ASTM A672 Elektroschmelzgeschweißtes (EFW) Rohr
Grundlegende Übersicht
Eine Standardspezifikation fürelektrisch-schmelzgeschweißtes-Stahlrohrhergestellt mitZusatzmetall hinzugefügt, hergestellt ausQualitätsschilder für Druckbehälter. ASTM A672 wurde speziell für entwickeltHochdruckbetrieb bei moderaten TemperaturenDaher ist es für Anwendungen in der Stromerzeugung, der Petrochemie und in industriellen Prozessen unerlässlich.
Namenserklärung
| Teil | Bedeutung |
|---|---|
| ASTM | ASTM International |
| A672 | Standardspezifikationsnummer für elektrisch-schmelzgeschweißte-Stahlrohre für Hochdruckanwendungen bei moderaten Temperaturen |
| Elektroschmelzgeschweißt (EFW) | Herstellungsverfahren – Rohr aus Blech geformt und durch Lichtbogenschweißen in Längsrichtung verschweißtZusatzwerkstoff hinzugefügt(Unterscheidet sich von ERW, das kein Zusatzmetall verwendet) |
Hauptmerkmale des ASTM A672 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-beigemäßigte Temperaturen(normalerweise 200–350 Grad / 400–660 Grad F) |
| Durchmesserbereich | 16 Zoll (400 mm) und größernominell (bis zu 100" / 2500 mm) |
| Wandstärke | Bis zu 3 Zoll (75 mm)inklusive (dicker auf Anfrage erhältlich) |
| Länge | Typischerweise 6 m und 12 m, einfache/doppelte zufällige Längen, anpassbar |
| Temperaturfokus | Speziell entwickelt fürBetrieb bei mäßiger Temperatur(im Gegensatz zu A671, das sich auf atmosphärische/niedrige Temperaturen konzentriert) |
Schlüsselbegriffe: Note vs. Klasse
Den Unterschied zwischen verstehenGradUndKlasseist entscheidend für ASTM A672:
| Begriff | Definition | Beispiele |
|---|---|---|
| Grad | Bezeichnet dieArt der verwendeten Druckbehälterplatteum das Rohr herzustellen. Die Sorte gibt die chemische Zusammensetzung, das Festigkeitsniveau und die Plattenspezifikation des Grundmaterials an. | B60, B65, B70(A515-basiert) C60, C65, C70(A516-basiert) A45, A50, A55(A285-basiert) |
| 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) |
Sortenbezeichnungen und Plattenquellen
Die „Klasse“ in ASTM A672 entspricht den spezifischen Spezifikationen für Druckbehälterplatten:
| Grad | Entsprechende Plattenspezifikation | Stahltyp | Zugfestigkeit (min.) |
|---|---|---|---|
| A45, A50, A55 | ASTM A285 Gr.A, B, C | Kohlenstoffstahl (niedrige/mittlere Zugfestigkeit) | 45–55 ksi (310–380 MPa) |
| B55, B60, B65, B70 | ASTM A515 Gr.55, 60, 65, 70 | Kohlenstoffstahl, beruhigt,Betrieb bei mäßiger Temperatur | 55–70 ksi (380–485 MPa) |
| C55, C60, C65, C70 | ASTM A516 Gr.55, 60, 65, 70 | Kohlenstoffstahl, beruhigt, Feinkorn,verbesserte Zähigkeit | 55–70 ksi (380–485 MPa) |
| D70, D80 | ASTM A537 Kl.1, 2 | Mangan-Silizium, normalisiert oder Q&T | 70–80 ksi (485–550 MPa) |
| E55, E60 | ASTM A442 Gr.55, 60 | Kohlenstoffstahl | 55–60 ksi (380–415 MPa) |
| H75, H80 | ASTM A302 Gr.A, B, C, D | Mangan-Molybdän | 75–80 ksi (515–550 MPa) |
| J80, J90, J100 | ASTM A533 Kl.1, 2, 3 | Mangan-Molybdän, Q&T | 80–100 ksi (550–690 MPa) |
| K75, K85 | ASTM A202 Gr.A, B | Chrom-Mangan-Silizium | 75–85 ksi (515–585 MPa) |
| L65, L70, L75 | ASTM A204 Gr.A, B, C | Molybdän | 65–75 ksi (450–515 MPa) |
| N75 | ASTM A299 | Mangan-Silizium | 75 ksi (515 MPa) |
Notiz:Güteklassennummern geben die ungefähre Mindestzugfestigkeit in ksi an (z. B. B60=60.000 psi Mindestzugfestigkeit).
