ASTM A312 vs A358: Saumattomien ja hitsattujen putkien standardien ymmärtäminen

Kun määritetään ruostumattomasta teräksestä tai nikkeliseoksesta valmistettua putkea kemiantehtaalle, öljy- ja kaasulauttalle tai voimantuotantolaitokselle, valinta ASTM A312:n ja ASTM A358:n välillä on yksi ensimmäisistä insinöörin kohtaamista materiaaleista{2}}teknijöistä. Molemmat ovat ASTM-standardeja austeniittisille ruostumattomille teräsputkille. Molemmat kattavat samanlaiset seoslaadut ja mitat. Niiden väliset erot ovat kuitenkin seurausta: ne määräävät, miten putki valmistetaan, miten se testataan, mitä lämpökäsittelyä tarvitaan ja kuinka paljon se lopulta maksaa.

Tämä tarkoittaa, että yli-määrität ja maksat liikaa tai ali-määrität ja hyväksyt putken, joka ei toimi.

Kaikki tämän artikkelin tekniset lausunnot viittaavat ASTM International -standardiin. Katso aina soveltuvan standardin viimeisin versio projektisi vaatimuksia varten.

Mikä on ASTM A312 ja mitä se kattaa?

[Lähde] ASTM A312/A312M-24a, kohta 1.1: "Tämä erittely kattaa saumattoman, suorasaumahitsatun ja voimakkaasti kylmämuokatun hitsatun austeniittisen ruostumattoman teräsputken, joka on tarkoitettu korkean lämpötilan ja yleiseen syövyttävään käyttöön."

Standardin nimi on "A312/A312M", jossa "M" tarkoittaa metristä (SI) versiota. Ellei tilauksessa mainita "M"-merkintää, tuuman-punnan yksiköt ovat oletusarvo. Standardi koskee putkia NPS 1/8 - NPS 30, ja se kattaa laajan valikoiman austeniittisia ruostumattomia teräslajeja 304L:stä ja 316L:stä erikoislaatuisiin korkean lämpötilan sovelluksissa käytettäviin laatuihin.

Mitä valmistusprosesseja ASTM A312 hyväksyy?

Mitkä ovat ASTM A312:n tärkeimmät vaatimukset?

Kemiallinen koostumus: ASTM A240:n tai referoidun materiaalispesifikaation mukaan. Hiiliohjattu H--luokan versioille (TP304H, TP316H, TP321H, TP347H, TP309H, TP310H) korkean lämpötilan lujuuden varmistamiseksi.

Lämpökäsittely: Kaikki putket - saumattomat, hitsatut ja voimakkaasti kylmämuokatut - on liuoshehkutettu vähintään 1040 astetta (1900 astetta F) ja sen jälkeen nopea jäähdytys (vesijäähdytys tai vastaava). Yhtään putkea ei saa toimittaa-hehkuttamattomana.

Hydrostatic test: Every length must be tested. Test pressure = 2S×t/D or 1,000 psi, whichever is lesser, for OD ≥48.26 mm. For OD >48,26 mm, koepaine sopimuksen mukaan. Vuotoa ei voi tapahtua.

Mekaaniset testit: Poikittaisjännitystesti ja poikittais- tai pitkittäisohjattu taivutuskoe hitsatulle putkelle; kireystesti saumattomuudelle. Tasoitustesti vaaditaan saumattomaksi Vähemmän tai yhtä suuri kuin NPS 3.

Valinnainen NDE: Röntgentutkimus ASME SA-435:n tai SA-577:n mukaan voidaan määrittää lisävaatimuksena (S1 - S6 standardissa).

Mikä on ASTM A358 ja miten se eroaa A312:sta?

[Lähde] ASTM A358/A358M-24, kohta 1.1: "Tämä erittely kattaa sähkö-fuusio-hitsatun austeniittisen kromi-nikkeli ruostumattoman teräsputken, joka soveltuu syövyttävään tai korkean lämpötilan käyttöön tai molempiin, tai yleisiin sovelluksiin."

Avainsana on "sähkö-fuusio-hitsattu". ASTM A358 -putki on valmistettu litteästä-valssatusta levystä tai levystä, joka muodostetaan sylinteriksi ja liitetään sen pituusakselia pitkin sähkösulatushitsausprosessilla -, joka on tyypillisesti automaattinen upokaarihitsaus (SAW) tai kaasuvolframikaarihitsaus (GTAW) -, johon on lisätty useimpiin päästöihin lisättyä täytemetallia. Hitsaus on kiinteä osa putken painerajaa ja sen on täytettävä samat rakenteelliset vaatimukset kuin perusmetallin.

Mikä on perustavanlaatuinen ero ASTM A312:n ja A358:n välillä?

