ASTM A671 Elektroschmelzgeschweißtes (EFW) Rohr
Grundlegende Übersicht
Eine Standardspezifikation fürelektrisch-schmelzgeschweißtes-Stahlrohrhergestellt mitZusatzmetall hinzugefügt, hergestellt ausQualitätsschilder für Druckbehälter. ASTM A671 ist konzipiert fürHochdruckbetrieb bei atmosphärischen und niedrigeren TemperaturenDaher ist es für Rohrleitungen mit großem -Durchmesser in der Stromerzeugung, Petrochemie und industriellen Infrastrukturanwendungen unerlässlich.
Namenserklärung
| Teil | Bedeutung |
|---|---|
| ASTM | ASTM International |
| A671 | Standardspezifikationsnummer für elektrisch-schmelzgeschweißte-Stahlrohre für atmosphärische und niedrigere Temperaturen |
| Elektroschmelzgeschweißt (EFW) | Herstellungsverfahren – Rohr aus Blech geformt und mittels Lichtbogenschweißen längs oder spiralförmig verschweißtZusatzwerkstoff hinzugefügt |
| Schlüsselunterscheidung | Anders als ERW (kein Zusatzmetall) – EFW verwendetFüllmetallbeim Schweißen |
Hauptmerkmale des ASTM A671 EFW-Rohrs
| Besonderheit | Beschreibung |
|---|---|
| Materielle Quelle | Hergestellt ausQualitätsschilder für Druckbehälter(z. B. ASTM A285, A515, A516, A537, A517) |
| Herstellung | Elektroschmelzgeschweißt (EFW)– typischerweiseLängsunterpulverschweißung (LSAW)oderDoppelt unterpulvergeschweißt (DSAW)mit Zusatz von Zusatzmetall |
| Primäre Anwendung | Hochdruckdienst-beiatmosphärische und niedrigere Temperaturen |
| Durchmesserbereich | 16 Zoll (400 mm) und größernominell |
| Wandstärke | 1/4 Zoll (6 mm) und mehr |
| Länge | Typischerweise 6 m und 12 m, anpassbar an die Projektanforderungen |
| Temperaturfokus | Speziell entwickelt fürZähigkeit bei niedrigeren Temperaturen(kein Einsatz bei erhöhter Temperatur) |
Schlüsselbegriffe: Note vs. Klasse
Den Unterschied zwischen verstehenGradUndKlasseist entscheidend für ASTM A671:
| Begriff | Definition | Beispiele |
|---|---|---|
| Grad | Bezeichnet dieArt der verwendeten Druckbehälterplatteum das Rohr herzustellen. Die Güteklasse gibt die chemische Zusammensetzung und Festigkeit des Grundmaterials an. | CA55, CB60, CC60, CC65, CC70 |
| Klasse | Bezeichnet drei wichtige Herstellungsattribute:Wärmebehandlung durchgeführt, ob dieDie Schweißnaht wird radiologisch untersucht, und ob dieRohr ist druckgeprüft . | 10, 12, 22, 32, 42, 52 (siehe vollständige Tabelle unten) |
Gängige Sorten (Plattenmaterialbezeichnungen)
Die „Klasse“ in ASTM A671 entspricht den spezifischen Spezifikationen der Druckbehälterplatte:
| Grad | Entsprechende Plattenspezifikation | Typische Anwendung |
|---|---|---|
| CA55 | ASTM A285 Klasse A oder B | Allgemeiner Kohlenstoffstahl-Service |
| CB60 | ASTM A516 Klasse 60 | Mäßige Festigkeit, gute Zähigkeit |
| CB65 | ASTM A516 Klasse 65 | Höhere Festigkeit, verbesserte Zähigkeit |
| CB70 | ASTM A516 Klasse 70 | Hohe Festigkeit, ausgezeichnete Zähigkeit |
| CC60 | ASTM A516 Grade 60 (mit zusätzlichen Anforderungen) | Betrieb bei niedrigen-Temperaturen |
| CC65 | ASTM A516 Grade 65 (mit zusätzlichen Anforderungen) | Betrieb bei niedrigen-Temperaturen |
