
Các ngành công nghiệp chính:
Phát điện:Đường hơi chính, đường hâm nóng, bộ quá nhiệt, ống nồi hơi
Hóa dầu:Bánh quy giòn có xúc tác, máy cải cách, ống gia nhiệt
Tinh chế:Đường ống, đường truyền xử lý nhiệt độ cao-
Nồi hơi công nghiệp:Hệ thống hơi nước áp suất cao-
Nhà máy hóa chất:Hệ thống lò phản ứng nhiệt độ-cao
Dịch vụ cụ thể:
Superheated steam (>400 độ)
Dầu nóng và chất lỏng truyền nhiệt
Xử lý khí ở nhiệt độ cao
Chất lỏng truyền nhiệt trong bộ trao đổi nhiệt
Dịch vụ hydro nhiệt độ-cao (có giới hạn)
So sánh với tiêu chuẩn quốc tế
| Cấp | JIS G3455 | Tương đương với tiêu chuẩn ASTM | Tương đương DIN | EN tương đương |
|---|---|---|---|---|
| STPA 12 | C Nhỏ hơn hoặc bằng 0,25%, tối đa 425 độ | A106 Gr. C | Thánh 35,8 | P235GH |
| STPA 20 | 0,5Mo, tối đa 450 độ | A335 P1/T1 | 15Mo3 | 16Mo3 |
| STPA 22 | 0,5Cr-0,5Mo, tối đa 475 độ | A335 P2/T2 | 13CrMo4-5 | 13CrMo4-5 |
| STPA 23 | 1Cr-0,5Mo, tối đa 500 độ | A335 P12/T12 | 14MoV6-3 | 14MoV6-3 |
| STPA 24 | 1,25Cr-0,5Mo-Si, tối đa 550 độ | A335 P11/T11 | 10CrMo9-10 | 10CrMo9-10 |
| STPA 25 | 2,25Cr-1Mo, tối đa 550 độ | A335 P22/T22 | 10CrMo9-10 | 10CrMo9-10 |
| STPA 26 | 5Cr-0,5Mo, tối đa 600 độ | A335 P5/T5 | 12CrMo19-5 | 12CrMo19-5 |
Ưu điểm & Tính năng đặc biệt
Khả năng chống leo:Được thiết kế đặc biệt cho dịch vụ nhiệt độ cao-trong thời gian dài-
Ổn định cấu trúc vi mô:Xử lý nhiệt đảm bảo cấu trúc vi mô ổn định ở nhiệt độ
Chống oxy hóa:Các lớp hợp kim chống lại sự co giãn ở nhiệt độ cao
Tính nhất quán về chất lượng:Các nhà máy Nhật Bản duy trì kiểm soát chặt chẽ việc xử lý nhiệt
Tài liệu:Báo cáo thử nghiệm toàn diện bao gồm hồ sơ xử lý nhiệt
Cân nhắc về thiết kế và chế tạo
Hàn:
Yêu cầu làm nóng trước:Dành cho tất cả các loại hợp kim (STPA 20-26)
Sau{0}}Xử lý nhiệt mối hàn: Bắt buộccho các loại hợp kim để khôi phục tính chất
Kim loại phụ:Phải phù hợp hoặc vượt qua thành phần kim loại cơ bản
Trình độ chuyên môn của thủ tục:Cần thiết do hàm lượng hợp kim
Thiết kế leo:
Ứng suất cho phép phụ thuộc vào nhiệt độ-
Dữ liệu đứt gãy có sẵn cho thiết kế
Cân nhắc thư giãn căng thẳng quan trọng
Hiệu ứng chu trình nhiệt phải được đánh giá
Chế tạo:
Uốn:Ưu tiên uốn nóng cho các loại hợp kim
Hình thành:Khó hơn thép carbon do hàm lượng hợp kim
Gia công:Yêu cầu dụng cụ và kỹ thuật thích hợp
Vệ sinh:Phải loại bỏ tất cả các chất gây ô nhiễm trước khi phục vụ
Chứng nhận vật liệu & truy xuất nguồn gốc
Tài liệu cần thiết:
Giấy chứng nhận kiểm tra nhà máy:Phân tích hóa học đầy đủ cho tất cả các yếu tố
Hồ sơ xử lý nhiệt:Thời gian, nhiệt độ, tốc độ làm mát
Báo cáo thử nghiệm cơ khí:Phòng và nhiệt độ cao nếu được chỉ định
Hồ sơ kiểm tra thủy tĩnh:Áp suất, thời gian, thanh tra
Truy xuất nguồn gốc:Chuỗi hoàn chỉnh từ tan chảy đến ống thành phẩm
Yêu cầu đánh dấu:
Tên/nhãn hiệu của nhà sản xuất
Tiêu chuẩn (JIS G3455)
Lớp (ví dụ: STPA 24)
Kích thước (OD × độ dày tường)
Số nhiệt
Biểu tượng xử lý nhiệt
Dấu hiệu thanh tra
Thông tin đặt hàng
Dữ liệu đặc điểm kỹ thuật cần thiết:
Tiêu chuẩn & Lớp:JIS G3455 STPA [Số]
Kích thước:OD (mm) × WT (mm) × Chiều dài (mm hoặc m)
Xử lý nhiệt:Chỉ định nếu khác với tiêu chuẩn
Kiểm tra:Các bài kiểm tra tiêu chuẩn cộng với bất kỳ yêu cầu bổ sung nào
Chuẩn bị cuối cùng:Đồng bằng, vát hoặc đặc biệt
Chứng nhận:Yêu cầu MTC (ngôn ngữ, định dạng)
Đánh dấu:Hướng dẫn đánh dấu cụ thể
