نمای کلی
DIN 17175 استاندارد ملی آلمان برای لوله های بدون درز فولادهای مقاوم در برابر حرارت بود. لوله‌های کربنی و فولادی کم آلیاژ را برای سرویس‌دهی در دمای بالا مشخص کرده است - بویلرها، سوپرهیترها، گرم‌کننده‌ها، مبدل‌های حرارتی و لوله‌کشی فرآیند در دمای بالا - که در آن مقاومت در برابر خزش و پوسته‌پوست شدن در دما، به جای مقاومت در دمای اتاق به تنهایی، بر طراحی حاکم است. این استاندارد هنوز در برنامه‌های تعمیر و نگهداری و جایگزینی کارخانه‌های قدیمی‌تر ذکر می‌شود، به همین دلیل است که تیم‌های تدارکات همچنان به جستجوی 'DIN 17175 CS SMLS Pipe' ادامه می‌دهند، حتی اگر خود استاندارد به طور رسمی لغو شده باشد.
وضعیت فعلی: برداشته شده اما همچنان در خدمت است
DIN 17175 در نسخه های 1979 و 1986 منتشر شد و به عنوان یک استاندارد ملی آلمان حذف شد و با سری EN 10216 اروپایی - به ویژه EN 10216-2 برای لوله های بدون درز فولادهای غیر آلیاژی و آلیاژی با خواص دمای بالا مشخص شده جایگزین شد. سه نتیجه عملی به دنبال دارد:
ساخت کارخانه جدید با گریدهای EN 10216-2 مانند P235GH، P265GH، 16Mo3، 13CrMo4-5 و 10CrMo9-10 طراحی شده است.
کارخانه های قدیمی ساخته شده بر اساس DIN 17175 اغلب هنوز St 35.8 یا 13CrMo4-5 را برای لوله های جایگزین مشخص می کنند، زیرا پرونده های طراحی اصلی و سوابق تجهیزات فشار به این نام ها اشاره می کنند.
کارخانه‌ها همچنان می‌توانند نام‌گذاری‌های DIN 17175 را به‌عنوان تولید غیراستاندارد، با گواهی‌های تبدیل شده از DIN 50049 3.1.B به فرم فعلی EN 10204 3.1 ارائه دهند.
تعیین درجه و معادل EN
نام های درجه DIN 17175 سیستم St (Stahl، فولاد) را با مختصر آلیاژ ترکیب می کنند. عدد بعد از St تقریباً ده برابر حداقل استحکام کششی بر حسب کیلوگرم بر میلی‌متر مربع را نشان می‌دهد و گریدهای آلیاژی عناصر اصلی آلیاژی خود را بر حسب درصد بیان می‌کنند.
| نام قدیمی DIN 17175 | درجه معادل EN 10216-2 | حداکثر دمای سرویس | نوع آلیاژی |
|---|---|---|---|
| خیابان 35.8 | P235GH | 450 C | فولاد کربن |
| خیابان 45.8 | P265GH | 450 C | فولاد کربن |
| 15Mo3 | 16Mo3 | 500 C | فولاد 0.3% مو |
| 13CrMo4-5 | 13CrMo4-5 | 550 C | 1% Cr - 0.5% Mo |
| 10CrMo9-10 | 10CrMo9-10 | 580 C | 2.25% Cr - 1% Mo |
| 14MoV6-3 | 14MoV6-3 | 530 C | 0.5% کروم - 0.5% Mo - V |
| 12CrMo19-5 | - | 600 C | 5% Cr - 0.5% Mo |
12CrMo19-5 معادل مستقیم EN 10216-2 ندارد. در جایی که این درجه قدیمی با کروم بالا باید جایگزین شود، جایگزینی مورد به مورد بر اساس دمای عملیاتی و درجات موجود EN یا ASTM مهندسی شده است.
