نمای کلی
ASTM A249/A249M یک مشخصات استاندارد منتشر شده توسط ASTM International است که لوله های فولادی زنگ نزن آستنیتی جوش داده شده را پوشش می دهد که برای استفاده در دیگ بخار، سوپرهیتر، مبدل حرارتی و کندانسور طراحی شده است، به ویژه در مواردی که مقاومت در برابر خوردگی، عملکرد دمای بالا و قابلیت اطمینان مورد نیاز است.
بر خلاف ASTM A213 (که لوله های آلیاژی و فولادی بدون درز را پوشش می دهد)، ASTM A249 به طور خاص به لوله های جوش داده شده می پردازد و آن را به راه حلی مقرون به صرفه و کارآمد{{3} برای بسیاری از کاربردهای صنعتی و کاربردی تبدیل می کند. "M" در A249M نشان دهنده نسخه متریک استاندارد است.
آخرین نسخه تا سال 2025 ASTM A249/A249M-23 است.
این لوله ها به طور گسترده در موارد زیر استفاده می شوند:
کندانسور نیروگاه و بخاری آب تغذیه
مبدل های حرارتی فرآیندهای شیمیایی و پتروشیمی
کارخانه های نمک زدایی
سیستم های HVAC
واحدهای بازیابی حرارت صنعت خمیر و کاغذ
ویژگی های کلیدی ASTM A249
نوع مواد
لوله های جوش داده شده: تولید شده توسط جوش قوس الکتریکی (TIG یا پلاسما) بدون نیاز به فلز پرکننده.
فقط فولادهای زنگ نزن آستنیتی: آلیاژهای مبتنی بر-غیر مغناطیسی کروم- نیکل (و گاهی اوقات مولیبدن).
سرد-تمام یا داغ-تمام شده: اکثر لولهها پس از جوشکاری سرد-برای بهبود استحکام و دقت ابعادی کار میشوند.
نمرات مشترک
ASTM A249 شامل چندین درجه استاندارد شده است که در درجه اول با پیشوند "TP" تعیین شده است (به عنوان مثال، TP304، TP316). نمرات کلیدی عبارتند از:
|
درجه |
ترکیب و ویژگی های کلیدی |
|
TP304 / TP304L |
18% کروم - 8% Ni; هدف کلی؛ L=کربن کم (کمتر یا مساوی 0.03%) برای جلوگیری از ایجاد حساسیت |
|
TP316 / TP316L |
16% Cr - 12% Ni - 2% Mo; مقاومت در برابر خوردگی حفره و کلرید برتر |
|
TP321 |
18% کروم - 10% تثبیت نیکل + تیتانیوم. در برابر خوردگی بین دانه ای مقاومت می کند |
|
TP347 |
18% کروم - 10% تثبیت نیکل + نیوبیم. مقاومت در برابر خستگی حرارتی عالی |
|
TP310S |
25% کروم - 20% Ni; مقاومت در برابر اکسیداسیون در دمای بالا (تا 2000 درجه فارنهایت / 1090 درجه) |
توجه: پسوند "L" (به عنوان مثال، TP316L) محتوای کربن کم را برای بهبود جوش پذیری و مقاومت در برابر خوردگی در سازه های جوش داده شده نشان می دهد.
فرآیند تولید
روش جوشکاری:
جوشکاری با گاز بی اثر تنگستن (TIG) یا قوس پلاسما
جوش باید پیوسته، همگن و بدون عیب باشد
به طور معمول از فلز پرکننده استفاده نمی شود (جوشکاری خودکار)
ارسال-درمان جوش:
تمام لوله ها باید پس از جوشکاری با محلول آنیل شوند تا مقاومت در برابر خوردگی بازیابی شود و تنش ها کاهش یابد
دمای بازپخت: به طور معمول 1900-2100 درجه فارنهایت (1040-1150 درجه)
خنک کردن سریع (کوئنچ) برای جلوگیری از بارش کاربید لازم است
کشش سرد یا نورد سرد: اغلب پس از بازپخت برای دستیابی به ابعاد نهایی و بهبود خواص مکانیکی استفاده می شود.
ترکیب شیمیایی
محدودیت های سختگیرانه برای هر درجه مشخص شده است. مثال برای TP316L:
C: کمتر یا مساوی 0.030٪
Cr: 16.0-18.0٪
نیکل: 10.0-14.0٪
ماه: 2.0-3.0٪
منگنز: کمتر یا مساوی 2.0٪
Si: کمتر یا مساوی 0.75٪
P, S: کمتر یا مساوی 0.045٪
برای TP321:
محتوای Ti: بزرگتر یا مساوی 5× (C+N)، حداقل 0.10 درصد، حداکثر 1.00 درصد (برای تثبیت)
خواص مکانیکی (حداقل مورد نیاز)
بر اساس درجه و شرایط متفاوت است. مقادیر معمول پس از بازپخت محلول:
|
درجه |
مقاومت کششی (دقیقه) |
قدرت تسلیم (دقیقه) |
ازدیاد طول (دقیقه) |
|
TP304 |
75000 psi (515 مگاپاسکال) |
30000 psi (205 مگاپاسکال) |
30٪ در 2 اینچ (50 میلی متر) |
|
TP316 |
75000 psi (515 مگاپاسکال) |
30000 psi (205 مگاپاسکال) |
30 درصد در 2 اینچ |
|
TP321 |
75000 psi (515 مگاپاسکال) |
30000 psi (205 مگاپاسکال) |
30 درصد در 2 اینچ |
|
TP347 |
75000 psi (515 مگاپاسکال) |
30000 psi (205 مگاپاسکال) |
30 درصد در 2 اینچ |
توجه: ازدیاد طول ممکن است برای شرایط-سرد (سخت) کاهش یابد.