| CC70 | ASTM A516 Grade 70 (mit zusätzlichen Anforderungen) | Am häufigsten für Anwendungen bei niedrigen-Temperaturen |
| CJA115 | Platte aus legiertem Stahl | Anwendungen aus hochfesten Legierungen |
| CJB115 | Platte aus legiertem Stahl | Anwendungen aus hochfesten Legierungen |
| CF65/CF70 | Nickelstahlplatte | Verbesserte Zähigkeit bei niedrigen Temperaturen |
Klassenbezeichnungen – Vollständige Referenztabelle
Die „Klasse“ bestimmt die Anforderungen an Wärmebehandlung, Röntgenuntersuchung und Druckprüfung. Die Klassen folgen einem logischen Nummerierungssystem, bei dem dieDie erste Ziffer gibt die Art der Wärmebehandlung an, und dieDie zweite Ziffer gibt die Inspektionsstufe an :
| Klasse | Wärmebehandlung | Radiographie | Drucktest | Typische Anwendung |
|---|---|---|---|---|
| 10 | Keiner | NEIN | NEIN | Un-kritischer, niedriger-Druck |
| 11 | Keiner | Ja | NEIN | Wenn eine Überprüfung der Schweißnahtintegrität ohne Druckprüfung erforderlich ist |
| 12 | Keiner | Ja | Ja | Am häufigsten bei Schweißarbeiten, die eine vollständige Inspektion erfordern |
| 13 | Keiner | NEIN | Ja | Nur Druck-getestet |
| 20 | Stressabbau | NEIN | NEIN | Spannungsentlastung für Dimensionsstabilität |
| 21 | Stressabbau | Ja | NEIN | Spannungsabbau mit Schweißnahtprüfung |
| 22 | Stressabbau | Ja | Ja | Am häufigsten bei stressbedingtem-Einsatz |
| 23 | Stressabbau | NEIN | Ja | Stressabbau nur mit Drucktest |
| 30 | Normalisiert | NEIN | NEIN | Zur Kornverfeinerung normalisiert |
| 31 | Normalisiert | Ja | NEIN | Normalisiert mit Schweißnahtprüfung |
| 32 | Normalisiert | Ja | Ja | Üblich für normalisierten Dienst |
| 33 | Normalisiert | NEIN | Ja | Nur mit Drucktest normalisiert |
| 40 | Normalisiert und gehärtet | NEIN | NEIN | Verbesserte mechanische Eigenschaften |
| 41 | Normalisiert und gehärtet | Ja | NEIN | Verbesserte Eigenschaften durch Schweißnahtprüfung |
| 42 | Normalisiert und gehärtet | Ja | Ja | Vollständige Wärmebehandlung und Inspektion |
| 43 | Normalisiert und gehärtet | NEIN | Ja | Verbesserte Eigenschaften durch Druckprüfung |
| 50 | Abgeschreckt und gehärtet | NEIN | NEIN | Maximale Stärke |
| 51 | Abgeschreckt und gehärtet | Ja | NEIN | Maximale Festigkeit mit Schweißnahtprüfung |
| 52 | Abgeschreckt und gehärtet | Ja | Ja | Höchste Festigkeit mit vollständiger Inspektion |
| 53 | Abgeschreckt und gehärtet | NEIN | Ja | Maximale Festigkeit mit Druckprüfung |
| 70/71/72/73 | Abgeschreckt und durch Ausscheidung wärmebehandelt | Verschieden | Verschieden | Speziallegierte Stähle |
Notiz:Das Klassennummerierungssystem funktioniert wie folgt:
Erste Ziffer(10-70): Art der Wärmebehandlung (10=wie geschweißt, 20=spannungsarm geglüht, 30=normalisiert, 40=normalisiert und angelassen, 50=vergütet)
Zweite Ziffer(0,1,2,3): Inspektionsstufe (0=keine, 1=nur RT, 2=RT + Hydrotest, 3=nur Hydrotest)
Chemische Zusammensetzung (typisch für Kohlenstoffstahlsorten)
| Grad | Kohlenstoff (C) % | Silizium (Si) % | Mangan (Mn) % | Phosphor (P) % | Schwefel (S) % |
|---|---|---|---|---|---|
| CA55 | 0,28 max | - | 0,98 max | 0,035 max | 0,035 max |
| CB60 | 0,24 max | 0.13-0.45 | 1,30 max | 0,035 max | 0,035 max |
