ASTM A312 vs A358 saumattomien vs hitsattujen austeniittisten ruostumattomien teräsputkien tekniset tiedot

Ruostumattoman teräsputken tilaaminenalkaa yleensä arvosanalla, kuten 304L tai 316L, mutta mainitsemasi tekniset tiedot ovat yhtä tärkeitä. ASTM A312 ja ASTM A358 ovat kaksi standardia, joita ostajat näkevät useimmiten austeniittisille ruostumattomille putkille, ja ne kuvaavat hyvin erilaisia ​​​​tuotteita: A312 kattaa saumattoman ja "autogeenisen" hitsatun putken, enimmäkseen pieninä ja keskikokoisina, kun taas A358 kattaa sähkösulatushitsatut putket, joissa on lisätty täytemetallia, enimmäkseen suurikokoisina. Väärä valinta voi muuttaa suunnitteluseinämän paksuutta, tarkastuksen laajuutta, hintaa ja toimitusaikaa.

Tämä opas vastaa kysymyksiin, joita insinöörit ja ostajat kysyvät eniten, päätelmät ensin ja perustelut sen jälkeen. Tarkista aina tiedot kunkin standardin nykyisestä painoksesta ja hallitsevasta suunnittelukoodistasi.

Avaimet takeawayt

• ASTM A312 kattaa saumattoman, suorasaumahitsatun ja voimakkaasti kylmätyöstetyn (HCW) hitsatun austeniittisen ruostumattoman putken korkean lämpötilan ja yleiseen syövyttävään käyttöön. Hitsattu A312 putki on valmistettu ilman lisäainetta.
• ASTM A358 kattaa sähkösulatushitsauksen (EFW) austeniittisen kromi-nikkeli ruostumattoman putken, joka on valmistettu täytemetallilla. Se on jaettu viiteen luokkaan, jotka eroavat toisistaan ​​sen suhteen, kuinka monta hitsauskulkua kummaltakin puolelta tehdään ja kuinka suuri osa hitsistä on röntgenkuvattu.
• Koko on nopein lajittelusääntö: A312 on tavallinen valinta NPS 1/8 - 30, kun taas A358 on yleisesti käytössä noin NPS 8:sta ylöspäin, ja se on käytännöllinen reitti erittäin suurille halkaisijoille.
• Suunnitteluvaikutus: ASME B31.3:ssa saumattoman putken liitoksen laatukerroin on 1,00, mutta hitsatun putken laatukerroin voi olla jopa 0,80–0,85, ellei ylimääräistä tutkimusta tehdä. A358 luokat 1, 3 ja 4 (100 % röntgenkuvaus) on luokitus 1.00.
• Nyrkkisääntö: valitse saumaton A312 pienireikäisille, erittäin eheille linjoille; A312 hitsattu kustannustehokkaaseen yleiseen palveluun; ja A358 halkaisijaltaan suurille tai paksuseinäisille putkille, ihanteellisesti suunnittelukoodiisi sopivassa luokassa.

Mitä ovat ASTM A312 ja ASTM A358?

ASTM A312 on saumattomien, hitsattujen ja voimakkaasti kylmämuokattujen austeniittisten ruostumattomien teräsputkien standardi; ASTM A358 on standardi sähköhitsaukselle hitsatuille austeniittisille ruostumattomille teräsputkille, jotka on valmistettu täytemetallista, pääasiassa halkaisijaltaan suurempina.

Ajattele eroa kuin tekisit pahviputken. Saumaton putki on kuin yhdestä kiinteästä kappaleesta vedetty tai lävistetty putki, jossa ei ole lainkaan saumaa. Hitsattu putki alkaa litteänä levynä tai levynä, joka rullataan sylinteriksi ja liitetään saumaa pitkin. A312 sisältää sekä saumattoman putken että hitsatun putken, jossa sauma liitetään ilman ylimääräistä metallia. A358:ssa on kyse hitsatusta putkesta, jossa sauma rakennetaan lisäaineella, kuten uran täyttäminen, usein sekä sisältä että ulkoa.