Klassenbezeichnungen – Vollständige Referenztabelle
Die „Klasse“ bestimmt die Anforderungen an Wärmebehandlung, Röntgenuntersuchung und Druckprüfung. Das Klassennummerierungssystem folgt einem logischen Muster, bei dem dieDie erste Ziffer gibt die Art der Wärmebehandlung an, und dieDie zweite Ziffer gibt die Inspektionsstufe an :
| Klasse | Wärmebehandlung | Radiographie (Abschnitt 9) | Druckprüfung (Abschnitt 8.3) | Typische Anwendung |
|---|---|---|---|---|
| 10 | Keiner | NEIN | NEIN | Un-kritischer, niedriger-Druck |
| 11 | Keiner | Ja | NEIN | Überprüfung der Schweißnahtintegrität ohne Druckprüfung |
| 12 | Keiner | Ja | Ja | Üblich für „as-geschweißten Service mit vollständiger Inspektion |
| 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 | Kornverfeinerung |
| 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 |
Hinweis 1:Die Auswahl der Materialien sollte unter Berücksichtigung der Betriebstemperatur erfolgen. Weitere Informationen finden Sie in der Spezifikation A20/A20M.
Hinweis 2:Die Klassennummerierungslogik:Erste Ziffer(10-50)=Wärmebehandlungstyp;Zweite Ziffer(0,1,2,3)=Inspektionsstufe (0=keine, 1=nur RT, 2=RT + Hydrotest, 3=nur Hydrotest).
Chemische Zusammensetzung (typisch für gängige Qualitäten)
| Grad | Kohlenstoff (C) % | Silizium (Si) % | Mangan (Mn) % | Phosphor (P) % | Schwefel (S) % |
|---|---|---|---|---|---|
| A45/A50/A55 | 0,17–0,28 max | - | 0,98 max | 0,035 max | 0,035 max |
| B55/B60/B65/B70 | 0,20–0,31 max | 0.13-0.45 | 1,30 max | 0,035 max | 0,035 max |
| C55/C60/C65/C70 | 0,18–0,27 max | 0.55-0.98 | 0.79-1.30 | 0,035 max | 0,035 max |
Quelle:
Mechanische Eigenschaften (Basismetall)
| Grad | Streckgrenze (MPa) min | Zugfestigkeit (MPa) | Dehnung % (längs) | Schweißzugfestigkeit (MPa) min |
|---|---|---|---|---|
| A45 | 165 | 310-450 | 30 | 310-450 |
| A50 | 185 | 345-485 | 28 | 345-485 |
| A55 | 205 | 380-515 | 27 | 380-515 |
| B55 | 205 | 380-515 | 27 | 380-515 |
| B60 | 220 | 415-550 | 25 | 415-550 |
| B65 | 240 | 450-585 | 23 | 450-585 |
| B70 | 260 | 485-620 | 21 | 485-620 |
| C55 | 205 | 380-515 | 27 | 380-515 |
| C60 | 220 | 415-550 | 25 | 415-550 |
| C65 | 240 | 450-585 | 23 | 450-585 |
| C70 | 260 | 485-620 | 21 | 485-620 |
Quelle:
Notiz:Die Zugfestigkeit des Schweißpunkts muss der Mindestzugfestigkeit der Grundmetallsorte entsprechen oder diese übertreffen.
Herstellungsprozess
ASTM A672 EFW-Rohre werden nach dem folgenden Verfahren hergestellt:
Plattenvorbereitung:Stahlplatten in Druckbehälterqualität werden auf der Grundlage der erforderlichen Qualität (A515, A516, A285, A537 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). Doppelseitiges Schweißen (DSAW) gewährleistet die Nahtintegrität.
Mechanisches Aufweiten:Das Rohr kann erweitert werden, um präzise Maßtoleranzen zu erreichen.
Wärmebehandlung:Wird entsprechend der angegebenen Klasse angewendet (Spannungsarmglühen, Normalisieren, Abschrecken und Anlassen).
ZfP & Prüfung:Röntgenuntersuchung der gesamten Länge jeder Schweißnaht, hydrostatische Prüfung gemäß den Anforderungen der Klasse.
Fertigstellung:Endvorbereitung (glatt, abgeschrägt), Auftragen der Beschichtung wie angegeben.
