Apžvalga
ASTM A249/A249M yra standartinė ASTM International paskelbta specifikacija, apimanti suvirintus austenitinius nerūdijančio plieno vamzdžius, skirtus naudoti katiluose, perkaitintuvuose, šilumokaičiuose ir kondensatoriuose, ypač ten, kur reikalingas atsparumas korozijai, aukšta temperatūra ir patikimumas.
Skirtingai nuo ASTM A213 (kuris apima besiūlius legiruotojo ir nerūdijančio plieno vamzdžius), ASTM A249 specialiai skirtas suvirintiesiems vamzdžiams, todėl tai yra ekonomiškas ir efektyvus sprendimas daugeliui pramonės ir komunalinių paslaugų. „M“ A249M žymi metrinę standarto versiją.
Naujausias 2025 m. leidimas yra ASTM A249/A249M-23.
Šie vamzdžiai plačiai naudojami:
Elektrinių kondensatoriai ir vandens šildytuvai
Cheminių ir naftos chemijos procesų šilumokaičiai
Gėlinimo įrenginiai
ŠVOK sistemos
Celiuliozės ir popieriaus pramonės šilumos atgavimo įrenginiai
Pagrindinės ASTM A249 savybės
Medžiagos tipas
Suvirinti vamzdžiai: gaminami automatinio lankinio suvirinimo būdu (TIG arba plazma), nereikalaujant metalo užpildo.
Tik austenitiniai nerūdijantys plienai: ne-magnetiniai, chromo-nikelio (o kartais ir molibdeno) lydiniai.
Šaltai-baigta arba karšta-baigta: dauguma vamzdžių po suvirinimo yra apdorojami šaltai-, siekiant pagerinti stiprumą ir matmenų tikslumą.
Bendrieji pažymiai
ASTM A249 apima daugybę standartizuotų klasių, pirmiausia žymimų priešdėliu „TP“ (pvz., TP304, TP316). Pagrindiniai pažymiai apima:
|
Įvertinimas |
Sudėtis ir pagrindinės savybės |
|
TP304 / TP304L |
18 % Cr - 8 % Ni; bendroji paskirtis; L=mažai anglies (mažiau nei 0,03 %), kad būtų išvengta jautrumo |
|
TP316 / TP316L |
16% Cr - 12% Ni - 2% Mo; puikus atsparumas duobėms ir chlorido korozijai |
|
TP321 |
18% Cr - 10% Ni + Titano stabilizavimas; atsparus tarpkristalinei korozijai |
|
TP347 |
18% Cr - 10% Ni + niobio stabilizavimas; puikus atsparumas šiluminiam nuovargiui |
|
TP310S |
25 % Cr - 20 % Ni; atsparumas oksidacijai aukštoje -temperatūroje (iki 2000 laipsnių F / 1090 laipsnių) |
Pastaba: "L" priesaga (pvz., TP316L) rodo mažą anglies kiekį, kad suvirinamieji statiniai būtų geriau suvirinami ir atsparūs korozijai.
Gamybos procesas
Suvirinimo būdas:
Volframo inertinėmis dujomis (TIG) arba plazminiu lankiniu suvirinimu
Suvirinimas turi būti ištisinis, vienalytis ir be defektų
Paprastai nenaudojamas joks užpildas (autogeninis suvirinimas)
Po{0}}suvirinimo:
Visi vamzdžiai po suvirinimo turi būti atkaitinti tirpalu, kad būtų atkurtas atsparumas korozijai ir sumažintas įtempis
Atkaitinimo temperatūra: paprastai 1900–2100 laipsnių F (1040–1150 laipsnių)
Norint išvengti karbido nusodinimo, reikalingas greitas aušinimas (gesinimas).
Šaltasis tempimas arba šaltasis valcavimas: dažnai naudojamas po atkaitinimo, kad būtų pasiekti galutiniai matmenys ir pagerintos mechaninės savybės.
Cheminė sudėtis
Griežtos ribos yra nurodytos kiekvienai klasei. TP316L pavyzdys:
C: mažesnis arba lygus 0,030 %
Kr: 16,0–18,0 %
Ni: 10,0–14,0 %
Mo: 2,0–3,0 %
Mn: mažesnis arba lygus 2,0 %
Si: mažesnis arba lygus 0,75 %
P, S: mažesnis arba lygus 0,045 %
TP321:
Ti kiekis: didesnis arba lygus 5×(C+N), mažiausiai 0,10 %, maks. 1,00 % (stabilizavimui)
Mechaninės savybės (minimalūs reikalavimai)
Skiriasi pagal laipsnį ir būklę. Tipinės vertės po atkaitinimo tirpalu:
|
Įvertinimas |
Tempimo stipris (min.) |
Išeigos stiprumas (min.) |
Pailgėjimas (min.) |
|
TP304 |
75 000 psi (515 MPa) |
30 000 psi (205 MPa) |
30 % 2 coliuose (50 mm) |
|
TP316 |
75 000 psi (515 MPa) |
30 000 psi (205 MPa) |
30 % 2 coliuose. |
|
TP321 |
75 000 psi (515 MPa) |
30 000 psi (205 MPa) |
30 % 2 coliuose. |
|
TP347 |
75 000 psi (515 MPa) |
30 000 psi (205 MPa) |
30 % 2 coliuose. |
Pastaba: pailgėjimas gali būti sumažintas šaltomis{0}}darbo (sunkiomis) sąlygomis.