Molemmat tekniset tiedot kattavat austeniittiset ruostumattomat teräkset, kuten 304/304L, 316/316L, 321 ja 347, ja molemmissa on ASME-kattila- ja paineastiakoodit (SA-312 ja SA-358). Ne eivät ole keskenään vaihdettavissa, koska valmistusmenetelmä, kokoalue, testaus ja suunnittelutekijät vaihtelevat.

Mikä on ydinero A312:n ja A358:n välillä?

Keskeinen ero on valmistusreitti: A312 sallii saumattoman putken ja hitsatun putken ilman lisäainemetallia, kun taas A358 vaatii sulahitsauksen täytemetallilla, jonka laatua valvotaan hitsausradiografialla luokan mukaan.

Kuinka jokainen putkityyppi valmistetaan?

A312 saumaton putki muodostetaan ilman hitsisaumaa; A312-hitsattu putki rullataan nauhasta tai levystä ja hitsataan automaattisesti ilman täyteainetta; HCW-putki hitsataan ja kylmätyöstetään vähintään 35 %; ja A358 putki valssataan levystä ja hitsataan täytemetallilla.

A312 saumaton (SML): valmistettu kuumalävistämällä ja rullaamalla tai kylmävetämällä, joten pitkittäistaumaa ei ole.

A312-hitsattu (WLD): valssattu nauhasta tai levystä ja yhdistetty automaattisella hitsausprosessilla ilman lisäainemetallia. NPS 14:ssä ja sitä pienemmässä putkessa on yksi pituussuuntainen hitsi.

A312 voimakkaasti kylmätyöstetty (HCW): hitsattu putki, joka saa kylmämuokkauksen vähintään 35 %:lla sekä seinän että hitsin paksuudesta ennen lopullista hehkutusta. Täyteainetta ei käytetä.

A358 sähkösulahitsattu (EFW): valssataan levystä ja hitsataan täytemetallilla joko yhdeltä puolelta (yksihitsattu) tai molemmilta puolilta (kaksoishitsattu), luokasta riippuen.

Kaikki A312-putket on kalustettu lämpökäsiteltynä. Lämpökäsittely liuottaa haitalliset kovametallit ja tasoittaa rakennetta niin, että hitsausalue kestää korroosiota. A358:n lämpökäsittely- ja hitsausmenettelyvaatimukset tulee vahvistaa ostotilauksessa, koska lejeeringin ja lämpökäsittelyn valinta riippuu käyttöolosuhteista.

Mitkä ovat ASTM A358 -putkien viisi luokkaa?

A358:ssa on viisi luokkaa, jotka eroavat toisistaan ​​yksittäishitsauksen ja kaksoishitsauksen sekä radiografian mukaan: Luokka 1 (kaksoishitsattu, 100 % röntgenkuvaus), luokka 2 (kaksoishitsattu, ei radiografiaa), luokka 3 (yksihitsattu, 100 % röntgenkuva), luokka 4 (kuten luokka 3, mutta sisähitsauksessa ei saa käyttää 5-täytteistä radiografiaa).

Selkeällä kielellä: enemmän radiografiaa tarkoittaa enemmän todisteita siitä, että hitsi on ehjä, mikä mahdollistaa suuremman suunnittelukertoimen ja ohuemman seinämän samalla paineella. Luokka 2 on vähiten tutkittu ja siinä on alhaisin tekijä. Kun piirustuksessa lukee vain "A358" ilman luokkaa, järjestys on epätäydellinen, joten ilmoita aina luokka.

Minkä kokoalueen kukin spesifikaatio kattaa?

A312 kattaa NPS 1/8 - 30, seinämän paksuus noudattaa ruostumattoman teräksen aikatauluja (5S, 10S, 40S, 80S) ja raskaammat seinät pyynnöstä; A358:lla ei ole muodollisia kokorajoituksia, mutta sitä käytetään yleensä NPS 8:aan ja sitä suurempiin malleihin, joissa saumaton putki tulee kalliiksi tai ei ole saatavilla.