ترکیب شیمیایی (حداکثر درصد)
| درجه | C | سی | منگنز | P | S | Cr | مو | دیگر |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| خیابان 35.8 | 0.17 | 0.35 | 0.40-1.20 | 0.035 | 0.035 | - | - | - |
| خیابان 45.8 | 0.21 | 0.35 | 0.40-1.20 | 0.035 | 0.035 | - | - | - |
| 15Mo3 | 0.18 | 0.35 | 0.40-1.00 | 0.035 | 0.035 | - | 0.25-0.35 | - |
| 13CrMo4-5 | 0.15 | 0.35 | 0.40-1.00 | 0.035 | 0.035 | 0.70-1.15 | 0.45-0.65 | - |
| 10CrMo9-10 | 0.15 | 0.35 | 0.40-1.00 | 0.035 | 0.035 | 2.00-2.50 | 0.90-1.20 | - |
| 14MoV6-3 | 0.17 | 0.35 | 0.40-1.00 | 0.035 | 0.035 | 0.30-0.60 | 0.50-0.70 | V 0.22-0.32 |
| 12CrMo19-5 | 0.15 | 0.35 | 0.40-1.00 | 0.035 | 0.035 | 4.00-6.00 | 0.45-0.65 | - |
تمام گریدهای DIN 17175 فولاد ریزدانه با افزودن آلومینیوم کنترل‌شده هستند، جزئیاتی که برای جوش‌پذیری و خواص پایدار در شرایط عادی اهمیت دارد.
خواص مکانیکی در دمای اتاق
| درجه | قدرت تسلیم Rp0.2 دقیقه، مگاپاسکال | استحکام کششی Rm, MPa | ازدیاد طول A5 دقیقه، % |
|---|---|---|---|
| خیابان 35.8 | 235 | 360-480 | 25 |
| خیابان 45.8 | 265 | 410-530 | 22 |
| 15Mo3 | 270 | 440-590 | 22 |
| 13CrMo4-5 | 280 | 440-590 | 22 |
| 10CrMo9-10 | 280 | 440-590 | 22 |
| 14MoV6-3 | 320 | 480-630 | 20 |
| 12CrMo19-5 | 280 | 440-590 | 22 |
برای طراحی بالاتر از دمای اتاق، مقادیر حاکم عبارتند از قدرت تسلیم در دمای بالا و مقاومت خزش-پارگی در 100000 ساعت، که به طور جداگانه در استاندارد جدول‌بندی شده‌اند. یک لوله سوپرهیتر 13CrMo4-5 بر اساس داده های خزش 550 درجه سانتیگراد انتخاب شده است، نه بر روی کشش دمای اتاق آن.
تولید و عملیات حرارتی
لوله ها توسط مسیر آسیاب پلاگین Mannesmann از فولاد کاملاً ریزدانه تولید شده در اکسیژن اولیه یا کوره قوس الکتریکی به صورت گرم انجام می شود. عملیات حرارتی برای هر درجه اجباری است:
فولادهای کربنی (St 35.8، St 45.8): نرمال شده، یا نرمال شده و تمپر شده، با نرمال شدن در 880-950 درجه سانتیگراد.
فولادهای آلیاژی: نرمال شده و نرم شده - 15Mo3 در دمای 900-960 درجه سانتیگراد و سپس 650-720 درجه سانتیگراد. 13CrMo4-5 در 900-960 C سپس 680-750 C؛ 10CrMo9-10 در 920-980 C سپس 680-750 C. 14MoV6-3 در 940-1000 C و سپس 680-750 C؛ 12CrMo19-5 در 960-1020 C و سپس 700-780 C.
زمان حرارت دهی حداقل 30 دقیقه به ازای هر 25 میلی متر ضخامت دیواره است. محدوده اندازه معمولی 21.3 میلی متر تا 406.4 میلی متر قطر خارجی، 2.0 میلی متر تا 40.0 میلی متر دیوار، در طول های 6 تا 12 متر و 18 متر برای اندازه های دیوار نازک امکان پذیر است.