Vergleichstabelle: ASTM A672 vs. ASTM A671
Diese Begleitstandards verfolgen denselben Herstellungsansatz, bedienen jedoch unterschiedliche Temperaturbereiche:
| Aspekt | ASTM A672 | ASTM A671 |
|---|---|---|
| Betriebstemperatur | Moderate und höhere Temperaturen(200-350 Grad / 400-660 Grad F) | Atmosphärische und niedrigere Temperaturen |
| Hauptfokus | Erhöhte Temperaturfestigkeit, Kriechfestigkeit, Hochdruckfähigkeit | Zähigkeit bei niedrigen-Temperaturen, Schlageigenschaften |
| Typische Noten | B60, B65, B70 (A515-basiert für mäßige Temperaturen) | CC60, CC65, CC70 (A516-basiert für niedrige Temperaturen) |
| Allgemeine Anwendungen | Kraftwerksdampfleitungen, externe Kesselrohre, Hochtemperatur-Prozessleitungen | Prozessleitungen für niedrige-Temperaturen, LNG, Kältebetrieb, Kühlsysteme |
| Materialauswahl | Entwickelt für den Dauerbetrieb bei erhöhten Temperaturen | Entwickelt für die Zähigkeit bei niedrigen-Temperaturen |
| Typische Branchen | Stromerzeugung, Geothermie, Petrochemie, Raffinerien | Kryo-, LNG- und Kaltklima-Infrastruktur |
Prüf- und Inspektionsanforderungen
Abhängig von der gewählten Klasse durchlaufen ASTM A672-Rohre Folgendes:
| Testtyp | Zweck | Anwendbarkeit |
|---|---|---|
| Chemische Analyse | Überprüfen Sie die Zusammensetzung des Plattenmaterials (jede Mühlenhitze). | Alle Noten |
| Schweißgutanalyse | Überprüfen Sie die Zusammensetzung des fertig aufgetragenen Schweißmaterials (jeweils 500 Fuß oder Bruchteil). | Alle Rohre |
| Spannungstest | Streckgrenze und Zugfestigkeit überprüfen (eine pro Charge) | Alle Noten |
| Quergeführter Schweißbiegetest | Überprüfen Sie die Duktilität und Integrität der Schweißnaht (zwei Proben pro Los). | Alle Rohre |
| Röntgenuntersuchung (RT) | Erkennen Sie Schweißfehler – über die gesamte Länge jeder Schweißnaht | 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 | Zähigkeit überprüfen (sofern als Zusatzanforderung angegeben) | Je nach Projektanforderungen |
| Ultraschalluntersuchung (UT) | Erkennen Sie laminare Defekte | Ergänzende Anforderung |
| Maßprüfung | Überprüfen Sie den Außendurchmesser, die Wandstärke und die Geradheit | 100% |
Allgemeine Anwendungen
ASTM A672 EFW-Rohre werden häufig verwendet in:
| Industrie | Anwendungen |
|---|---|
| Stromerzeugung | Kesselaußenrohre, Dampfleitungen, Speisewassersysteme, Hochdruck-Dampfförderung |
| Geothermie | Dampf- und Heißwasserleitungen unter Druck |
| Petrochemie und Raffination | Hochdruck-Prozessleitungen, Raffinerieleitungen, Rohrleitungen für katalytische Cracker |
| Öl und Gas | Übertragungsleitungen für Hochdruck-Gas/Öl, Sammelsysteme |
| Industrielle Infrastruktur | Industrielle Hochdruck-Rohrleitungssysteme, die eine erhöhte Temperaturbeständigkeit erfordern |
| Chemische Verarbeitung | Prozesslinien für chemische Anwendungen bei mittleren-Temperaturen |
Typische Größenverfügbarkeit
| Parameter | Reichweite |
|---|---|
| Außendurchmesser | 16" (400 mm) bis 100" (2500 mm)+nominell |
| Wandstärke | Bis zu 3" (75 mm)Standard (schwerer auf Anfrage) |
| Länge | 6 m, 12 m, einfache/doppelte zufällige Längen oder kundenspezifisch |
| Ende fertig | Glatte Enden, abgeschrägte Enden zum Schweißen |
| Lieferbedingungen | Im-gewalzten, normalgeglühten Zustand, normalgeglüht und angelassen, vergütet |
Richtlinien zur Klassenauswahl
Die Auswahl der geeigneten Klasse hängt von den Serviceanforderungen ab:
| Servicezustand | Empfohlener Kurs | Begründung |
|---|---|---|
| Nicht-kritisch, niedriger-Druck, Umgebungsdruck | 10 oder 13 | Niedrigste Kosten, minimale Tests |
| Allgemeiner Industriebetrieb, mäßiger Druck | 12 | Wie-geschweißt mit vollständiger Inspektion (RT + Hydrotest) |
| Druckbehälter, kritischer Betrieb bei mittlerer-Temperatur | 22 | Stressabbau durch vollständige Inspektion –für viele Anwendungen am gebräuchlichsten |
