JIS G3455 sømløse rør i kulstål til høj-temperaturservice
Oversigt
JIS G3455er den japanske industristandard forsømløse rør af kulstofstål beregnet til høj-temperaturservicei kedler, varmevekslere, overhedere og andre trykapplikationer, hvor høj temperaturstyrke er kritisk. Det er den japanske ækvivalent tilASTM A106ogDIN 17175, specielt designet til tjenester over 350 grader.
Stålkvaliteter og temperaturklasser
JIS G3455 definerer karakterer baseret påmaksimalt tilladte driftstemperatur:
| Karakterbetegnelse | Maksimal driftstemperatur | Sammenlignelig ASTM-grad | Nøglekarakteristik |
|---|---|---|---|
| STPA 12 | Op til 425 grader | A106 Gr. C / A53 Gr. B | Generelt kulstofstål med høj-temperatur |
| STPA 20 | Op til 450 grader | A335 Gr. P1 / T1 | 0,5 % molybdænstål for krybemodstand |
| STPA 22 | Op til 475 grader | A335 Gr. P2 / T2 | 0,5Cr-0,5Mo lavlegeret stål |
| STPA 23 | Op til 500 grader | A335 Gr. P12 / T12 | 1Cr-0,5Mo legeret stål |
| STPA 24 | Op til 550 grader | A335 Gr. P11 / T11 | 1,25Cr-0,5Mo-Si legeret stål |
| STPA 25 | Op til 550 grader | A335 Gr. P22 / T22 | 2.25Cr-1Mo legeret stål |
| STPA 26 | Op til 600 grader | A335 Gr. P5 / T5 | 5Cr-0.5Mo legeret stål |
Nomenklatur:
STP: Sømløst rør til trykformål
A: Angiver legeret stål (højere temperaturkvaliteter)
Antal: Sekventiel karakterbetegnelse (ikke styrke-baseret)
Mekaniske egenskaber ved stuetemperatur
| Grad | Trækstyrke (MPa) | Udbyttestyrke (MPa) Min | Forlængelse (%) Min |
|---|---|---|---|
| STPA 12 | Større end eller lig med 410 | 245 | 25 |
| STPA 20 | Større end eller lig med 410 | 245 | 25 |
| STPA 22 | Større end eller lig med 410 | 245 | 25 |
| STPA 23 | Større end eller lig med 410 | 245 | 25 |
| STPA 24 | Større end eller lig med 410 | 245 | 25 |
| STPA 25 | Større end eller lig med 410 | 245 | 25 |
| STPA 26 | Større end eller lig med 410 | 245 | 25 |
Bemærk: Højere temperaturtrækegenskaber er defineret i separate tabeller til designberegninger.
Kemisk sammensætning (maksimum %)
| Grad | C | Si | Mn | P | S | Cr | Mo | Andre |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| STPA 12 | 0.25 | 0.35 | 0.60 | 0.035 | 0.035 | - | - | - |
| STPA 20 | 0.15 | 0.35 | 0.60 | 0.035 | 0.035 | - | 0.45-0.65 | - |
| STPA 22 | 0.15 | 0.35 | 0.60 | 0.035 | 0.035 | 0.50-0.80 | 0.45-0.65 | - |
| STPA 23 | 0.15 | 0.35 | 0.60 | 0.035 | 0.035 | 0.80-1.25 | 0.45-0.65 | - |
| STPA 24 | 0.15 | 0.50-1.00 | 0.60 | 0.035 | 0.035 | 1.00-1.50 | 0.45-0.65 | - |
| STPA 25 | 0.15 | 0.35 | 0.60 | 0.035 | 0.035 | 2.00-2.50 | 0.90-1.20 | - |
| STPA 26 | 0.15 | 0.35 | 0.60 | 0.035 | 0.035 | 4.00-6.00 | 0.45-0.65 | - |
Alle kvaliteter er dræbt stål med kontrolleret aluminiumindhold til kornforfining.