Tärkein yksittäinen ero: A312 sisältää saumattoman putken, eikä se vaadi täytemetallia hitsatussa tuotteessaan; A358 kattaa VAIN hitsatut putket ja VAATII lisäainemetallin kaikissa hitsauskulkuissa. Tämä tekee A358:sta luonnostaan ​​"-täyteainetta sisältävän" tuotteen, jossa on täysin röntgenkuvattu hitsausvyöhyke luokissa 1 ja 3, kun taas A312-hitsatussa putkessa voidaan käyttää autogeenista hitsausta (ei täyteainetta) ja se testataan ensisijaisesti hydrostaattisella paineella radiografisen tutkimuksen sijaan.

Mitkä ovat ASTM A358:n viisi luokkaa ja mitkä sinun pitäisi valita?

[Lähde] ASTM A358/A358M-19 ja -24, taulukko 1 - Putkien luokitus hitsausluokan ja tutkimusvaatimusten mukaan.

Milloin kukin luokka tulisi määrittää?

Edellyttääkö ASTM A312 tai A358 jälki{2}}hitsauksen lämpökäsittelyä?

Liuoshehkutus hitsauksen jälkeen on kriittinen vaihe, joka tekee hitsatusta A312-putkesta turvallisen syövyttävään käyttöön. Ilman sitä hitsi HAZ voi herkistyä - kromikarbidit saostumaan raerajoille - jättäen hitsin viereen kapean nauhan, joka on vähäinen kromi ja alttiina nopealle korroosiolle. Tästä syystä A312-hitsattu putki on aina toimitettava liuos{6}}hehkutettuna.

Mitä lämpökäsittelyä ASTM A358 vaatii?

ASTM A358:n lämpökäsittelyvaatimukset riippuvat luokasta. Luokan 1 putki (en-tutkittu luokka) TÄYTYY olla liuoshehkutettu. Luokkien 2, 3, 4 ja 5 lämpökäsittelyvaatimus määritellään ostotilauksessa -, mikä tarkoittaa, että sitä voidaan tarvita tai ei vaadita riippuen siitä, mitä ostaja määrittelee. Tämän joustavuuden vuoksi A358 Class 2 on taloudellisin valinta alhaisen lämpötilan sovelluksiin, joissa liuoshehkutuksen lisäkustannukset eivät ole perusteltuja.

Käytännössä useimmat hyvämaineiset valmistajat hehkuttavat kaikki A358-putket luokasta riippumatta, koska vaihtoehto - jättää hitsin HAZ hehkuttamatta -hehkuttamatta - aiheuttaa korroosioriskin, jota loppukäyttäjän on vaikea havaita visuaalisesti. Kaikissa palveluissa, joihin liittyy klorideja, happoja tai yli ~150 asteen lämpötiloja, määritä aina liuoshehkutus A358:n ostotilauksessa.

Mitä ei-{0}}tuhoavaa tarkastusta kukin standardi edellyttää?

Tärkein NDE-ero: A312 vaatii kaiken pituisen hydrostaattisen testauksen, mutta käsittelee röntgentutkimusta valinnaisena lisävaatimuksena. A358-luokan 1 mukaan koko hitsin 100-prosenttinen röntgentutkimus on vakiovaatimuksena - ei valinnainen -, mikä tekee A358-luokan 1 putken hitsausvyöhykkeestä olennaisesti parempia kuin tavallisen A312-hitsatun putken. Luokkien 2 ja 4 osalta röntgentutkimusta ei vaadita ollenkaan.

[Lähde] ASTM A312/A312M-24a, jakso 9 (Hydrostaattinen testi), jakso 10 (mekaaniset testit); ASTM A358/A358M-24, taulukko 1 (radiografiset vaatimukset luokittain); Osa 9 (Testit).

Milloin 100 % röntgenkuvaus on lisäkustannusten arvoinen?

Radiografinen tutkimus (RT) havaitsee hitsin sisällä olevat tilavuusvirheet - huokoisuuden, kuonasulkeumat, sulamisen puutteen ja halkeamat -, jotka eivät ole näkyvissä pinnasta. Se vaaditaan A358-luokissa 1 ja 3, koska sähköinen sulahitsaus (yleensä SAW) sisältää useita läpikulkuja ja huomattavan lämmöntuoton, mikä luo olosuhteet, joissa tällaisia ​​vikoja voi muodostua.

Luokan 1 vs. luokan 2 A358 putken kustannuslisä on tyypillisesti 10–25 % ulkopinnasta ja seinämän paksuudesta riippuen. Useimmille ei--kriittisille vesi-, ilma- ja matalapaineisille-kemikaalipalveluille tämä palkkio ei ole perusteltu. Seuraavissa sovelluksissa luokan 1 määrittäminen on erittäin suositeltavaa:

• Hapankaasua ja H2S{1}}pitoinen palvelu (NACE MR0175 / ISO 15156 -sovellukset)
• Kattila ja korkeapaine{0}}höyryputkisto ASME B31.3:n luokan D yläpuolella
• Offshore-lautan nousuputket ja prosessiputket merivesiympäristöissä
• Ydin- ja subatomitutkimuslaitokset (ASME BPVC NQA-1 laatu)
• Putket radioaktiivisessa tai voimakkaasti hapettavassa happopalvelussa, jossa hitsausvyöhykkeen rikkoutuminen olisi katastrofaalinen

Mitkä arvosanat ovat saatavilla kullakin standardilla?

