צינור פלדת פחמן SA-672 דרגה B70 לשירות בלחץ גבוה
SA-672 דרגה B70הוא אצינור פלדת מנגן-חוזק-גבוההמיועדיישומים-בלחץ גבוה,-בטמפרטורה גבוהה, במיוחד במגזרי ייצור חשמל, פטרוכימיה ותעשייה כבדה שבהם נדרש חוזק מעולה.
מאפיינים מרכזיים
סוג חומר:צינור פלדת פחמן מרותך-חשמלי-
תקן ראשי: ASTM A672 / ASME SA-672צינור פלדה מרותך - חשמלי-היתוך-לשירות בלחץ גבוה- בטמפרטורות מתונות
ייעוד כיתה:B=240 MPa (35 ksi) חוזק מתיחה מינימלי, 70=485 MPa (70 ksi) חוזק מתיחה מינימלי
ייצור:ריתוך היתוך חשמלי עם תפר אורכי + טיפול חום מלא
שימוש ראשוני:צנרת- בלחץ גבוה בתחנות כוח, בתי זיקוק ותעשיות תהליכיות
הרכב כימי (SA-672 דרגה B70)
| אֵלֵמֶנט | תוכן (%) | הערות |
|---|---|---|
| C (פחמן) | פחות או שווה ל-0.24 | מעט גבוה מ-B65 להגברת החוזק |
| Mn (מנגן) | פחות או שווה ל-1.35 | מוגדל מ-B65 (פחות או שווה ל-1.20%) עבור חוזק משופר |
| P (זרחן) | פחות או שווה ל-0.035 | הגבלה מקסימלית |
| S (גופרית) | פחות או שווה ל-0.035 | הגבלה מקסימלית |
| Si (סיליקון) | פחות או שווה ל-0.35 | מסיר חמצון, שיפור חוזק |
| Cu (נחושת) | פחות או שווה ל-0.35 | אופציונלי, לשיפור קורוזיה |
| Ni (ניקל) | פחות או שווה ל-0.25 | אלמנט סגסוג אופציונלי |
| Cr (Chromium) | פחות או שווה ל-0.25 | אלמנט סגסוג אופציונלי |
| מו (מוליבדן) | פחות או שווה ל-0.08 | אלמנט סגסוג אופציונלי |
| V (ונדיום) | פחות או שווה ל-0.03 | אלמנט סגסוג אופציונלי |
הערה: הסכום של Cu, Ni, Cr ו-Mo לא יעלה על 0.75% אלא אם הוסכם אחרת.
מאפיינים מכניים
| נֶכֶס | דְרִישָׁה | שווה ערך אימפריאלי |
|---|---|---|
| חוזק מתיחה (דקות) | 485 MPa | 70,000 psi |
| חוזק תפוקה (דקות) | 240 MPa | 35,000 psi |
| התארכות תוך 2 אינץ' (דקות) | מבוסס על עובי דופן: • t פחות או שווה ל-0.787 אינץ' (20 מ"מ): 28% • t > 0.787 אינץ' (20 מ"מ): 26% |
שיעורי טיפול בחום
SA-672 Grade B70 זמין בתנאי טיפול בחום שונים:
| מַחלָקָה | טיפול בחום | יישומים אופייניים |
|---|---|---|
| כיתה 12 | מנורמל | הנפוץ ביותר עבור צנרת תחנות כוח |
| כיתה 13 | מנורמל ומוזג | יישומי קשיחות משופרים |
| כיתה 22 | הקלה במתח בלבד | מוגבל ליישומים ספציפיים |
| כיתה 32 | כמו-מרותך | משמש לעתים רחוקות עבור כיתה B70 |
הנפוצים ביותר:Class 12 (רגיל) - מספק שילוב אופטימלי של חוזק וקשיחות
תהליך ייצור
יצירת צלחת:לוחות פלדת פחמן נוצרו בצורה גלילית
הַלחָמָה:תפר אורכי מרותך באמצעות ריתוך היתוך חשמלי
טיפול בחום:נורמליזציה מלאה (או נורמליזציה + מזג)
בדיקה ובדיקה:NDE מקיף ובדיקות מכניות
גימור:קצוות מוכנים לריתוך (בדרך כלל משופעים)
השוואה עם ציונים אחרים של A672
