ASTM A210 / ASME SA210 چیست؟
ASTM A210 مشخصات استاندارد دیگ بخار و لوله های سوپرهیتر فولادی با کربن متوسط بدون درز است. همان مشخصات توسط ASME به عنوان SA210 منتشر شده است و پیشوند S نشان می دهد که این ماده برای استفاده در قطعات تحت فشار تحت کد دیگ بخار و مخزن تحت فشار ASME قابل قبول است. برای سرویس دیگ بخار و سوپرهیتر، این پذیرش دوگانه یک امر رسمی نیست - محاسبات طراحی دیواره لوله معمولاً طبق کد ASME انجام می شود و مواد باید در آنجا ذکر شود.
مشخصات فقط لوله بدون درز را پوشش می دهد. عدم وجود یک جوش طولی چیزی است که به مواد اجازه می دهد در فشار بالا و دمای بالا استفاده شود، جایی که درز جوش ویژگی محدود کننده دیواره لوله است. لوله‌ها به صورت گرم یا سرد عرضه می‌شوند و محصول با کشیدن سرد سطح بهتر و تحمل ابعادی محکم‌تری را ارائه می‌دهد.
نمرات و شیمی
معمولاً دو درجه مشخص می شود. درجه A-1 یک درجه همه منظوره است. درجه C درجه اسب کار است، با محتوای منگنز بالاتر و یک کروم کنترل شده کوچک که مقاومت در برابر اکسیداسیون در دما را بهبود می بخشد.
| عنصر، wt% | درجه A-1 | درجه C |
|---|---|---|
| کربن، حداکثر | 0.27 | 0.35 |
| منگنز، حداکثر | 0.93 | 1.00 |
| فسفر، حداکثر | 0.035 | 0.035 |
| گوگرد، حداکثر | 0.035 | 0.035 |
| سیلیکون، حداقل | 0.10 | 0.10 |
| کروم، حداکثر | مشخص نشده است | 0.25 |
کربن عنصری است که درجه را از مشخصات لوله کم کربن جدا می کند: محتوای کربن بالاتر SA210 استحکام و سختی را نسبت به گریدهایی مانند A106 افزایش می دهد، در حالی که به اندازه کافی پایین می ماند تا لوله با تمرین معمولی دیگ بخار جوش و خم شود.
خواص مکانیکی
| اموال | درجه A-1 | درجه C |
|---|---|---|
| استحکام کششی، حداقل | 415 مگاپاسکال (60000 psi) | 485 مگاپاسکال (70000 psi) |
| قدرت تسلیم، حداقل | 255 مگاپاسکال (37000 psi) | 275 مگاپاسکال (40000 psi) |
| ازدیاد طول، حداقل | 30% | 30% |
| سختی، حداکثر | 79 HRB | 89 HRB |
استحکام بالاتر درجه C اجازه می دهد تا دیواره لوله نازک تری برای فشار طراحی یکسان ایجاد شود، که وزن بانک لوله را کاهش می دهد و انتقال حرارت را بهبود می بخشد. این مزیت، به جای تفاوت قیمت، دلیل معمولی است که درجه C برای بخش های بحرانی مشخص می شود.
چرا SA210 در بویلرها استفاده می شود؟
ساخت و ساز بدون درز، بنابراین مهار فشار به درز جوش داده شده بستگی ندارد.
شیمی کربن متوسط که استحکام بالاتری نسبت به لوله های کم کربن دارد.
جوش پذیری و شکل پذیری خوب با رویه های واجد شرایط، که برای هزاران جوش صحرایی و فروشگاهی در دیگ بخار اهمیت دارد.
حفظ خواص مکانیکی در دماهای بالا که در دیواره های دیگ بخار و سوپرهیترها وجود دارد.
هزینه مطلوب نسبت به نمرات فولاد آلیاژی برای همان باند دما.
برنامه های کاربردی
نام مشخصات کاربرد اصلی آن را بیان می کند. لوله های بویلر دیواره های خنک شده با آب را تشکیل می دهند که در آن بخار تولید می شود. لوله های سوپرهیتر بخار اشباع شده را از درام می گیرند و دمای آن را بیشتر می کنند و بخار سوپرهیت خشک تولید می کنند که کارایی توربین را بهبود می بخشد. فراتر از این دو وظیفه اصلی، لوله SA210 در مبدل های حرارتی، اکونومایزرها و کاربردهای مخازن تحت فشار خاصی که مقاومت در برابر خوردگی الزام حاکم نیست، استفاده می شود.
