ASTM A691: Standardspecifikation for kulstof- og legeret stålrør, elektrisk-fusions-svejset til høj-service ved høje temperaturer
ASTM A691dækkerelektrisk-fusions-svejset (primært SAW) kulstof- og legeret stålrørberegnet tilhøj-tryksservice ved høje temperaturer. Det er den foretrukne specifikation for kritiske kraftværks- og raffinaderirør, hvor temperaturen overstiger intervallet for standardkulstofstål (A672), såsom i hoveddampledninger og høje-proceslinjer.
Kernefilosofi:A691 ersvejset svarende til ASTM A335 sømløst legeringsrør. Det giver en fremstillingsløsning til rør i legeret med stor-diameter,-vægge, hvor sømløs produktion er begrænset eller upraktisk.
Tabeller med tekniske specifikationer
Tabel 1: Standardkvaliteter og tilsvarende sømløs ækvivalent
A691-kvaliteter er kemisk justeret med ASTM A335 sømløse rørkvaliteter.
| ASTM A691 klasse | Tilsvarende A335 (Sømløs) klasse | Typisk kemi (nøgleelementer) | Primært anvendelsestemperaturområde |
|---|---|---|---|
| 1CR | P1 | C-0,5 Mo | Moderat temperatur service |
| 1¼CR | P11 | 1,25 Cr-0,5 Mo | Op til ~1000 grader F (540 grader) |
| 2¼CR | P22 | 2,25 Cr-1 Mo | Op til ~1050 grader F (565 grader) |
| 5CR | P5 / P5c | 5Cr-0,5Mo | Høj-temperatur, korrosionsbestandig- |
| 9CR | P9 | 9Cr-1Mo | Høj-temperaturservice |
| 9CR-1 | P91 | 9Cr-1Mo-V (avanceret) | Ultra-superkritiske kraftværker |
| 9CR-2 | P92 / P911 | 9Cr-2W (avanceret) | Højest effektive fossile anlæg |
Tabel 2: Obligatorisk fremstillings- og kvalitetskontrolsekvens
(Strengere end A672, hvilket afspejler højere servicekrav.)
| Trin | Krav | Nøgleforskel fra A672 |
|---|---|---|
| 1. Grundmateriale | Plader skal være i overensstemmelse medASTM A387til legeret stål. Plader af højere kvalitet er obligatoriske. | A672 kan bruge plader af lavere-kvalitet (f.eks. A285, A515). |
| 2. Svejsning | Langsgående SAW. Kombinationen af svejsetråd/flux skal nøje matche basismetalsammensætningen. | Lignende proces, men kontrol med forbrugsstoffer er mere kritisk for legeringer. |
| 3. NDE | 100 % røntgenundersøgelse (RT)af svejsesømmen erobligatorisk for alle rør. Ultralydstest (UT) er en ekstra eller alternativ mulighed for tungere vægge. | A672 tillader RTellerUT som den primære metode. A691 understreger RT for defektkarakterisering. |
| 4. Varmebehandling | Fuld PWHT er absolut obligatorisktil alle rør, uden undtagelse. Tid-Temperaturparametre er strenge og karakterspecifikke-. | A671 tillader dispensationer for tyndvægget-kulstofstål. A691 haringen dispensationer. |
| 5. Hydrostatisk test | Hvert rør testet. Minimum testbelastning er80 % af SMYS(kan specificeres op til 95%). | Lidt højere standardminimum (80 % i forhold til A672's 75 %) afspejler højere integritetsfokus. |
| 6. Supplerende prøver | Tværgående svejsespændingsprøverogSide-Bøjningstestkræves for hver varme af stål og tykkelsesområde. | Bøjningstests er mere udfordrende for legeringer med høj-styrke, hvilket verificerer svejseduktiliteten. |
Tabel 3: Eksempler på mekaniske egenskaber (Grade 9CR-1 / P91)
*Illustrerer den høje-styrke karakter af avancerede legeringer i A691.*
| Tilstand (klasse) | Minimum udbyttestyrke (psi / MPa) | Minimum trækstyrke (psi / MPa) |
|---|---|---|
| Normaliseret og hærdet | 60,000 / 415 | 85,000 / 585 |
| Note:For avancerede legeringer som P91 og P92 opnås egenskaberne gennem en præcisnormalisering, quenching og tempereringcyklus, ikke kun stresslindring. |
"Klasse"-systemet i A691
A691 bruger enKlassesystem til at angive niveauet afsupplerende testpåkrævet, hvilket er en væsentlig differentiator:
Klasse 1 (Grundlæggende):Kræver alle standard fremstillingstests (RT, Hydro, Tension, Bend).
Klasse 2 (mellemliggende):Kræver alle klasse 1 testsPLUSekstralangsgående spændingstestfra rørlegemet.
Klasse 3 (højeste):Kræver alle klasse 2 testsPLUS slagtest (Charpy V-Notch)på både uædle metal og svejsevarme-påvirket zone (HAZ).Dette er afgørende for applikationer med lav-temperatur eller høj-sejhed.
Eksempelspecifikation:ASTM A691 2¼CR, Klasse 3 betyder et legeringsrør af P22-typen, der leveres med fuld slagfasthedscertificering.
Kritiske forskelle: A691 vs. A672
| Feature | ASTM A672 | ASTM A691 |
|---|---|---|
| Servicefokus | Moderate temperaturer | Høje temperaturer |
| Materialeomfang | Primært Carbon & C-Mo Steels | Chrom-Molybdænlegeringsstål(P11, P22, P91 osv.) |
| Bundplade Standard | A285, A515, A204 osv. | Primært A387(legeret stålplade) |
| Obligatorisk NDE-metode | RTellerUT | RT er standardmetoden og den primære obligatoriske metode. |
| PWHT-frafald | Muligt til tyndvægget-kulstofstål | Ingen dispensation tilladt. Obligatorisk for alle. |
| Test af sejhed | Ikke et standardkrav. | Klasse 3 kræver fuld CVN-påvirkningstest. |
| Standard Hydro Test | 75 % af SMYS | 80 % af SMYS |
Eksempel på indkøbsspecifikation
En typisk indkøbsordre for en kritisk damplinje vil sige:
Rør til ASTM A691 9CR-1 (P91), klasse 3.
Størrelse:OD 24" x WT 2.0"
Behandle:Dobbelt nedsænket buesvejst (DSAW)
Varmebehandling:Normaliser, sluk og temperer i henhold til ASTM A691 til P91
Undersøgelse:100 % røntgentestning + 100% Automatiseret ultralydstestning (AUT) af svejsesøm.
Test:Hydrostatisk test ved 90 % SMYS. Fuld Charpy Impact Testing ved [specificeret temperatur] for uædle metal, svejsning og HAZ.
Slutter:Maskinbearbejdede skrå ender.
Sammenfattende repræsenterer ASTM A691 toppen af fabriks-fremstillede, langsgående SAW legeret stålrør. Det bygger bro mellem plade (A387) og de krævende servicekrav til sømløse legeringsrør (A335), hvilket giver et strengt kontrolleret, sporbart og testet produkt til de mest alvorlige høje-høje-høje temperaturmiljøer i energiindustrien.