| צִיוּן | תשואה מינימלית (MPa/ksi) | מתיחה מינימלית (MPa/ksi) | מקסימום פחמן (%) | מקסימום מנגן (%) | חוזק יחסי |
|---|---|---|---|---|---|
| B60 | 240/35 | 415/60 | 0.21 | 1.20 | תֶקֶן |
| B65 | 240/35 | 450/65 | 0.22 | 1.20 | בֵּינוֹנִי |
| B70 | 240/35 | 485/70 | 0.24 | 1.35 | גָבוֹהַ |
| B75 | 240/35 | 515/75 | 0.27 | 1.35 | גבוה מאוד |
| C65 | 275/40 | 450/65 | 0.22 | 1.20 | תשואה גבוהה יותר |
יישומים אופייניים
ייצור חשמל:
קווי קיטור ראשיים(קטעי טמפרטורה מתונים)
קווי מי הזנה לדוד
מערכות עוקף טורבינות בלחץ- גבוה
צנרת כותרתעבור דוודים ומחלפי חום
קווי ריסוס מדכא
פטרוכימיה וזיקוק:
צנרת תהליך-בלחץ גבוה
צנרת הידרוקרקר ורפורמר
הפצת קיטור שירות
קווי פריקה של מדחס
יישומים תעשייתיים:
מערכות הידראוליות בלחץ גבוה{{0}
העברת אוויר/גז דחוס
תעשיית התהליכים בקווי לחץ גבוה-
טווח מידות וזמינות
| פָּרָמֶטֶר | טווח טיפוסי | הערות |
|---|---|---|
| קוטר חיצוני | 18 אינץ' עד 120 אינץ' (457 עד 3048 מ"מ) | גדול יותר מחלופות חלקות |
| עובי קיר | 0.25 אינץ' עד 4.0 אינץ' (6.4 עד 102 מ"מ) | קירות עבים יותר זמינים |
| אורכים | 20 עד 40 רגל (6 עד 12 מ') | ניתן לבצע אורכים מותאמים אישית |
יתרון מרכזי:ייצור חסכוני של צינור קיר כבד בקוטר גדול
ריתוך וייצור
שיקולי ריתוך:
| אַספֶּקט | דרישות עבור B70 |
|---|---|
| חימום מוקדם | נדרש: 200-400 מעלות פרנהייט (95-205 מעלות) עבור עובי > ¾" (19 מ"מ) |
| טמפרטורת מעבר | מקסימום 600 מעלות פרנהייט (315 מעלות) |
| PWHT | נדרש לאחר ייצור (לנרמל או להקל על מתח) |
| מתכות מילוי | AWS E8018, E9018, או אלקטרודות חוזק תואם |
| תהליכי ריתוך | SMAW, GTAW, GMAW, SAW כולם מתאימים |
הערות ייצור:
כיפוף קרמותר עם הגבלות
כיפוף חםדורש טיפול בחום לאחר-כיפוף
גְזִירָה:פלזמה, חמצן-דלק או עיבוד שבבי מקובלים
התאימו-:יישור קפדני כדי למזער את מתחי הריתוך
בקרת איכות ובדיקות
בדיקות חובה לפי ASTM A672:
בדיקה הידרוסטטית:כל צינור נבדק ללחץ שצוין
בדיקת מתיחה:מצינור או לוחות בדיקה
מבחן רידוד:להערכת תפר מרותך
בדיקת רנטגן:100% מאורך הריתוך
בדיקה חזותית:כל המשטחים
בדיקות מימדיות:OD, עובי דופן, אורך, ישרות
מבחנים משלימים (אופציונלי):
S1: מבחני מתח נוספים
S2: מבחני מתח רוחבי
S3: Charpy V-מבחני השפעה
S4: בדיקת אולטרסאונד
S5: בדיקה אלקטרומגנטית
ערכי לחץ מותרים (ASME B31.1)
| טֶמפֶּרָטוּרָה | מתח מותר (בערך) | ||
|---|---|---|---|
| תואר F | תוֹאַר | ksi | MPa |
| 100 | 38 | 20.0 | 138 |
| 400 | 204 | 20.0 | 138 |
| 600 | 316 | 17.9 | 123 |
| 750 | 399 | 14.7 | 101 |
| 800 | 427 | 13.1 | 90 |
הערה: ערכים מדויקים מ-ASME סעיף II, חלק D, טבלה 1A.