Saumaton putki vaikeutuu halkaisijan ja seinämän paksuuden kasvaessa, koska se vaatii suuria lävistys- ja valssauslaitteita. Hitsattu putki levyvaaoista helpommin, joten EFW-putki on vakioratkaisu suurille prosessilinjoille, kanaville ja paksuseinäisille putkille. Koska A358-putki valssataan levystä, toimittaja voi räätälöidä ulkohalkaisijan ja seinämän paksuuden suunnittelun mukaan sen sijaan, että se olisi rajoitettu vakioaikatauluun. Sarjan puolivälissä (noin NPS 8–30) voidaan soveltaa molempia määrityksiä, ja päätös riippuu suunnittelukooditekijöistä, tarkastustarpeista, seinämän paksuudesta ja hinnasta.

Miten testaus ja tarkastus verrataan?

A312 testaa jokaisen pituuden: jokaisen putken on läpäistävä hydrostaattinen testi tai ainetta rikkomaton sähkötesti. A358 tarkastaa hitsin käyttämällä luokkakohtaista radiografiaa ja muita ostajan määrittelemiä testejä.

A312: jokaiselle pituudelle tehdään joko hydrostaattinen testi tai ainetta rikkomaton sähkötesti (pyörrevirta tai ultraääni, yleisen vaatimusstandardin A999 mukaisesti). Vaaditaan myös mekaanisia testejä, kuten jännitys- ja tasoitustestejä.

A358: Luokat 1, 3 ja 4 edellyttävät kaikkien hitsausliitosten täydellistä radiografiaa ASME:n osion VIII, kappaleen UW-51 mukaisesti. Luokka 5 vaatii pisteradiografian per UW-52 vähintään 300 mm:iin per 50 jalkaa (15 m) hitsausta. Luokka 2 ei vaadi mitään.

Tunnistus: A312-putki on merkitty osoittamaan, onko se saumaton (SML), hitsattu (WLD) vai voimakkaasti kylmätyöstetty (HCW), joten valmistusreitti voidaan tarkistaa putkesta ja todistuksesta.

Molemmat tekniset tiedot perustuvat myllytestisertifikaatteihin, joten pyydä niitä ja tarkista, että laatu, lämpönumero, luokka (A358:lle) ja testitulokset vastaavat ostotilaustasi.

Miten ASME B31.3 -hitsausliitoksen laatutekijät vaikuttavat seinän paksuuteen?

Hitsattu putki voi tarvita noin 11–25 % enemmän seinää kuin saumaton putki samalla paineella, jos sen hitsausliitoksen laatukerrointa (Ej) lasketaan, mutta lisätutkimus voi nostaa Ej:n arvoon 1,00 ja poistaa rangaistusta.

Putkistot, kuten ASME B31.3, vähentävät hitsatun putken sallittua jännitystä hitsausliitoksen laatutekijällä Ej. Saumattomassa putkessa ei ole pitkittäistä hitsausta, joten Ej=1.00. Hitsatun putken Ej kertoo kuinka perusteellisesti hitsi on tutkittu. Yksinkertaistetussa, jännitysvaltaisessa tapauksessa vaadittu paineen sisältävä seinävaaka 1/Ej:llä, joka antaa likimääräisen taulukon mukaisen lisäseinän. Alla olevat arvot ovat yleisesti julkaistuja perus- ja lisätekijöitä; vahvista ne suunnittelukoodisi nykyisessä versiossa.

Käytännön merkitys: Luokan 1 A358-putki voi olla yhtä vahva paperilla kuin saumaton putki, kun taas tavallinen hitsattu A312-putki ilman lisätutkimuksia tarvitsee paksumman seinämän kantaakseen saman paineen. Tästä syystä suunnittelijat määrittelevät toisinaan A312-hitsatun putken lisäradiografian kanssa tai valitsevat A358-luokan seinämän paksuuden ja painon hallinnassa. Seinän paksuuden on katettava myös korroosiovara, mekaaniset kuormat ja valssaustoleranssit, joten käytä tätä taulukkoa suunnittelun oivalluksena, ei koodilaskelman korvaajana.

Miten korroosionkestävyys, täytemetalli ja lämpökäsittely vertautuvat keskenään?

