ASTM A53 bešavna cijev od ugljičnog čelika
Pregled
ASTM A53je standardna specifikacija zabešavne i varene crne i vruće{0}}pocinčane čelične cijeviu NPS 1/8 do NPS 26. Thebešavna verzija (tip S)naširoko se koristi za mehaničke i tlačne primjene, kao i za uobičajenu upotrebu u vodovima za paru, vodu, plin i zrak.
Ocjene materijala
| Razred | Tip | Proces | Primarna primjena |
|---|---|---|---|
| razred A | Vrsta S | Besprijekorno | Lagani- mehanički, nisko{1}}tlačni vodovod |
| razred B | Vrsta S | Besprijekorno | Najčešći- Tlačni cjevovod, konstrukcijski, veće čvrstoće |
| stupanj F | Vrsta E/F | Samo zavareni | Nisko{0}}cijenovni mehanički, bez hidrostatskog ispitivanja |
Napomena: Bešavni razred B daleko je najčešće specificiran za primjenu pod pritiskom.
Mehanička svojstva
| Vlasništvo | razred A | razred B | Bilješke |
|---|---|---|---|
| Vlačna čvrstoća, min | 48 000 psi (330 MPa) | 60 000 psi (415 MPa) | Jedna minimalna vrijednost |
| Granica tečenja, min | 30 000 psi (205 MPa) | 35 000 psi (240 MPa) | Mjereno na 0,5% istezanja pod opterećenjem |
| Istezanje, min | Razlikuje se prema debljini stijenke | Razlikuje se prema debljini stijenke | Prema ASTM A53 tablici X4.1 |
Zahtjevi za rastezanje (primjer za stupanj B):
Za debljinu stijenke veću ili jednaku 0,120": 22% u 2"
Za debljinu stijenke < 0,120": Izračunava se formulom
Kemijski sastav (maksimalni %)
| Element | razred A | razred B |
|---|---|---|
| Ugljik | 0.25 | 0.30 |
| Mangan | 0.95 | 1.20 |
| Fosfor | 0.05 | 0.05 |
| Sumpor | 0.045 | 0.045 |
| Bakar (min ako je navedeno) | 0.18 | 0.18 |
| Bakar (maks.) | 0.40 | 0.40 |
Napomena: Bešavne cijevi razreda A i B izrađene su od čelika proizvedenog postupkom otvorenog-ognjišta, bazičnog kisika ili električne-peći.
Proizvodni proces za bešavne cijevi
Metode proizvodnje:
Rotacijsko bušenje (Mannesmannov postupak):
Čvrsta okrugla gredica zagrijana na 2200-2400 stupnjeva F
Rotira se između nagnutih valjaka kako bi se stvorila šuplja ljuska
Najčešća metoda za ASTM A53 bešavne
Proces ekstruzije:
Zagrijana gredica provučena kroz matricu
Bolje za specijalizirane primjene
Dodatna obrada:
Vruće završeno:Nema daljnje toplinske obrade
Hladno vučeno:Za precizne dimenzije i glatku završnu obradu
Normalizirano:Izborno za poboljšana svojstva
Raspon veličina za bešavne:
Nazivna veličina cijevi:1/8" do 26" (najveći obično 24")
Vanjski promjer:0,405" do 26"+
Debljina stijenke:Rasporedi 10, 40, 80, 120, 160, XXS
duljina:Nasumično (16-22 ft) ili dvostruko nasumično (35-45 ft)
Zahtjevi za testiranje
| Test | Zahtjevi za bešavne cijevi | Frekvencija |
|---|---|---|
| Hidrostatsko ispitivanje | Potreban(osim ako se ne koristi NDT alternativa) Tlak=P=2StDP=D2St (min. 100 psi) S=60% granice razvlačenja |
Svaka duljina cijevi |
| Ispitivanje bez razaranja | Vrtložna struja, ultrazvučna ili druga odobrena metoda | Alternativa hidrostatičkom ispitivanju |
| Ispitivanje zatezanjem | Jedan po toplini čelika, po debljini stijenke | Obavezno |
| Test spljoštenja | Za bešavne cijevi Manje ili jednako 8⅝" OD | Dva testa po seriji |
| Test savijanja | Za materijal manji od ili jednak 0,75" zida, manji od ili jednak 8⅝" OD | Alternativa testu spljoštenosti |
| Ispitivanje tvrdoće | Opcija, po dogovoru | Kako je navedeno |
| Vizualni pregled | Površinske greške, ravnost | 100% |
Formula hidrostatskog ispitivanja:
S=Dopušteno naprezanje vlakana (60% navedene minimalne granice razvlačenja)
t=Debljina stijenke (in)
D=vanjski promjer (in)
Tolerancije (prema ASTM A53)
| Dimenzija | Tolerancija |
|---|---|
| Vanjski promjer | D Manje ili jednako 1,625": ±0,5% D > 1,625": ±1,0% |
| Debljina stijenke | +12.5%, -10% od nominalnog |