تست و صدور گواهینامه
| تست کنید | مرجع | نیاز کلیدی |
|---|---|---|
| تست هیدرواستاتیک | DIN 17175 بخش 6 | فشار p=20 x S xt / D (نوار)، که در آن S=0.8 x Rp0.2، t=ضخامت دیوار (mm)، D=قطر خارجی (mm); زمان نگهداری 10 ثانیه یا بیشتر |
| تست کشش | DIN 50125 | یک در هر گرما؛ نمونه های عرضی برای قطر خارجی 40 میلی متر و بالاتر |
| تست صاف کردن | DIN 50136 | قطر بیرونی تا 50 میلی متر، تا فاصله مشخص شده صاف کنید |
| تست کشش حلقه | DIN 50140 | جایگزین برای قطرهای کوچک |
| تست سختی | DIN 50150 | اختیاری، با توافق |
| تست پارگی خزش | DIN 50118 | برای فولادهای آلیاژی، با توافق |
| تست ضربه بریدگی | DIN 50115 | اختیاری برای سرویس در دمای پایین |
گواهی تاریخی گواهینامه DIN 50049 3.1.B با نتایج شیمیایی و مکانیکی، سوابق عملیات حرارتی و علامت گذاری روی هر لوله بود. برای عرضه فعلی، این به عنوان یک گواهینامه EN 10204 3.1 صادر می‌شود، و علامت گذاری شامل علامت DIN 17175، درجه، اندازه D xs، شماره حرارت، نماد عملیات حرارتی و علامت بازرس است.
تحمل های بعدی
| بعد | تحمل بر اساس DIN 17175 |
|---|---|
| قطر بیرونی | +-0.5 میلی‌متر برای D تا 50 میلی‌متر؛ +-1.0% برای D بیش از 50 میلی متر |
| ضخامت دیوار | +15% / -10% از اسمی |
| عجیب و غریب | 10% حداکثر ضخامت دیواره اسمی |
| طول | طول ثابت +10 میلی متر / 0 میلی متر |
| صراط مستقیم | 0.15٪ از حداکثر طول کل |
| وزن | +-10% وزن نظری هر لوله |
برنامه ها و شرایط خدمات
تولید برق: لوله های دیگ بخار، سوپرهیترها و گرم کن ها.
صنایع شیمیایی: لوله کشی فرآیند با دمای بالا.
پالایشگاه ها: لوله های بخاری و لوله های ریفرمر.
دیگ های صنعتی: سیستم های بخار فشار قوی.
مبدل های حرارتی: واحدهای پوسته و لوله برای سرویس در دمای بالا.
سرویس معمولی از 300 درجه سانتیگراد تا 600 درجه سانتیگراد بسته به درجه، در فشار متوسط تا زیاد، با بخار، گازهای داغ و روغنهای حرارتی به عنوان رسانه معمول اجرا می شود. زیر دمای تقریباً 450 درجه سانتیگراد، گریدهای کربن بیشترین وظایف را دارند. بالاتر از آن، گریدهای مولیبدن و کروم-مولیبدن جایگزین می شوند، با 10CrMo9-10 انتخاب رایج در دمای 550-580 درجه سانتیگراد و 12CrMo19-5 برای کاربردهای قدیمی با بالاترین دما رزرو شده است.
مهاجرت از DIN 17175 به EN 10216-2
در جایی که یک پروژه اجازه مهاجرت را می دهد، تبدیل ساده است زیرا EN 10216-2 اکثر سطوح ویژگی DIN 17175 را به ارث برده است: St 35.8 تبدیل به P235GH، St 45.8 به P265GH، 15Mo3 تبدیل به 16Mo3، و گریدهای آلیاژی 15-Mo4،10Cr و 13-Mo4،10Cr می شود. 14MoV6-3 نامگذاری خود را حفظ می کند. مزایای مهاجرت گواهینامه کامل EN 10204، نشان CE برای کاربردهای PED و پذیرش جهانی مواد در ساخت و سازهای جدید است. محدودیت اصلی فایل‌های طراحی موجود است که به نام‌های قدیمی اشاره می‌کنند. در این صورت مالک کارخانه باید معادل سازی را به صورت کتبی با مهندس طراح یا مسئول تجهیزات فشار قبل از تعویض تأیید کند.