Sekä ASTM A312 että A358 kattavat samat austeniittiset ruostumattomat teräslaadut -, mukaan lukien 304L, 316L, 321, 347, 904L ja H--luokan variantit (TP304H, TP316H, TP321H, TP321H, TP34{7H1H, korkean lämpötilan palvelu). Tärkein ero on, että A358 kattaa lisäksi useita kromi{16}}nikkeliseoslaatuja, joita ei aina löydy A312:sta, mukaan lukien nikkeliseoskoostumukset voimakkaasti syövyttävissä ympäristöissä. Tarkista aina soveltuva ASTM-materiaalispesifikaatio (ASTM A240 levylle/levylle) ja ostotilauksesta varmistaaksesi, että putkistandardi kattaa tarkan laadun.

[Lähde] ASTM A358/A358M-24, Taulukko 1 (Kemiallisen koostumuksen vaatimukset kullekin luokalle); ASTM A312/A312M-24a, taulukko 1. Arvosanat on ristiinviittattu ASTM A240/A240M:ään.

Mitä kokoalueita kukin standardi kattaa?

A358 alkaa siitä, mihin A312 päättyy: A358 kattaa NPS 8 - NPS 48 (suuri halkaisija), kun taas A312 kattaa NPS 1/8 - NPS 30 (pienestä keskikokoiseen halkaisijaan). Putkelle, joka on suurempi kuin NPS 30, A358 on ainoa ASTM-vaihtoehto näiden kahden standardin joukossa. NPS 8:n mukaiselle putkelle A312 on sopiva erittely. NPS 8–30:ssa sekä päällekkäisyys että valinta riippuu paineluokasta, NDE-tasosta ja budjetista.

NPS 8–30:lle A312 valitaan yleensä pienille määrille tai kun vaaditaan saumatonta. A358:sta tulee ensisijainen valinta suuriin projekteihin, joissa hitsatun valmistuksen taloudellisuus ja luokan 1 100 % röntgentutkimus tarjoavat parhaan vastineen. Halkaisijaltaan suuret suolanpoistolaitoksen putket, jalostamon prosessilinjat ja offshore-alustan nousuputket ovat tyypillisiä A358-sovelluksia NPS 8–30 -sarjassa.

Milloin sinun tulisi määrittää ASTM A312 vs. ASTM A358 todellisessa projektissa?

A312 vs. A358 -päätös noudattaa yksinkertaista logiikkaa: jos tarvitset saumattoman putken, valitse A312. Jos tarvitset halkaisijaltaan suuren-putken (NPS > 30), valitse A358. Jos tarvitset hitsatun putken NPS 8–30:ssa ja haluat korkeimman hitsausvyöhykkeen eheyden 100 % radiografialla, valitse A358 Class 1. Jos tarvitset hitsatun putken NPS 8–30 ei-kriittiseen huoltoon alhaisin kustannuksin, valitse A358 Class 2. Kaikissa tapauksissa määritä ratkaisu aina, kun väliaineen huolto sisältää korroosion, kloridihehkutuksen tai korkean lämpötilan.

Miten ASTM A778 verrataan molempiin standardeihin?

ASTM A778 kattaa hitsatut, mutta hehkuttamattomat austeniittiset ruostumattomasta teräksestä valmistetut putkimaiset tuotteet matalissa ja kohtalaisissa lämpötiloissa, joissa lämpökäsittelyä ei vaadita korroosionkestävyyden vuoksi -, joten se on edullisempi-vaihtoehto sekä A312:lle että A358:lle ei--kriittisissä sovelluksissa. Sitä EI hyväksytä syövyttävässä, korkeassa{7}}lämpötiloissa tai hapan{8}}kaasupalveluissa, joissa tarvitaan liuoshehkutusta passiivisen kalvon palauttamiseksi hitsausalueella. Varmista aina käyttölämpötila ja syövyttävä ympäristö ennen A778:n määrittämistä.

[Lähde] ASTM A778/A778M-22: "Kattaa suorasauma- ja spiraalisaumahitsatut hehkuttamattomat austeniittiset ruostumattomasta teräksestä valmistetut putkimaiset tuotteet, jotka on tarkoitettu alhaisiin ja kohtalaisiin lämpötiloihin ja syövyttävään käyttöön, kun käsittely ei ole tarpeen korroosionkestävyyden vuoksi."

Kuinka varmistat vaatimustenmukaisuuden ja luet tehtaan testiraporttia?

[Lähde] EN 10204:2004 (Metallituotteet - Tarkastusasiakirjojen tyypit); ASTM A312/A312M-24a jakso 9 ja jakso 10; ASTM A358/A358M-24 Taulukko 1 ja osa 9.

Usein kysytyt kysymykset