| Duljina | Duljine reza: +¼", -0" |
| Težina po stopi | ±10% izračunate težine |
| Ravnost | 0,05% maksimalnog odstupanja duljine |
Površinski uvjeti i završni slojevi
| Stanje | Opis | Tipična uporaba |
|---|---|---|
| Crna (gola) | Kao -valjan s mlinskom vagom | Opća usluga, za lakiranje |
| Vruće{0}}pocinčano | Pocinčan-nakon izrade | Zaštita od korozije, vanjska |
| Hladno vučeno | Glatka, sjajna završna obrada s malim tolerancijama | Precizne primjene |
| Ukiseljeno i nauljeno | Čista, svijetla završna obrada | Odmah slikanje, estetski |
| Ukošeni kraj | Pripremljeno za zavarivanje | Primjene zavarivanja cjevovoda |
Uobičajene aplikacije
Industrijski i komercijalni:
Vodovodni sustavi:Vodovod, odvodnja
Zaštita od požara:Sprinkler vodovi
HVAC sustavi:Grijanje, ventilacijski vodovi
Mehanički sustavi:Komprimirani zrak, vodovi za podmazivanje
Strukturalne primjene:Rukohvati, oslonci (iako je poželjan A500)
Nafta i plin:
Nisko{0}}sabirni vodovi
Komunalne usluge:Voda, para, instrumentalni zrak
Strukturni cjevovod:Podupirači, staze
Izgradnja:
Skele(iako je A53 rjeđi od A500 za ovo)
Pilot temelja(A252 je bolji)
Arhitektonski:Izložene značajke cjevovoda
Usporedba s API 5L
| Parametar | ASTM A53 stupanj B Bešavne | Bešavni API 5L stupanj B |
|---|---|---|
| Primarna upotreba | Opće namjene, vodoinstalaterski, strojarski | Cjevovodi za prijenos nafte i plina |
| Kemijska kontrola | Manje strogi | Kontroliraniji, posebno za PSL2 |
| Testiranje fokusa | Hidrostatička ispitivanja, ispitivanja spljoštenosti, savijanja | Hidrostatski, NDE, sveobuhvatniji |
| Kisela usluga | Nije namijenjeno za | Dizajnirano s obzirom na HIC/SSC |
| Sljedivost | Basic (broj topline) | Opsežan (potrebna potpuna sljedivost) |
| trošak | Općenito niže | Više (više testiranja, kontrola) |
Ključna sličnost:
ASTM A53 stupanj B ≈ API 5L stupanj Bza mnoge ne{0}}kritične aplikacije
Često se isporučuje kaodvojno certificiranimaterijal
Prednosti bešavne cijevi A53
Bez zavarenog šava:Eliminira potencijalnu slabu točku u uzdužnom zavaru
Uniformna čvrstoća:Dosljedna svojstva po obodu
Bolje za visoki tlak:Viši nazivni tlak od ekvivalentnog zavarenog
Poboljšana otpornost na koroziju:Nema ZUT-a zavara s različitim karakteristikama korozije
Bolja ovalnost:Tipično više okrugla nego zavarena cijev
Ograničenja i razmatranja
Cijena:20-50% skuplji od A53 ERW cijevi
Ograničenja veličine:Maksimalno obično 24-26" OD
Varijacije debljine stijenke:Može biti manje uniforman od ERW
Temperaturna ograničenja:Tipično manje od ili jednako 400 stupnjeva F (204 stupnja ) za kontinuiranu uslugu
Nije za teške usluge:Ne preporučuje se za ciklička opterećenja, vrlo niske temperature ili korozivna okruženja bez procjene
Mogućnosti toplinske obrade
| Stanje | Opis | Prednosti |
|---|---|---|
| Vruće završeno | U-vanom obliku, bez dodatne toplinske obrade | Ekonomično, standardna isporuka |
| Normalizirano | Zagrijano iznad kritične temperature, hlađeno zrakom | Poboljšana mikrostruktura, svojstva |
| Žareno | Zagrijano i polako ohlađeno | Maksimalna rastezljivost, rasterećenje |
| Hladno vučeno | Hladno obrađeno nakon vruće dorade | Uske tolerancije, glatka površina |
Certifikacija materijala
Potrebna dokumentacija:
Certifikat ispitivanja mlina:Uz kemijsku analizu i mehanička ispitivanja
Sljedivost toplinskog broja:Neophodno za usklađenost s kodom
Zapisi o hidrostatičkom ispitivanju:Pritisak i trajanje
Oznaka materijala:Prema zahtjevima ASTM A53
Zahtjevi za označavanje:
Naziv ili zaštitni znak proizvođača
ASTM oznaka (A53)
Ocjena (A ili B)
Tip (S za bešavne)
Veličina (NPS i raspored)
Toplinski broj
Hidrostatski ispitni tlak (ako se provodi)
Oznaka "SMLS".