یادداشت های سفارش برای جایگزین های قدیمی
نام استاندارد را به صراحت بیان کنید - DIN 17175 - همراه با درجه، اندازه، طول و کمیت، و اینکه آیا جایگزینی EN 10216-2 قابل قبول است یا خیر.
گواهینامه مورد نیاز (EN 10204 3.1) و هرگونه آزمایش اضافی مانند پارگی خزش یا آزمایش ضربه را تأیید کنید.
نیاز به عملیات حرارتی برای درجه را بررسی کنید. گریدهای آلیاژی باید نرمال شده و تمپر شده تحویل داده شوند.
برای گریدهای آلیاژی، قبل از جوشکاری، الزامات عملیات حرارتی پیش و پس از جوشکاری را با سازنده تأیید کنید و فلزات پرکننده را با ترکیب فلز پایه مطابقت دهید.
سوالات متداول
آیا DIN 17175 هنوز یک استاندارد معتبر است؟
شماره DIN 17175 به عنوان یک استاندارد ملی آلمان برداشته شد و از سال 2002 به بعد با EN 10216-2 جایگزین شد. در طرح‌های قدیمی‌تر به آن اشاره شده است و هنوز هم می‌توان آن را برای نیازهای جایگزین با گواهینامه مدرن تولید کرد.
تفاوت بین St 35.8 و P235GH چیست؟
آنها در دو عنوان دارای سطح یکسانی هستند: St 35.8 نام قدیمی DIN 17175 و P235GH نام EN 10216-2 برای فولاد کربنی با حداقل استحکام تسلیم 235 مگاپاسکال و خواص دمای بالا است. اکثر کارخانه‌ها نام EN را ارائه می‌کنند مگر اینکه نام قدیمی به طور خاص درخواست شده باشد.
کدام درجه DIN 17175 باید برای سوپرهیتر 550 درجه سانتیگراد استفاده شود؟
13CrMo4-5 انتخاب استاندارد تا حدود 550 درجه سانتیگراد است، با 10CrMo9-10 در دمای بالاتر فلز تا 580 درجه سانتیگراد ترجیح داده می شود. انتخاب بر اساس داده های پارگی خزش 100000 ساعته برای دما و فشار عملیاتی واقعی است.
آیا می توان لوله های DIN 17175 را جوش داد؟
بله. فولاد ریزدانه کشته شده جوش پذیری خوبی می دهد. نمرات کربن را می توان با مواد مصرفی فولاد کربنی استاندارد جوش داد. گریدهای آلیاژی به فلزات پرکننده منطبق، پیش گرمایش و برای گریدهای کروم-مولیبدن، عملیات حرارتی پس از جوش نیاز دارند.
امروزه لوله های تعویض DIN 17175 دارای چه گواهینامه ای هستند؟
عرضه با یک گواهی بازرسی EN 10204 3.1 که تجزیه و تحلیل شیمیایی، نتایج آزمایش مکانیکی و جزئیات عملیات حرارتی را ارائه می‌دهد، جایگزین فرم تاریخی DIN 50049 3.1.B می‌شود.
DIN 17175 چه محدوده اندازه ای را پوشش می دهد؟
محدوده عرضه عملی استاندارد 21.3 میلی متر تا 406.4 میلی متر قطر خارجی با ضخامت دیواره 2.0 میلی متر تا 40.0 میلی متر است. اندازه های بزرگتر یا سنگین تر با هماهنگی خاصی با آسیاب امکان پذیر است.