| CB65 | 0,28 max | 0.13-0.45 | 1,30 max | 0,035 max | 0,035 max |
| CB70 | 0,31 max | 0.13-0.45 | 1,30 max | 0,035 max | 0,035 max |
| CC60 | 0,21 max | 0.55-0.98 | 0.79-1.30 | 0,035 max | 0,035 max |
| CC65 | 0,24 max | 0.55-0.98 | 0.79-1.30 | 0,035 max | 0,035 max |
| CC70 | 0,27 max | 0.55-0.98 | 0.79-1.30 | 0,035 max | 0,035 max |
Quelle:
Mechanische Eigenschaften
| Grad | Streckgrenze (MPa) min | Zugfestigkeit (MPa) | Dehnung % (längs) |
|---|---|---|---|
| CA55 | 205 | 380-515 | 27 |
| CB60 | 220 | 415-550 | 25 |
| CB65 | 240 | 450-585 | 23 |
| CB70 | 260 | 485-620 | 21 |
| CC60 | 220 | 415-550 | 25 |
| CC65 | 240 | 450-585 | 23 |
| CC70 | 260 | 485-620 | 21 |
Zugfestigkeit des Schweißpunktes:Muss die Mindestzugfestigkeit der Grundmetallsorte erreichen oder übertreffen.
Herstellungsprozess
ASTM A671 EFW-Rohre werden nach dem folgenden Verfahren hergestellt:
Plattenvorbereitung:Stahlplatten in Druckbehälterqualität werden basierend auf der erforderlichen Qualität (A516, A515, A285 usw.) ausgewählt.
Bildung:Platten werden mit zylindrischer Form geformtDrei-Rollen-Biegungoder ähnliche Technologie.
Schweißen:Längsnaht wird mit verschweißtUnterpulverschweißen (SAW)Prozess mitZusatzwerkstoff hinzugefügt– Dies unterscheidet EFW von ERW (das kein Zusatzmetall verwendet).
Mechanisches Aufweiten:Das Rohr wird aufgeweitet, um präzise Maßtoleranzen zu erreichen.
Wärmebehandlung:Wird entsprechend der angegebenen Klasse angewendet (Spannungsarmglühen, Normalisieren, Abschrecken und Anlassen).
ZfP & Prüfung:Röntgenuntersuchung, hydrostatische Prüfung, Ultraschallprüfung gemäß den Anforderungen der Klasse.
Fertigstellung:Endvorbereitung (abgeschrägt, glatt), Beschichtungsauftrag wie angegeben.
Vergleichstabelle: ASTM A671 vs. ASTM A672
ASTM A671 wird oft mit ASTM A672 verglichen, da es sich bei beiden um EFW-Rohrnormen aus Druckbehälterplatten handelt:
| Aspekt | ASTM A671 | ASTM A672 |
|---|---|---|
| Betriebstemperatur | Atmosphärische und niedrigere Temperaturen | Moderate und höhere Temperaturen |
| Hauptfokus | Zähigkeit bei niedrigen-Temperaturen, Schlageigenschaften | Erhöhte Temperaturfestigkeit, Kriechfestigkeit |
| Typische Noten | CC60, CC65, CC70 (A516-basiert) | B60, B65, B70 (ähnliche Platten, aber unterschiedliche Anforderungen) |
| Allgemeine Anwendungen | Prozessleitungen für niedrige-Temperaturen, LNG, Kältebetrieb | Externe Kesselrohrleitungen, Hochtemperatur-Prozessleitungen |
| Schlagprüfung | Wird oft für den Einsatz bei niedrigen-Temperaturen benötigt | Normalerweise nicht erforderlich, sofern nicht anders angegeben |
Prüf- und Inspektionsanforderungen
Abhängig von der gewählten Klasse durchlaufen ASTM A671-Rohre Folgendes:
| Testtyp | Zweck | Anwendbarkeit |
|---|---|---|
| Spannungstest | Streckgrenze und Zugfestigkeit überprüfen | Alle Noten |
| Quergeführter Schweißbiegetest | Überprüfen Sie die Duktilität und Integrität der Schweißnaht | Alle Rohre |
| Abflachungstest | Duktilität prüfen | Wie angegeben |
| Röntgenuntersuchung (RT) | Schweißfehler erkennen | Erforderlich für Klassen mit „1“ oder „2“ als zweite Ziffer |