Fremstillingsproces
Produktionsmetode:
Stålfremstilling:Elektrisk lysbue eller basisk iltovn med sekundær raffinering
Ingot-støbning:Dræbt stål med kontrolleret størkning
Varmt arbejde:Piercing via Mannesmann-proces efterfulgt af varmvalsning eller ekstrudering
Varmebehandling: Obligatorisk– Alle rør er varmebehandlet:
STPA 12:Normaliseret eller normaliseret og tempereret
STPA 20-26:Normaliseret og tempereret
Efterbehandling:Opretning, skæring, test, inspektion
Størrelsesområde:
Udvendig diameter:10,5 mm til 900 mm (≈ 0,4" til 35")
Vægtykkelse:1,0 mm til 100 mm
Længde:Typisk 4-8m; længere længder op til 18m tilgængelige
Krav til varmebehandling
| Grad | Obligatorisk varmebehandling | Typisk temperaturområde |
|---|---|---|
| STPA 12 | Normaliseret eller Normaliseret & Tempereret | Normalisering: 880-950 grader Temperatur: 600-700 grader |
| STPA 20 | Normaliseret og hærdet | Normalisering: 880-950 grader Temperatur: 630-730 grader |
| STPA 22 | Normaliseret og hærdet | Normalisering: 900-980 grader Temperering: 650-750 grader |
| STPA 23 | Normaliseret og hærdet | Normalisering: 900-1000 grader Temperatur: 680-780 grader |
| STPA 24 | Normaliseret og hærdet | Normalisering: 900-1000 grader Temperatur: 680-780 grader |
| STPA 25 | Normaliseret og hærdet | Normalisering: 900-1000 grader Temperatur: 680-780 grader |
| STPA 26 | Normaliseret og hærdet | Normalisering: 900-1050 grader Temperering: 700-800 grader |
Bemærk: Kølehastigheder og tempereringstider styres for at opnå den nødvendige mikrostruktur.
Krav til test og inspektion
| Prøve | Standardreference (JIS) | Krav |
|---|---|---|
| Træktest | JIS Z 2241 | En per varme. Tværgående prøver for OD større end eller lig med 40 mm. |
| Udfladningstest | JIS Z 2248 | For rør med OD mindre end eller lig med 50 mm og væg < 10 % af OD. |
| Hårdhedstest | JIS Z 2245 | Ofte specificeret for legeringskvaliteter for at verificere anløbning. |
| Hydrostatisk test | JIS G 3455 Sektion 8 | Obligatorisk.Tryk Større end eller lig med 7 MPa eller beregnet formel. |
| Ikke-destruktiv test | UT, RT eller MT | Kan specificeres til kritiske applikationer. |
| Kornstørrelsestest | JIS G 0551 | Ofte påkrævet for krybe-bestandige kvaliteter. |
| Høj- trækstyrke | JIS Z 2271 | Kan specificeres til designvalidering. |
Hydrostatisk testtryk:
Minimum:7 MPa(1.015 psi)
Beregnet: P=2×S×tDP=D2×S×t
Hvor S=70% af min flydespænding ved stuetemperatur
Dimensionstolerancer
| Dimension | Tolerance (Pr. JIS G 3455) |
|---|---|
| Udvendig diameter | OD Mindre end eller lig med 50 mm: ±0,5 mm 50 < OD Mindre end eller lig med 200 mm: ±1,0 % OD > 200 mm: ±0,75 % |
| Vægtykkelse | +12.5%, -10% af den nominelle væg |
| Længde | Fast længde: +10 mm, 0 mm |
| Ligehed | Mindre end eller lig med 0,2 % af den samlede længde |
| Vægt | ±10 % af teoretisk vægt pr. enkelt rør |
Ansøgninger
Primære industrier:
Strømproduktion:Hoveddampledninger, varme genopvarmningsledninger, overhedere, kedelrør
Petrokemisk:Katalytiske krakkere, reformere, varmerør
Forfining:Høj-temperaturprocesrør, overførselsledninger
Industrielle kedler:Højtryksdampsystemer{{0}
