ASTM A213 T5 Bezszwowa Rurka ze stali stopowej do kotłów przemysłowych

1. Skład Materiału

2. Norma: ASTM A213

Niniejsza norma dotyczy bezszwowych rur ze stali ferrytycznej i austenitycznej do kotłów, przegrzewaczy i wymienników ciepła, przeznaczonych do pracy w wysokich temperaturach pod ciśnieniem.

Gatunek: T5

Oznacza to konkretny skład stali stopowej chromowo-molibdenowej (Cr-Mo).

3. Rodzaj Materiału: Stal niskostopowa

Wyróżnia się ją od stali węglowych i stali nierdzewnych (gatunki austenityczne, takie jak 304, 316, są również objęte normą ASTM A213, ale mają inne oznaczenia gatunków, takie jak TP304, TP316).

4. Produkcja bezszwowa:

Rury są produkowane bez spoiny, zazwyczaj w procesach takich jak wytłaczanie, przebijanie obrotowe (proces Mannesmanna) lub walcowanie na pielgrzymce. Zapewnia to:

Wyższą wytrzymałość i integralność: Brak słabego punktu w postaci spoiny.

Lepsze utrzymywanie ciśnienia: Niezbędne w zastosowaniach kotłowych i ciśnieniowych.

Jednolitość: Bardziej spójna struktura i właściwości na całym obwodzie.

Lepsza odporność na korozję/erozję: Brak spoiny podatnej na preferencyjny atak.

5. Kluczowe właściwości i dlaczego stosuje się T5:

Dobra wytrzymałość w wysokich temperaturach (wytrzymałość na pełzanie): Dobrze zachowuje wytrzymałość w temperaturach powszechnie spotykanych w kotłach i przegrzewaczach (zazwyczaj do ~650°C / 1200°F w przypadku długotrwałej eksploatacji, chociaż dokładne limity zależą od naprężeń). Molibden jest tutaj kluczowy.

Dobra odporność na utlenianie: Chrom tworzy ochronną warstwę tlenkową, odporną na degradację przez gorące gazy spalinowe.

Dobra odporność na siarkowanie: Sprawdza się lepiej niż stale o niższej zawartości stopu (takie jak T11/T12) w środowiskach zawierających związki siarki.

Umiarkowana odporność na korozję: Lepsza niż stal węglowa, ale gorsza niż stale nierdzewne.

Spawalność: Ogólnie uważana za spawalną z odpowiednim podgrzewaniem wstępnym, obróbką cieplną po spawaniu (PWHT - odprężanie) i procedurami (powszechne procesy obejmują GTAW, SMAW, SAW). PWHT jest krytyczne dla przywrócenia właściwości i odciążenia naprężeń w strefie wpływu ciepła (HAZ).

6. Typowe zastosowania:

Stosowana głównie w wysokotemperaturowych, wysokociśnieniowych sekcjach:

Elektrownie opalane paliwami kopalnymi:

Rury kotłowe (szczególnie w strefach o wyższej temperaturze)

Rury przegrzewaczy

Rury do ponownego podgrzewania

Wymienniki ciepła: W zakładach chemicznych/petrochemicznych, gdzie temperatury robocze wymagają lepszej wytrzymałości niż stal węglowa, ale pełna stal nierdzewna nie jest konieczna.

Rurociągi i urządzenia w rafineriach: Do specyficznych strumieni procesowych o wysokiej temperaturze.

Zbiorniki ciśnieniowe: Komponenty pracujące w podwyższonych temperaturach.

7. Obróbka cieplna (zgodnie z ASTM A213):

Rury T5 są dostarczane w stanie odprężonym.

Odprężanie polega na podgrzaniu rur do temperatury poniżej dolnej krytycznej temperatury przemiany (Ac1), utrzymaniu i powolnym chłodzeniu. Powoduje to odciążenie naprężeń wewnętrznych powstałych podczas produkcji bez istotnej zmiany mikrostruktury (ferryt + węglik).

Uwaga: Inne gatunki Cr-Mo, takie jak T91, wymagają normalizacji i hartowania, ale T5 jest specyficznie odprężany.

8. Badania i inspekcja (zgodnie z ASTM A213):

Próba hydrostatyczna: Każda rura jest testowana ciśnieniowo.

Nieniszcząca próba elektryczna (NDE): Każda rura przechodzi test elektromagnetyczny (np. prąd wirowy) w celu wykrycia istotnych wad podłużnych.

Próba spłaszczania, próba twardości, próba spłaszczania odwrotnego: Przeprowadzana na próbkach z partii.

Próba rozciągania: Określa właściwości mechaniczne (granica plastyczności, wytrzymałość na rozciąganie, wydłużenie) na próbkach z materiału poddanego obróbce cieplnej.

Analiza chemiczna: Na wytop (partia stali).

Wymiary i kontrola wizualna: Średnica zewnętrzna, grubość ścianki, prostoliniowość, jakość powierzchni.