| Hydrostatischer Test | Nachweis der Dichtheit | Erforderlich für Klassen mit „2“ oder „3“ als zweite Ziffer |
| Schlagprüfung (Charpy V-notch) | Überprüfen Sie die Zähigkeit bei niedrigen-Temperaturen | Wird häufig für den Betrieb bei niedrigen{0}}Temperaturen benötigt und als zusätzliche Anforderung angegeben |
| Ultraschalluntersuchung (UT) | Erkennen Sie laminare Defekte | Ergänzende Anforderung |
| Maßprüfung | Überprüfen Sie den Außendurchmesser, die Wandstärke und die Geradheit | 100% |
Allgemeine Anwendungen
ASTM A671 EFW-Rohre werden häufig verwendet in:
| Industrie | Anwendungen |
|---|---|
| Kraftwerke | Kühlwasserleitungen, Kondensatoren, Speisewassersysteme |
| LNG und Petrochemie | Prozessleitungen für niedrige-Temperaturen, kryogene Dienstleistungen |
| Öl und Gas | Niedrig-bis-Leitungen für kalte Flüssigkeiten, Gassammelleitungen |
| Industrielle Infrastruktur | Rohrleitungssysteme, die Widerstandsfähigkeit bei niedrigen Temperaturen erfordern |
| Raffinerien | Offsite-Rohrleitungen, Versorgungsleitungen in kalten Klimazonen |
| Fernwärme | Verteilungsnetze (bei gemäßigten Temperaturen) |
| Wasseraufbereitung | Wasserleitungen mit großem-Durchmesser, die Druckfähigkeit erfordern |
Typische Größenverfügbarkeit
| Parameter | Reichweite |
|---|---|
| Außendurchmesser | 16" (400 mm) bis 100" (2500 mm)+ |
| Wandstärke | 6 mm (0,25") bis 75 mm (3") |
| Länge | 6 m, 12 m oder individuell nach Bedarf |
| Ende fertig | Glatte Enden, abgeschrägte Enden zum Schweißen |
Optionen für Oberflächenveredelung und Schutz
| Finish-Typ | Anwendung |
|---|---|
| Mühlenfinish(wie-geschweißt) | Standard, zur Weiterverarbeitung |
| Grundierung-gestrichen | Temporärer Korrosionsschutz |
| Epoxidbeschichtung | Korrosionsschutz für Erd-/Versorgungsleitungen |
| 3LPE-Beschichtung | Vergrabene Rohrleitungen, raue Umgebungen |
| Verzinkt | Aufgrund der großen Durchmesser seltener |
Richtlinien zur Klassenauswahl
Die Auswahl der geeigneten Klasse hängt von den Serviceanforderungen ab:
| Servicezustand | Empfohlener Kurs | Begründung |
|---|---|---|
| Un-kritischer, niedriger-Druck | 10 oder 13 | Niedrigste Kosten, minimale Tests |
| Allgemeiner Industriebetrieb, mäßiger Druck | 12 | Wie-geschweißt mit vollständiger Inspektion (RT + Hydrotest) |
| Druckbehälter, kritischer Service | 22 | Stressabbau durch vollständige Inspektion –für viele Anwendungen am gebräuchlichsten |
| Betrieb bei niedrigen-Temperaturen | 32 oder 42 | Normalisiert oder normalisiert und angelassen für Kornverfeinerung und Zähigkeit |
| Hohe-Festigkeitsanforderungen | 52 | Abgeschreckt und angelassen für maximale Festigkeit |
| Schwere Servicebedingungen | 42 oder 52 mit ergänzenden Anforderungen | Vollständige Wärmebehandlung und Inspektion |
Vorteile von ASTM A671 EFW-Rohren
| Vorteil | Beschreibung |
|---|---|
| Fähigkeit mit großem Durchmesser | Kann Rohre produzieren, die viel größer sind als nahtlose oder ERW-Fähigkeiten |
| Dicke Wände | Geeignet für Hochdruckanwendungen, die eine erhebliche Wandstärke erfordern |