Matmenys ir tolerancijos
Išorinis skersmuo (OD): paprastai nuo 1/4 colio iki 5 colių (6 mm iki 127 mm)
Sienelės storis: plonas{0}}siena, sukurta efektyviam šilumos perdavimui
Tolerancijos:
OD: ±0,005 colio (±0,13 mm)
Siena: ±10 %
Tiesumas: maks. 1/8 colio pėdai (1 mm/m)
Paviršiaus būklė
Paviršius turi būti švarus, lygus, be apnašų, įtrūkimų, siūlių ir suvirinimo trūkumų.
Atkaitinus tirpalu, vamzdeliai turi ryškią, be oksidų -apdailą (nebent marinuoti).
Suvirinimo rutulys turi būti lygus ir lygus su netauriuoju metalu.
Testavimo reikalavimai
Kiekvienam vamzdžiui arba gamybos partijai turi būti taikoma griežta kokybės kontrolė:
Hidrostatinis bandymas: kiekvienas mėgintuvėlis turi būti hidrotestuotas, nebent pakeistas NDE.
Neardomasis elektrinis bandymas (NDE):
Suvirinimo ir netauriųjų metalų defektams aptikti reikalingas sūkurinių srovių bandymas arba ultragarsinis bandymas
Išlyginimo testas: būtinas norint įvertinti suvirinimo tvirtumą ir plastiškumą.
Pliegimo testas: reikalingas vamzdeliams, kurių išorinis skersmuo mažesnis nei 3 coliai.
Kietumo testas: gali būti reikalingas tam tikroms klasėms.
Tempimo bandymas: reikalingas statistinės atrankos pagrindu.
Tarpgranulinės korozijos testas: reikalingas stabilizuotoms klasėms (TP321, TP347), jei nurodyta.
Vizuali ir matmenų apžiūra: privaloma.
Programos
- Kondensatoriai ir tiekimo vandens šildytuvai: elektrinėse
- Korpuso{0}}ir-vamzdiniai šilumokaičiai: chemijos, naftos chemijos ir perdirbimo pramonė
- Oru aušinami kondensatoriai (ACC)
- Gėlinimo įrenginiai: daugiapakopės blykstės (MSF) ir atvirkštinio osmoso (RO) sistemos
- Proceso pramonė: garintuvai, aušintuvai ir šildytuvai
- ŠVOK aušintuvai
Palyginimas su panašiais standartais
|
Standartinis |
Pagrindinis skirtumas |
|
ASTM A249 |
Suvirinti austenitiniai nerūdijančio plieno vamzdžiai katilo, šilumokaičio, kondensatoriaus aptarnavimui |
|
ASTM A213 |
Besiūliai feritiniai ir austenitiniai vamzdžiai, skirti aukštai{0}}temperatūrai |
|
ASTM A312 |
Besiūlis arba suvirintas austenitinis nerūdijančio plieno vamzdis (didesnis skersmuo, proceso vamzdynas) |
|
ASTM A789 / A790 |
Mechaniniai ir slėgio vamzdeliai (apima dvipusį nerūdijantį plieną) |
|
ASTM A179 |
Besiūliai anglies plieno šilumokaičio vamzdžiai (ne{0}}nerūdijantys) |
Pastaba: ASTM A249 skirtas vamzdžiams (mažesnio skersmens, mažesnių leistinų nuokrypių), o A312 apima vamzdžius, naudojamus bendrose procesų sistemose.
Sertifikavimas ir atsekamumas
- Malūno bandymo ataskaita (MTR): būtina (EN 10204 3.1 arba 3.2)
- Šilumos skaičiaus atsekamumas: visiškas atsekamumas nuo žaliavos iki galutinio produkto
- Trečiosios-šalies patikra: įprasta svarbioms programoms (pvz., ASME, API)
- NACE MR0175/ISO 15156: taikoma tam tikroms klasėms (pvz., TP316L) rūgščioje aplinkoje
- ASME kodekso laikymasis: naudojamas ASME BPVC I, IV ir VIII skyrių įrangoje
Santrauka
ASTM A249/A249M yra pagrindinis suvirintų austenitinio nerūdijančio plieno vamzdžių, naudojamų šilumokaičiuose, kondensatoriuose ir katilų sistemose, standartas. Tai ekonomiška-besiūlių vamzdžių alternatyva, kartu išlaikant puikų atsparumą korozijai, suvirinimo vientisumą ir mechanines savybes.
Su tokiomis klasėmis kaip TP316L, TP321 ir TP347, jis palaiko pritaikymą agresyvioje cheminėje aplinkoje ir aukštoje temperatūroje. Tirpalo atkaitinimo ir NDE reikalavimai užtikrina, kad suvirinimo zona veiktų taip pat gerai, kaip ir netauriųjų metalų, todėl ASTM A249 vamzdžiai yra saugūs ir patikimi kritinės priežiūros metu.
Jis plačiai naudojamas energetikos, chemijos ir gėlinimo pramonėse, kur ilgalaikis patvarumas ir atsparumas duobėms, plyšinei korozijai ir terminiam ciklams yra labai svarbūs.
- Dabartinė versija: ASTM A249/A249M – 23 (nuo 2025 m.)
- Leidėjas: ASTM International
- Taikymo sritis: suvirintas austenitinis nerūdijančio plieno katilas, perkaitintuvas, šilumokaitis{0}}ir kondensatoriaus vamzdžiai.