Izrada i zavarivanje
Razmatranja zavarivanja:
Prethodno zagrijati:Općenito nije potrebno za tanke zidove (<0.75")
Dodatni metal:Obično E7018 ili ekvivalent
Toplinska obrada-zavarivanja:Izborno za ublažavanje stresa
Kvalifikacija postupka:Obavezno prema važećem kodu (ASME odjeljak IX)
Savijanje i oblikovanje:
Hladno savijanje:Prihvatljivo uz odgovarajući alat
Vruće savijanje:Poželjno za debele zidove ili uske radijuse
Minimalni radijus savijanja:Tipično 3× OD za hladno savijanje
Smjernice za dizajn i odabir
Odaberite ASTM A53 Seamless kada:
Zahtjevi za tlakom su umjereni (obično 300-1000 psi)
Trošak dopušta premiju u odnosu na zavarene cijevi
Aplikacija ima besprijekorne prednosti
Kod ili specifikacija zahtijevaju bešavne cijevi
Za kritične usluge potrebna je visoka pouzdanost
Razmotrite alternative kada:
Trošak je primarna briga (koristite A53 ERW ili API 5L ERW)
Large diameters needed (>24")
Very high pressure (>2000 psi) - razmotrite API 5L ili A106
High temperature (>500 stupnjeva F) - razmotrite A106
Usluga niske temperature (< -20°F) - consider A333
Informacije o naručivanju
Minimalne potrebne informacije:
Standard i stupanj:ASTM A53 stupanj B tip S
Veličina:NPS i raspored (npr. 4" SCH 40) ili OD × WT
duljina:Nasumične, dvostruko nasumične ili određene duljine reza
Kraj završetka:Obična, s navojem, zakošena
Premazivanje:Crno, pocinčano ili grundirano
Zahtjevi za testiranje:Hidrostatička ili NDT alternativa
Certifikacija:Potrebna potvrda o ispitivanju mlina
Izborni zahtjevi:
Posebna toplinska obrada
Dodatno ispitivanje (Charpy, tvrdoća)
Posebno čišćenje/konzerviranje
Upute za označavanje i pakiranje
Usklađenost s industrijskim standardima i kodeksom
Ključni povezani standardi:
ASME B36.10:Zavarene i bešavne cijevi od kovanog čelika
ASME B31.1:Cjevovod za napajanje
ASME B31.3:Procesni cjevovod
ASTM A530:Opći zahtjevi za specijalizirane cijevi od ugljičnog čelika
Kodovi dizajna:
Dopuštena naprezanja u ASME B31.1 i B31.3
Formule dizajna u primjenjivim odjeljcima koda B31
Ekonomska razmatranja
Faktori troškova:
Veličina:Veći promjeri koštaju više po stopi
Debljina stijenke:Teži zidovi povećavaju troškove materijala
Količina:Obično su dostupni količinski popusti
Toplinska obrada:Dodatni procesi povećavaju troškove
Testiranje:Dodatna testiranja povećavaju cijenu
Tržišni uvjeti:Oscilacije cijena sirovina
Usporedba troškova (približno):
A53 Razred B bešavno: 100% (osnovna linija)
A53 stupanj B ERW: 60-80%
API 5L stupanj B bešavne: 90-110%
A106 Razred B bešavne: 105-120%
Pitanja kontrole kvalitete
Uobičajeni nedostaci bešavnih cijevi:
Laminacije:Unutarnje odvajanje od izrade cijevi
Šavovi:Površinske nesavršenosti od valjanja
Ekscentričnost:Nejednaka debljina stijenke
Udubljenje površine:Od kamenca ili korozije
Metode pregleda:
Ultrazvučno ispitivanje:Za unutarnje nedostatke
Vrtložna struja:Za površinske nedostatke
Magnetska čestica:Za površinske pukotine
Radiografija:Za ispitivanje zavara (na gotovim spojevima)
Sažetak
ASTM A53 bešavna cijev od ugljičnog čelikapruža pouzdano rješenje-cjevovoda opće namjene s inherentnim prednostima bešavne konstrukcije. Iako je skuplji od zavarenih alternativa, nudi vrhunsku ujednačenost čvrstoće i eliminira probleme sa zavarenim šavovima.
Ključne točke:
razred Bje najčešće specificiran za primjene pod pritiskom
Bešavna konstrukcijapruža pogodnosti za kritične usluge
Kompatibilans većinom kodova industrijskih cjevovoda
Široko dostupanu standardnim veličinama i rasporedima
Isplativo-za aplikacije koje opravdavaju besprijekornu premiju
Za većinu općenitih industrijskih, komercijalnih i lakih industrijskih aplikacija, ASTM A53 bešavne cijevi nude izvrsnu ravnotežu performansi, dostupnosti i cijene. Za zahtjevnije usluge (viši tlak, temperatura ili kritičnost), razmotrite bešavne alternative A106 ili API 5L.
Napomena: Uvijek se pridržavajte važećih kodova (ASME B31.1, B31.3, itd.) i uzmite u obzir stvarne uvjete rada izvan minimalnih specifikacijskih zahtjeva pri odabiru materijala za cjevovod.