Samaa laatua ja oikein liuoshehkutettua kuntoa varten saumaton ja hitsattu ruostumaton putki toimivat samalla tavalla useimmissa syövyttävissä palveluissa, mutta hitsaussaumassa näkyy eroja. A312-hitsatussa putkessa on autogeeniset hitsit, joiden kemia on sama kuin perusmetallissa, kun taas A358-hitsauksissa on täytemetallia, jonka koostumus on sovitettava palveluun.

Hitsaus on todennäköisin paikka paikalliselle korroosiolle, koska se on sulanut ja jähmettynyt uudelleen. A312 hitsatussa putkessa sauma tehdään ilman täyteainetta, joten hitsaus on olennaisesti sama kemia kuin putkessa ja lopullinen lämpökäsittely auttaa palauttamaan tasaisen korroosionkestävyyden. A358-putkeen lisätään täytemetallia, joten hitsin kemia riippuu valitusta täyteaineesta.

Ruostumattomaan teräkseen käytetyt täyteaineet sisältävät usein ylimääräistä nikkeliä tai molybdeeniä suojaamaan kiinteytysvaikutuksilta, mutta ne voivat käyttäytyä eri tavalla kuin perusmetalli tietyissä ympäristöissä, kuten erittäin korkeissa lämpötiloissa tai rikkiä sisältävissä väliaineissa. Jos kyseessä on vakava kloridi- tai happohuolto, ilmoita lisäainemetalli, lämpökäsittely ja mahdollinen hitsin korroosiotesti (esimerkiksi hitsausalueen korroosiotesti) ostotilauksessa ja vertaa hitsimetallin pistesyöpymiskestävyyttä perusmetalliin.

Vähähiiliset laadut (304L, 316L) vähentävät kovametallisaostumisen riskiä hitsin lähellä, mikä auttaa välttämään rakeiden välistä korroosiota hitsausolosuhteissa.

Liuoshehkutus hitsauksen jälkeen on normaali tapa palauttaa korroosionkestävyys hitsausalueelle, ja A312 edellyttää, että putki toimitetaan lämpökäsiteltynä.

Jos tarvitset kriittistä korroosiohuoltoa, pyydä hitsausprosessin yksityiskohtia ja testausta valitsemastasi spesifikaatiosta riippumatta.

Miten kustannuksia ja toimitusaikaa verrataan?

Hitsattu putki on yleensä halvempi kuin samankokoinen saumaton putki, ja levystä valmistettu EFW-putki on yleensä edullisin ja saatavilla oleva vaihtoehto suurille halkaisijoille ja raskaille seinille; saumattoman putken hinta on korkea, mutta se tarjoaa yhtenäisen tuotteen ilman pitkittäistaumaa.

Saumaton valmistus vaatii erityisiä lävistys- ja valssaus- tai vetolaitteita, ja sen suurin halkaisija on yleensä rajoitettu. Hitsattu putki alkaa kelasta, nauhasta tai levystä, mikä mahdollistaa enemmän joustavuutta koon ja seinän suhteen. Levypohjainen A358-putki voidaan valmistaa tilauksesta epätyypillisen halkaisijan ja seinien kanssa, mutta jokainen luokka lisää tarkastuskustannuksia: Luokat 1 ja 3 vaativat täyden röntgenkuvauksen, mikä lisää aikaa ja kustannuksia, kun taas luokka 2 on vähiten tutkittu ja edullisin. Todelliset hinnat ja toimitusajat riippuvat laadusta, koosta, määrästä ja markkinaolosuhteista, joten pyydä tarjous jokaisesta vaihtoehdosta ja vertaa niitä asennuskustannuksiin, ei vain metrihintaan. Ohuempi seinä (suuremmasta Ej:stä) voi kompensoida osan lisätutkimuksen kustannuksista.

Mitkä tekniset tiedot koskevat nikkeliseosputkia?

A312 ja A358 kattavat vain austeniittiset ruostumattomat teräkset. Nikkeliseokset käyttävät erillisiä ASTM B-sarjan putkispesifikaatioita, joissa on erilaisia ​​dokumentteja saumattomille ja hitsatuille tuotteille.