Kemiske anlæg:Høj-temperaturreaktorsystemer
Specifikke tjenester:
Superheated steam (>400 grader)
Varm olie og termiske væsker
Procesgasser ved forhøjede temperaturer
Varmeoverførselsvæsker i vekslere
Høj-temperaturbrinttjeneste (med begrænsninger)
Sammenligning med internationale standarder
| Grad | JIS G3455 | ASTM-ækvivalent | DIN-ækvivalent | EN Tilsvarende |
|---|---|---|---|---|
| STPA 12 | C Mindre end eller lig med 0,25 %, 425 grader max | A106 Gr. C | St 35,8 | P235GH |
| STPA 20 | 0,5 Mo, 450 grader maks | A335 P1/T1 | 15 Mo3 | 16 Mo3 |
| STPA 22 | 0,5Cr-0,5Mo, 475 grader maks | A335 P2/T2 | 13CrMo4-5 | 13CrMo4-5 |
| STPA 23 | 1Cr-0,5Mo, 500 grader maks | A335 P12/T12 | 14MoV6-3 | 14MoV6-3 |
| STPA 24 | 1,25Cr-0,5Mo-Si, 550 grader maks | A335 P11/T11 | 10CrMo9-10 | 10CrMo9-10 |
| STPA 25 | 2.25Cr-1Mo, 550 grader max | A335 P22/T22 | 10CrMo9-10 | 10CrMo9-10 |
| STPA 26 | 5Cr-0,5Mo, 600 grader maks | A335 P5/T5 | 12CrMo19-5 | 12CrMo19-5 |
Fordele og specielle funktioner
Krybemodstand:Specielt designet til langvarig-høj-temperaturservice
Mikrostrukturel stabilitet:Varmebehandling sikrer stabil mikrostruktur ved temperatur
Oxidationsmodstand:Legeringskvaliteter modstår afskalning ved høje temperaturer
Kvalitetskonsistens:Japanske møller opretholder stram kontrol over varmebehandling
Dokumentation:Omfattende testrapporter inklusive varmebehandlingsjournaler
Design- og fremstillingsovervejelser
Svejsning:
Forvarmning påkrævet:For alle legeringskvaliteter (STPA 20-26)
Efter-svejsningsvarmebehandling: Obligatoriskfor legeringskvaliteter for at genoprette egenskaber
Fyldningsmetaller:Skal matche eller overmatche uædle metalsammensætning
Procedurekvalifikation:Væsentlig på grund af legeringsindhold
Creep Design:
Tilladte spændinger er temperatur-afhængige
Krybbrudsdata tilgængelige for design
Stressafspændingsovervejelser er vigtige
Termiske cykliske effekter skal evalueres
Fremstilling:
Bøjning:Varmbøjning foretrækkes til legeringskvaliteter
Dannelse:Sværere end kulstofstål på grund af legeringsindhold
Bearbejdning:Kræver passende værktøj og teknikker
Rensning:Skal fjerne alle forurenende stoffer før service
Materialecertificering og sporbarhed
Nødvendig dokumentation:
Mølletestcertifikat:Fuld kemisk analyse for alle grundstoffer
Rekord for varmebehandling:Tider, temperaturer, kølehastigheder
Mekaniske testrapporter:Rum og forhøjet temperatur, hvis specificeret
Hydrostatiske testregistreringer:Tryk, varighed, inspektør
Sporbarhed:Komplet kæde fra smelte til færdigt rør
Mærkningskrav:
Producentens navn/varemærke
Standard (JIS G3455)
Karakter (f.eks. STPA 24)
Størrelse (OD × vægtykkelse)
Varmenummer
Symbol for varmebehandling
Inspektørens mærke
Bestillingsinformation
Væsentlige specifikationsdata:
Standard og klasse:JIS G3455 STPA [nummer]
Dimensioner:OD (mm) × WT (mm) × Længde (mm eller m)
Varmebehandling:Angiv hvis forskellig fra standard
Test:Standardtest plus eventuelle yderligere krav
Afslut forberedelse:Almindelig, skrå eller speciel
Certificering:MTC-krav (sprog, format)
Mærkning:Specifikke mærkningsinstruktioner