| Materialflexibilität | Große Auswahl an Blechqualitäten für unterschiedliche Betriebsbedingungen verfügbar |
| Niedrige-Temperaturbeständigkeit | Speziell für den atmosphärischen Betrieb und den Einsatz bei niedrigeren Temperaturen konzipiert |
| Optionen zur Qualitätskontrolle | Das Klassensystem ermöglicht die Anpassung der Inspektionsstufe an die Servicekritikalität |
| Bewährte Leistung | Langjährige Erfahrung in Energie-, Petrochemie- und Industrieanwendungen |
| Herstellung aus Platte | Ermöglicht die Verwendung von Materialien in Druckbehälterqualität mit zertifizierten Eigenschaften |
Wichtige Auswahlhinweise
1. Notenauswahl
CA55, CB60, CB65, CB70:Allgemeiner Kohlenstoffstahl-Service
CC60, CC65, CC70: Bevorzugt für Anwendungen bei niedrigen-Temperaturendie eine erhöhte Zähigkeit erfordern
Höhere Zahl=höhere Festigkeit (60, 65, 70 geben die ungefähre Zugfestigkeit in ksi an)
2. Klassenauswahllogik
Das Klassennummerierungssystem erleichtert die Auswahl:
Erste Ziffer= Wärmebehandlung: 10 (wie-geschweißt), 20 (spannungsarm geglüht), 30 (normalisiert), 40 (normalisiert und angelassen), 50 (vergütet und angelassen)
Zweite Ziffer= Inspektion: 0 (keine), 1 (nur RT), 2 (RT + Hydrotest), 3 (nur Hydrotest)
Die häufigsten Auswahlmöglichkeiten:
Klasse 12:Wie-geschweißt, vollständig geprüft – für den allgemeinen Einsatz
Klasse 22:Stressfrei, vollständig überprüft –Standard für viele Anwendungen
Klasse 32:Normalisiert, vollständig geprüft – für den Einsatz bei niedrigen-Temperaturen
3. Temperaturbeschränkungen
ASTM A671 ist speziell füratmosphärische und niedrigere Temperaturen
For elevated temperature service (>400 Grad F/200 Grad), angebenASTM A672stattdessen
Überprüfen Sie bei sehr niedrigen Temperaturen (unter -50 °F/-45 °F) die Anforderungen an die Schlagprüfung anhand ergänzender Spezifikationen
4. Code-Compliance
ASME-Code: Wird oft übernommen alsSA-671für Kessel- und Druckbehälter-Code-Anwendungen
Informationen zu Akzeptanz- und Designfaktoren finden Sie in den geltenden Bauvorschriften (ASME B31.3, B31.1 usw.).
5. Qualitätssicherung
Mühlentestzertifikat:DE 10204 3.1 oder 3.2Wird normalerweise für kritische Anwendungen benötigt
Stellen Sie sicher, dass alle erforderlichen Tests (RT, Hydrotest, Schlagprüfung) pro angegebener Klasse dokumentiert sind
Abschließendes Fazit: ASTM A671 EFW-Rohrist dasStandardspezifikation für elektrisch-schmelzgeschweißte-Stahlrohre mit großem-DurchmesserHergestellt aus Druckbehälter-Qualitätsplatten fürHochdruckbetrieb bei atmosphärischen und niedrigeren Temperaturen. Es zeichnet sich durch seine ausGrad(Angabe des Plattenmaterials, z. B. CC70 aus A516 Gr.70) undKlasse(Angabe der Wärmebehandlung und des Prüfniveaus, z. B. Klasse 22 für Spannungsentlastung mit Radiographie und Hydrotest). Diese Pfeife ist unverzichtbar fürKühlsysteme für Kraftwerke, LNG-Anlagen, Rohrleitungen für petrochemische Prozesse und industrielle InfrastrukturSie erfordern große Durchmesser, dicke Wände und eine zuverlässige Leistung bei niedrigen Temperaturen. Die gebräuchlichste Spezifikation für den Einsatz bei niedrigen-Temperaturen istASTM A671 CC70 Klasse 22 .