ابعاد و تحمل ها
قطر بیرونی (OD): معمولاً 1/4 اینچ تا 5 اینچ (6 میلی متر تا 127 میلی متر)
ضخامت دیوار: دیواره نازک-برای انتقال حرارت کارآمد طراحی شده است
تحمل ها:
OD: 0.005 ± اینچ (0.13 ± میلی متر)
دیوار: ± 10٪
صافی: حداکثر 1/8 اینچ در هر پا (1 میلی متر بر متر)
وضعیت سطح
سطح باید تمیز، صاف و عاری از رسوب، ترک، درز و عیوب جوش باشد.
پس از بازپخت محلول، لولهها روکشی روشن و بدون اکسید- دارند (مگر اینکه ترشی شوند).
مهره جوش باید صاف و هم سطح با فلز پایه باشد.
الزامات تست
هر لوله یا لات تولیدی باید تحت کنترل کیفیت دقیق قرار گیرد:
تست هیدرواستاتیک: هر لوله باید هیدروتست شود مگر اینکه با NDE جایگزین شود.
تست الکتریکی غیر مخرب (NDE):
آزمایش جریان گردابی یا آزمایش اولتراسونیک برای تشخیص عیوب جوش و فلز پایه مورد نیاز است
تست صاف کردن: برای ارزیابی سلامت و شکل پذیری جوش مورد نیاز است.
تست شعله ور شدن: برای لوله های زیر 3 اینچ OD مورد نیاز است.
تست سختی: ممکن است برای درجات خاص مورد نیاز باشد.
تست کشش: بر اساس نمونه گیری آماری مورد نیاز است.
تست خوردگی بین دانه ای: در صورت مشخص شدن برای گریدهای تثبیت شده (TP321، TP347) مورد نیاز است.
بازرسی بصری و ابعادی: اجباری.
برنامه های کاربردی
- کندانسورها و بخاری های آب تغذیه: در نیروگاه ها
- مبدلهای حرارتی شل-و-لوله: صنایع شیمیایی، پتروشیمی و پالایشی
- کندانسور هوا خنک (ACC)
- دستگاههای نمکزدایی: سیستمهای چند مرحلهای فلاش (MSF) و اسمز معکوس (RO)
- صنعت فرآیند: اواپراتورها، خنک کننده ها و بخاری ها
- چیلرهای HVAC
مقایسه با استانداردهای مشابه
|
استاندارد |
تفاوت کلیدی |
|
ASTM A249 |
لوله های فولادی ضد زنگ آستنیتی جوش داده شده برای دیگ بخار، مبدل حرارتی، خدمات کندانسور |
|
ASTM A213 |
لولههای فریتی و آستنیتی بدون درز برای سرویس-در دمای بالا |
|
ASTM A312 |
لوله فولادی ضد زنگ آستنیتی بدون درز یا جوش داده شده (قطر بزرگتر، لوله کشی فرآیند) |
|
ASTM A789 / A790 |
لوله های مکانیکی و فشار (شامل فولادهای ضد زنگ دوبلکس) |
|
ASTM A179 |
لوله های مبدل حرارتی فولاد کربن بدون درز (غیر-ضد زنگ) |
توجه: ASTM A249 برای لوله ها (قطر کوچکتر، تحمل های محکم تر) است، در حالی که A312 لوله های مورد استفاده در سیستم های فرآیند عمومی را پوشش می دهد.
صدور گواهینامه و قابلیت ردیابی
- گزارش آزمایش آسیاب (MTR): مورد نیاز (EN 10204 3.1 یا 3.2)
- Heat Number Traceability: قابلیت ردیابی کامل از مواد اولیه تا محصول نهایی
- -بازرسی شخص ثالث: رایج برای برنامههای کاربردی حیاتی (مانند ASME، API)
- NACE MR0175/ISO 15156: قابل استفاده برای گریدهای خاص (مانند TP316L) در محیط های ترش
- انطباق با کد ASME: در تجهیزات ASME BPVC بخش I، IV و VIII استفاده می شود
خلاصه
ASTM A249/A249M استاندارد اولیه برای لوله های فولادی زنگ نزن آستنیتی جوش داده شده در مبدل های حرارتی، کندانسورها و سیستم های دیگ بخار است. این یک جایگزین مقرون به صرفه برای لولههای بدون درز و در عین حال حفظ مقاومت در برابر خوردگی عالی، یکپارچگی جوش و عملکرد مکانیکی است.
با درجاتی مانند TP316L، TP321، و TP347، از برنامههای کاربردی در محیطهای شیمیایی تهاجمی و دمای{3} بالا پشتیبانی میکند. الزامات بازپخت محلول و NDE تضمین می کند که ناحیه جوش به خوبی فلز پایه عمل می کند و باعث می شود لوله های ASTM A249 در سرویس های حیاتی ایمن و قابل اعتماد باشد.
این به طور گسترده در صنایع برق، شیمیایی و نمکزدایی که در آنها دوام طولانی مدت و مقاومت در برابر سوراخ شدن، خوردگی شکاف و چرخه حرارتی ضروری است، استفاده میشود.
- نسخه فعلی: ASTM A249/A249M - 23 (از سال 2025)
- ناشر: ASTM International
- محدوده: دیگ بخار فولادی ضد زنگ آستنیتی، سوپرهیتر، مبدل حرارتی-و لوله های کندانسور.