Duplex-ruostumattomasta teräksestä A312 ja A358 eivät myöskään sovellu: ASTM A790 kattaa saumattoman ja suorasaumahitsatun duplex-putken, ja ASTM A928 kattaa sähkösulatushitsatun duplex-putken, jossa on täytemetallia. Tarkista aina ostamasi metalliseoksen spesifikaatioiden laajuus ja painos.

Mikä erittely kannattaa valita?

Valitse saumaton A312 pienireikäisille, erittäin eheille tai syklisille palvelulinjoille; A312 hitsattu kustannustehokkaaseen yleiseen palveluun pienissä ja keskikokoisissa kokoissa; ja A358 halkaisijaltaan suurille tai paksuseinäisille putkille, luokka sovitettuna suunnittelukoodiisi ja tarkastustarpeisiisi.

Ennen kuin tilaat, vahvista ostotilauksesta neljä kohdetta: spesifikaatio ja painos, laatu (mukaan lukien vähähiilinen tai H-luokka), valmistustyyppi tai -luokka ja lisävaatimukset, kuten radiografia, lämpökäsittely ja korroosiotesti. Suunnittelukoodisi ja ennätysinsinöörisi sanovat viimeisen sanan.

Usein kysytyt kysymykset

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

A312 kattaa saumattomat, suorasaumahitsatut (ilman täytemetallia) ja voimakkaasti kylmämuokatut austeniittiset ruostumattomat putket, pääasiassa NPS 1/8 - 30. A358 kattaa sähkösulatushitsatut putket, jotka on valmistettu täytemetallista, yleensä halkaisijaltaan suurempia, ja se on jaettu viiteen luokkaan.

Onko A312 putki saumaton vai hitsattu?

Molemmat. A312 kattaa saumattoman putken ja hitsatun putken, ja putki on merkitty SML-, WLD- tai HCW-merkinnällä osoittamaan, kumpi sinulla on.

Käyttääkö A358-putki täytemetallia?

Kyllä. A358-putki hitsataan täytemetallilla kaikissa läpikäynneissä, paitsi että luokan 4 putken sisäinen hitsausputki voi olla tehty ilman täyteainetta.

Mitä ovat ASTM A358 Class 1, 2, 3, 4 ja 5?

Luokka 1: kaksoishitsattu, 100 % röntgenkuvattu. Luokka 2: kaksoishitsaus, ei radiografiaa. Luokka 3: yksittäishitsattu, 100 % röntgenkuvattu. Luokka 4: kuten luokka 3, mutta sisäpuhalluksessa ei saa käyttää täyteainetta. Luokka 5: kaksoishitsattu, pisteröntgenkuva.

Onko A358-putki yhtä vahva kuin saumaton putki?

Suunnittelulaskelmia varten A358-luokat 1, 3 ja 4 voidaan luokitella hitsausliitoksen laatukertoimella 1,00 ASME B31.3:n mukaisesti, mikä on sama kuin saumattomat putket, koska hitsaus on kokonaan röntgenkuvattu. Alemmat luokat käyttävät pienempiä tekijöitä.

Mihin kokoon A358 putkea yleensä käytetään?

Spesifikaatiolla ei ole muodollista kokorajoitusta, mutta kaupallinen käytäntö soveltaa sitä yleensä noin NPS 8:sta ja sitä suuremmista, ja se on tavallinen reitti erittäin suurille halkaisimille.

Kumpi on halvempi, A312 vai A358?

Riippuu koosta ja luokasta. Hitsattu putki on yleensä halvempaa kuin saumaton, ja levypohjainen A358-putki on yleensä edullinen valinta suurille halkaisijoille, mutta korkeat luokat täydellä röntgenkuvauksella lisäävät tarkastuskustannuksia.

Koskeeko A312 tai A358 metalliseos 20- tai Monel-putkia?

Ei. Molemmat kattavat austeniittisen ruostumattoman teräksen. Nikkeliseokset käyttävät ASTM B-sarjan putkimäärityksiä, kuten B729 ja B464 metalliseokselle 20.