חומרים שווים ודומים
| תֶקֶן | שווה ערך/דומה |
|---|---|
| ASME | SA-672 B70 (זהה) |
| ממשק API | אין מקבילה ישירה |
| רַעַשׁ | דומה ל-DIN 17175 17Mn4 |
| JIS | דומה ל-JIS G3456 STPT 480 |
| GB | בדומה ל-GB 5310 20MnG |
היתרונות של SA-672 B70
חוזק גבוה:חוזק מתיחה מעולה ליישומים תובעניים
חסכוני:חסכוני יותר מצינור ללא תפרים בקטרים גדולים
זמינות מידות גדולות:ניתן לייצר בגדלים שקשה להפוך אותם ללא תפרים
אבטחת איכות:NDE קפדני מספק ביטחון גבוה
רְתִיכוּת:טוב עם נהלים נכונים למרות חוזק גבוה יותר
מגבלות ושיקולים
מגבלת טמפרטורה:בדרך כלל פחות או שווה ל-800 מעלות פרנהייט (427 מעלות) עבור שירות רציף
שירות מחזורי:דורש ניתוח עייפות קפדני
קורוזיה:לא מתאים לסביבות קורוזיביות קשות ללא הגנה
השפעות HAZ:בנייה מרותכת יוצרת אזורים-מושפעי חום
הגבלות קוד:יישומים מסוימים עשויים לדרוש כישורים נוספים
השוואה עם חלופות חלקות
| פָּרָמֶטֶר | SA-672 B70 (מרותך) | A106 B (ללא חלק) |
|---|---|---|
| מקסימום OD | עד 120 אינץ' | בדרך כלל פחות או שווה ל-24 אינץ' |
| עלות (חולה גדולה) | לְהוֹרִיד | גבוה משמעותית |
| זמן אספקה | ארוך יותר עבור גדלים מותאמים אישית | קצר יותר עבור מידות סטנדרטיות |
| אניסוטרופיה | תכונות כיווניות | יותר איזוטרופי |
| בדיקת ריתוך | נדרש NDE נרחב | פחות קריטי |
דוגמה למפרט הזמנה
טֶקסט
ASME SA-672 Grade B70 Class 12 גודל: 36" OD x 1.5" WT x 40" טיפול חום ארוך: מנורמל (Class 12) קצוות: משופעים 37.5 מעלות עם 1/16" אדמה דרישות משלימות: S1, S3, S4 S4 Test Test Reports for ASME Certified
תאימות לקוד הדוד
קבלת קוד ASME:
סעיף I:מותר לצנרת חיצונית לדוד עם הגבלות
B31.1 צנרת חשמל:מקובל לחלוטין
סעיף VIII Div. 1:מקובל עבור מיכלי לחץ
B31.3 צנרת תהליך:קָבִיל
הערות חשובות לשימוש בדוד:
דורש תיעוד מתאים לטיפול בחום
נהלי ריתוך חייבים להיות מוסמכים
NDE חייב לעמוד בדרישות הקוד
מוגבל למשטרי לחץ-טמפרטורות ספציפיים
תַקצִיר
SA-672 דרגה B70הוא אצינור פלדת פחמן מרותך-חשמלי-היתוך-גבוהמציע תכונות מכניות מצוינות עבור יישומי לחץ גבוה-. עם חוזק מתיחה מינימלי של 485 MPa (70 ksi), הוא מספק חוזק מעולה בהשוואה לצינורות פלדת פחמן סטנדרטיים תוך שמירה על יכולת ריתוך וקשיחות טובה.
המבנה המרותך שלו מאפשר ייצור חסכוני של צינורות דופן כבדים בקוטר גדול הדרושים לקווי קיטור ראשיים, מערכות מי הזנה ויישומי לחץ גבוה- קריטיים אחרים בתחנות כוח ובתעשיות תהליכיות. אמנם אינו חומר "צינור תנור", אך הוא משרת תפקידים חיוניים במערכות צנרת חיצוניות של דוודים בהן חוזק ואמינות גבוהים הם בעלי חשיבות עליונה.
טיפול החום המחייב מנורמליזציה מבטיח תכונות אחידות ומקל על מתחי הריתוך, מה שהופך את SA-672 B70 לבחירה אמינה עבור יישומים תעשייתיים תובעניים, כאשר מצוין, מיוצר ונבדק כהלכה בהתאם לקודים ותקנים ישימים.
