ASTM A213 / SA213 - Aloi Lancar-Dadang Keluli, Pemanas Besar dan Haba-Tiub Penukar
ASTM A213 (SA213)adalah meliputi spesifikasi yang komprehensiftiub keluli ferit dan austenit lancar-tiubuntuk-suhu tinggi dan perkhidmatan menghakisdalam dandang, pemanas lampau, penukar haba, dan pemeluwap.
Ciri-ciri Utama
| Ciri | Penerangan |
|---|---|
| bahan | Keluli Aloi(Gred Feritik & Austenitik) |
| Pembuatan | Seamless (SMLS) sahaja- Panas-selesai atau sejuk-dilukis |
| Julat Suhu | Sehingga 700 darjah (1300 darjah F)bergantung pada gred |
| Penggunaan Utama | Perkhidmatan -suhu tinggi/menghakisdi mana keluli karbon tidak mencukupi |
Gred & Aplikasi Biasa
Gred Feritik (Chromium-Molibdenum):
| Gred | Jenis Aloi | Elemen Utama | Suhu Maks* | Permohonan Utama |
|---|---|---|---|---|
| T2 | ½Cr-½Bln | 0.5% Cr, 0.5% Mo | 500 darjah | Pemanas tinggi aloi-rendah |
| T5 | 5Cr-½Bln | 5% Cr, 0.5% Mo | 600 darjah | Rintangan pengoksidaan suhu tinggi- |
| T11 | 1¼Cr-½Bln | 1.25% Cr, 0.5% Mo | 525 darjah | Tiub pemanas lampau am |
| T12 | 1Cr-½Bln | 1% Cr, 0.5% Mo | 510 darjah | Sama seperti T11 |
| T22 | 2¼Cr-1Mo | 2.25% Cr, 1% Mo | 575 darjah | Standard industripemanas lampau |
| T91 | 9Cr-1Mo-V | 9% Cr, 1% Mo, V, Nb | 650 darjah | Suhu tinggi{0}}lanjutan |
Gred Austenit (Keluli Tahan Karat):
| Gred | Setaraf AISI | Elemen Utama | Suhu Maks* | Permohonan Utama |
|---|---|---|---|---|
| TP304 | 304 | 18Cr-8Ni | 700 darjah | Rintangan kakisan am |
| TP304H | 304H | 18Cr-8Ni (karbon tinggi) | 700 darjah | Kekuatan suhu tinggi- |
| TP316 | 316 | 16Cr-10Ni-2Mo | 700 darjah | Rintangan kakisan klorida |
| TP321 | 321 | 18Cr-10Ni-Ti | 700 darjah | Perlindungan kakisan antara butiran |
| TP347 | 347 | 18Cr-10Ni-Nb | 700 darjah | Kekuatan suhu tinggi-, pengoksidaan wap |
*Anggaran suhu logam maksimum untuk-servis jangka panjang
Keperluan Kimia (Contoh)
Gred Feritik T22:
| unsur | Komposisi (%) |
|---|---|
| Karbon (C) | 0.05 - 0.15 |
| Mangan (Mn) | 0.30 - 0.60 |
| Fosforus (P), maks | 0.025 |
| Sulfur (S), maks | 0.025 |
| Silikon (Si), maks | 0.50 |
| Chromium (Cr) | 1.90 - 2.60 |
| Molibdenum (Mo) | 0.87 - 1.13 |
Gred Austenit TP304H:
| unsur | Komposisi (%) |
|---|---|
| Karbon (C) | 0.04 - 0.10 |
| Mangan (Mn), maks | 2.00 |
| Fosforus (P), maks | 0.045 |
| Sulfur (S), maks | 0.030 |
| Silikon (Si), maks | 1.00 |
| Chromium (Cr) | 18.0 - 20.0 |
| Nikel (Ni) | 8.0 - 11.0 |
Sifat Mekanikal
Gred Feritik (Contoh - T22):
| Harta benda | Keperluan |
|---|---|
| Kekuatan Tegangan, min | 415 MPa (60,000 psi) |
| Kekuatan Hasil, min | 205 MPa (30,000 psi) |
| Pemanjangan (dalam 50mm), min | 30% |
Gred Austenit (Contoh - TP304H):
| Harta benda | Keperluan |
|---|---|
| Kekuatan Tegangan, min | 515 MPa (75,000 psi) |
| Kekuatan Hasil, min | 205 MPa (30,000 psi) |
| Pemanjangan (dalam 50mm), min | 35% |
Pembuatan & Rawatan Haba
Kaedah Pengeluaran:
Panas-selesai- Untuk aplikasi standard