| Einsatz bei erhöhter Temperatur, der eine Kornverfeinerung erfordert | 32 | Normalisiert mit vollständiger Inspektion |
| Hochtemperaturdienst, erweiterte Eigenschaften | 42 | Normalisiert und angelassen mit vollständiger Inspektion |
| Maximale Festigkeitsanforderungen | 52 | Vergütet und vollständig geprüft |
| Schwere Servicebedingungen | 42 oder 52 mit ergänzenden Anforderungen | Vollständige Wärmebehandlung und Inspektion |
Vorteile von ASTM A672 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 (bis zu 3 Zoll Standard). |
| Materialflexibilität | Große Auswahl an Blechqualitäten für unterschiedliche Betriebsbedingungen und Temperaturbereiche verfügbar |
| Erhöhte Temperaturleistung | Speziell für den Einsatz bei moderaten Temperaturen (200–350 Grad) konzipiert. |
| Hochdruckfähigkeit | Entwickelt für Hochdruckanwendungen- |
| Optionen zur Qualitätskontrolle | Das Klassensystem ermöglicht die Anpassung der Inspektionsstufe an die Servicekritikalität |
| Bewährte Leistung | Langjährige Erfahrung in der Stromerzeugung, Geothermie und petrochemischen Anwendungen |
| Herstellung aus Platte | Ermöglicht die Verwendung von Materialien in Druckbehälterqualität mit zertifizierten Eigenschaften |
Wichtige Auswahlhinweise
1. Sortenauswahl nach Temperatur
A-Noten (A285):Geringere Stärke, allgemeiner Einsatz
B-Klassen (A515): Bevorzugt für den Einsatz bei moderaten Temperaturen– speziell für Anwendungen bei erhöhten Temperaturen entwickelt
C-Klassen (A516):Feine Körnung, verbesserte Zähigkeit – gute Ausgewogenheit der Eigenschaften
Höhere Zahl=höhere Stärke(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 gebräuchlichsten Optionen für den Betrieb bei moderaten Temperaturen:
Klasse 12:Wie-geschweißt, vollständig geprüft – für den allgemeinen Einsatz
Klasse 22:Stressfrei, vollständig überprüft –Standard für viele Anwendungen bei mittleren-Temperaturen
Klasse 32:Normalisiert, vollständig geprüft – wenn eine Kornverfeinerung erforderlich ist
Klasse 42:Normalisiert und vergütet, vollständig geprüft – für verbesserte Eigenschaften bei erhöhten Temperaturen
3. Temperaturbeschränkungen
ASTM A672 ist speziell fürBetrieb bei mäßiger Temperatur(normalerweise 200–350 Grad / 400–660 Grad F)
Für atmosphärischen Betrieb und Betrieb bei niedrigeren Temperaturen (<0°C), specify ASTM A671stattdessen
For very high temperatures (>400 Grad), berücksichtigen Sie die Spezifikationen für legierten Stahl
4. Code-Compliance
ASME-Code: Wird oft übernommen alsSA-672für Kessel- und Druckbehälter-Code-Anwendungen
Informationen zu Akzeptanz und Designfaktoren finden Sie in den geltenden Bauvorschriften (ASME B31.1 Power Piping, B31.3 Process Piping).
5. Qualitätssicherung
Mühlentestzertifikat:DE 10204 3.1 oder 3.2Wird normalerweise für kritische Anwendungen benötigt
Stellen Sie sicher, dass alle erforderlichen Tests (RT, Hydrotest) pro angegebener Klasse dokumentiert sind
Fordern Sie den Inspektionsbericht des Werks zur Produktionscharge zur Überprüfung des Projektentwurfs an
Abschließendes Fazit: ASTM A672 EFW-Rohrist dasStandardspezifikation für elektrisch-schmelzgeschweißte-Stahlrohre mit großem-DurchmesserHergestellt aus Druckbehälter-Qualitätsplatten fürHochdruckbetrieb bei moderaten Temperaturen. Es zeichnet sich durch seine ausGrad(Angabe des Plattenmaterials, z. B. B70 von A515 Gr.70 für den Einsatz bei erhöhten Temperaturen) undKlasse(Angabe der Wärmebehandlung und des Prüfniveaus, z. B. Klasse 22 für Spannungsentlastung mit Radiographie und Hydrotest). Diese Pfeife ist unverzichtbar fürEnergieerzeugung, Geothermie, Petrochemie und industrielle ProzessanwendungenSie erfordern große Durchmesser, dicke Wände und eine zuverlässige Leistung bei erhöhten Temperaturen. Die gebräuchlichste Spezifikation für den Betrieb bei mittlerer-Temperatur und hohem-Druck istASTM A672 B70 Klasse 22 .