اندازه، وضعیت و مقایسه با سایر مشخصات
لوله SA210 معمولاً از حدود NPS 1/2 تا NPS 5، در برنامه‌های دیوار استاندارد یا به حداقل دیوار مشخص شده، به صورت گرم یا سرد عرضه می‌شود. اندازه های بزرگتر را می توان در جایی که طراحی اجازه می دهد تهیه کرد.
| مشخصات | مواد | استفاده معمولی |
|---|---|---|
| ASTM A106 | لوله فولادی کربن بدون درز | لوله‌کشی و خدمات پالایشگاهی فرآیند با دمای بالا، به طور کلی تا دمای پایین‌تر از SA210 |
| ASTM A53 | لوله فولادی کربن جوش داده شده و بدون درز | لوله کشی عمومی، ساختاری و کم فشار؛ معمولاً برای وظیفه حیاتی دیگ بخار مشخص نمی شود |
| ASTM A335 | لوله فولادی آلیاژی فریتی بدون درز | دما و فشار بالاتر از فولاد کربنی که می تواند با استفاده از گریدهای کروم-مولیبدن حفظ شود |
به طور خلاصه، SA210 باند بین لوله‌های فولادی کربنی همه‌منظوره و لوله‌های آلیاژ کروم-مولیبدن را اشغال می‌کند. در جایی که دمای فلز فراتر از آن چیزی است که فولاد کربنی می تواند در تنش مجاز خود نگه دارد، طراحی تا درجه آلیاژی پیش می رود.
نقاط بازرسی و تدارکات
سفارش بر اساس درجه، نه صرفا بر اساس اندازه. درجه A-1 و درجه C دارای تنش‌های مجاز متفاوتی هستند، بنابراین یک تعویض، درجه فشار لوله را تغییر می‌دهد. تأیید در گواهی: عدد و درجه حرارت، تجزیه و تحلیل شیمیایی، نتایج کششی و تسلیم، ازدیاد طول و سختی، آزمایش هیدرواستاتیک یا بررسی غیر مخرب در مواردی که مشخص شده است، و بررسی ابعادی ضخامت و بیضی دیواره. برای لوله های سوپرهیتر و بخاری، تحمل ضخامت دیواره پارامتری است که احتمالاً بر حاشیه طراحی تأثیر می گذارد.
سوالات متداول
س: ASTM SA210 چیست؟
این مشخصات برای دیگ بخار و لوله های سوپرهیتر فولادی بدون درز است که توسط ASTM به عنوان A210 و توسط ASME به عنوان SA210 برای استفاده کد منتشر شده است.
س: تفاوت بین SA210 Grade A-1 و Grade C چیست؟
درجه C دارای محدودیت‌های کربن و منگنز بالاتر به‌علاوه یک کروم کوچک است که حداقل استحکام کششی 485 مگاپاسکال در مقابل 415 مگاپاسکال برای درجه A-1 و حداقل استحکام تسلیم بالاتری دارد.
س: چرا لوله SA210 باید بدون درز باشد؟
لوله های دیگ بخار و سوپرهیتر در فشار و دمای بالا کار می کنند و یک دیوار بدون درز جوش طولی را به عنوان یک نقطه ضعف بالقوه حذف می کند.
س: چه اندازه هایی در دسترس هستند؟
عرضه معمولی تقریباً NPS 1/2 تا NPS 5 را در برنامه‌های استاندارد یا حداقل دیوار، در حالت آماده‌سازی گرم یا سرد پوشش می‌دهد.
س: SA210 چگونه با A106 مقایسه می شود؟
A106 یک مشخصات لوله بدون درز کم کربن برای لوله کشی فرآیند با دمای بالا است. SA210 یک لوله کربن متوسط با استحکام بالاتر است که برای سرویس دیگ بخار و سوپرهیتر در نظر گرفته شده است.
س: آیا SA210 برای لوله های مبدل حرارتی مناسب است؟
در تجهیزات تبادل حرارتی که در آن خوردگی عامل طراحی کنترل کننده نیست استفاده می شود. برای عملکرد خورنده، درجات ضد زنگ یا آلیاژ به جای آن مشخص شده است.