Ditarik-sejuk- Untuk toleransi yang lebih rapat (mesti dirawat haba)
Keperluan Rawatan Haba:
| Jenis Gred | Rawatan Haba yang Diperlukan |
|---|---|
| Gred Feritik | Dinormalisasi & Dibaja atau Disepuh |
| Gred Austenit | Penyelesaian Anil ( Lebih daripada atau sama dengan 1040 darjah ) & Dipadamkan |
| T91/T92 | Dinormalisasi (1040-1080 darjah ) & Terbaja (730-800 darjah ) |
Toleransi Dimensi:
Lebih ketat daripada standard paip tekanan
Penting untuk kesesuaian tiub-ke-lembaran tabung
Toleransi khas tersedia untuk U-tiub bengkok
Pengujian & Pemeriksaan
| Ujian | Keperluan |
|---|---|
| Ujian Hidrostatik | Wajib(atau ujian tidak merosakkan) |
| Ujian Meratakan | Diperlukan (uji kemuluran) |
| Ujian Pembakaran | Diperlukan (menguji kebolehkembangan) |
| Ujian Kekerasan | Pilihan/untuk gred tertentu |
| Saiz Bijirin | Diperlukan untuk gred austenit |
| Hakisan Intergranular | Pilihan untuk gred austenit (ASTM A262) |
| Ujian Tidak Memusnahkan | Pilihan (arus pusar/ultrasonik) |
Tekanan Ujian Hidrostatik:
teks
P=2St/D (minimum 70 bar/1000 psi) Di mana S=60% daripada kekuatan hasil minimum yang ditentukan
Aplikasi Utama
1. Penjanaan Kuasa:
Tiub Superheater/Reheater(T22, T91, TP304H, TP347)
Tiub dinding airdalam perkhidmatan bahan api menghakis (T11, T22)
Penjana stim pemulihan haba (HRSG)tiub
Tiub pemeluwap(gred austenit untuk payau/air laut)
2. Petrokimia & Penapisan:
Tiub pemanas yang dibakar (T5, T9, T11, T22)
Tiub penukar habauntuk aliran proses menghakis
Tiub pembaharu pemangkin
Tiub keropok etilena
3. Dandang Perindustrian:
Tiub dandang haba buangan
Tiub dandang pemulihan kimia
Pemanas proses-suhu tinggi
Garis Panduan Pemilihan
Suhu-Pemilihan Berdasarkan:
| Julat Suhu | Gred Disyorkan |
|---|---|
| < 425°C (800°F) | A192, A210 (keluli karbon) |
| 425-525 darjah (800-975 darjah F) | T11, T12, T22 |
| 525-600 darjah (975-1110 darjah F) | T5, T9, T22, TP304H |
| 600-650 darjah (1110-1200 darjah F) | T91, T92, TP304H, TP347 |
| >650 darjah (1200 darjah F) | TP304H, TP347, TP310, aloi termaju |
Hakisan-Pemilihan Berdasarkan:
| Jenis Kakisan | Gred Disyorkan |
|---|---|
| Pengoksidaan (tempat api) | T5 (5% Cr), T9 (9% Cr), T22 (2¼% Cr) |
| Sulfidasi | T5, T9 (kromium lebih tinggi) |
| Hakisan Tegasan Klorida | TP321, TP347 (gred stabil) |
| Kakisan Am | TP304, TP316 |
| Pengoksidaan Tepi Kukus | TP347 (terbaik), TP304H |
Pertimbangan Fabrikasi
Keperluan Kimpalan:
| Jenis Gred | Pertimbangan Kimpalan Utama |
|---|---|
| Feritik Cr-Mo | Prapanas wajib, PWHT diperlukan, elektrod hidrogen-rendah |
| T91/T92 | Prapanas yang ketat (200 darjah ), suhu interpass terkawal, PWHT khusus |
| Austenit | Tiada prapanas, tetapi kawalan input haba, elakkan pemekaan |
Pengembangan Tiub:
Gred ferit berkembang dengan mudah menjadi lembaran tiub
Gred Austenit memerlukan penjagaan (bekerja keras)
T91/T92 memerlukan prosedur khas
U-Keperluan Bengkok:
Jejari selekoh minimum ditentukan
Rawatan haba selepas dibengkokkan sering diperlukan
Ujian khas untuk bahagian bengkok
Perbandingan dengan Piawaian Berkaitan
| Standard | bahan | Perbezaan Utama daripada A213 |
|---|---|---|
| ASTM A335 | Keluli Aloi | paipuntuk paip luaran (pengiring kepada tiub A213) |
| ASTM A210 | Keluli Karbon | Keupayaan suhu yang lebih rendah |
| ASTM A269 | Keluli Tahan Karat | Tiub perkhidmatan am, bukan khusus untuk dandang |
| ASTM A789/A790 | Dupleks Tahan Karat | Untuk perkhidmatan menghakis, bukan -suhu tinggi |
Mod Kegagalan & Pencegahan
1. Pecah Rayapan:
Punca:Terlalu panas melebihi had reka bentuk
Pencegahan:Pemantauan suhu, pemilihan gred yang betul
Kritikal untuk:T11, T22 pada had suhu atas
2. Kakisan Api:
Punca:Sulfur, vanadium, logam alkali dalam bahan api
Pencegahan:Gred kromium yang lebih tinggi, bahan tambahan bahan api
Penyelesaian:T5 untuk sederhana, T9/T91 untuk teruk
3. Pengoksidaan Steamside:
Punca:Suhu/tekanan wap tinggi
Pencegahan:TP347 untuk rintangan terbaik, salutan terserak oksida-
Bermasalah untuk:TP304H dalam dandang ultra-superkritikal
4. Retak Kakisan Tegasan:
Punca:Klorida + tegasan + suhu
Pencegahan:TP321/TP347 untuk gred stabil, kawalan klorida
Kritikal dalam:Tumbuhan pantai, keadaan proses tertentu
Pertimbangan Ekonomi
Perbandingan Kos (Berbanding T22):
| Gred | Faktor Kos Anggaran |
|---|---|
| T11/T12 | 0.9-1.0x |
| T22 | 1.0x (Garis Dasar) |
| T5 | 1.2-1.4x |
| T91 | 2.0-2.5x |
| TP304H | 3.0-4.0x |
| TP347 | 4.0-5.0x |
Faktor Kos Kitaran Hayat:
Kos bahan permulaan
Kos fabrikasi/kimpalan
Kekerapan penggantian
Kecekapan loji(suhu yang lebih tinggi=kecekapan yang lebih baik)
Kos gangguanuntuk pembaikan
Maklumat Pesanan
Spesifikasi Penting:
Standard:ASTM A213/SA213
Gred:Penamaan aloi khusus (cth, T22, TP304H)
Dimensi:OD × Tebal Dinding × Panjang
Rawatan Haba:Nyatakan jika selain daripada standard
Saiz Bijirin:Untuk gred austenit (biasanya 7 atau lebih kasar)
Ujian:Keperluan tambahan (IGC, hidro, dll.)
Persediaan Akhir:Biasa, serong, khas untuk selekoh U-.
Spesifikasi Pembelian Contoh:
teks
Tiub ASTM A213 T22, 38.1 mm OD × 5.0 mm dinding × 15,000 mm panjang, Dinormalisasi & dibaja, hujung biasa, dengan ujian hidrostatik, merata dan nyala, MTC penuh dengan kebolehkesanan nombor haba, diuji ultrasonik.
Setara Antarabangsa
| Gred | Eropah (EN) | Jepun (JIS) | China (GB) |
|---|---|---|---|
| T11 | 13CrMo4-5 | STBA 24 | 15CrMoG |
| T22 | 10CrMo9-10 | STBA 24 | 12Cr2MoG |
| T91 | X10CrMoVNb9-1 | STBA 29 | 10Cr9Mo1VNb |
| TP304H | X7CrNi18-9 | SUS 304H TB | 07Cr19Ni10 |
| TP347 | X7CrNiNb18-10 | SUS 347 TB | 07Cr18Ni11Nb |
Bottom Line:ASTM A213 ialahspesifikasi muktamad untuk tiub pemindahan haba keluli aloidalam menuntut-suhu tinggi dan persekitaran yang menghakis. Rangkaian komprehensif gred ferit dan austenitnya menyediakanpenyelesaian yang disesuaikanuntuk hampir semua aplikasi dandang, pemanas lampau atau penukar haba, mengimbangi keperluan prestasi dengan pertimbangan ekonomi.
