При проектировании и закупке промышленных трубопроводных систем трубы из углеродистой стали, соответствующие стандартам ASTM A53 и ASTM A106, часто рассматриваются параллельно из-за их широкой области применения. Однако существуют принципиальные различия в их основных целях проектирования, сфере применения и технических характеристиках. Неправильный выбор может привести к увеличению стоимости проекта или потенциальным рискам для безопасности. Точное понимание их различий — не только в химическом составе и механических свойствах, но и в предполагаемых условиях эксплуатации (обычная окружающая среда или высокие температуры/высокое давление), для которых они предназначены, — является необходимым условием для выбора соответствующего, экономичного и безопасного материала. В этом разделе часто задаваемых вопросов представлен углубленный анализ ключевых различий между стандартами A53 и A106 в отношении производственных процессов, химического состава, механических свойств, требований к испытаниям и типичных областей применения, что позволит составить четкое руководство по выбору материалов.
Область применения стандартов ASTM A106 и A53
Спецификация ASTM A53 описывает типы стальных труб, изготавливаемых бесшовными и сварными, из углеродистой стали, черной стали. Поверхность может быть натуральной, черной, а также оцинкованной и покрытой цинком. Диаметры варьируются от NPS 1/8 до NPS 26 (от 10,3 мм до 660 мм), номинальная толщина стенки.
Стандарт ASTM A106 регулирует производство бесшовных труб из углеродистой стали, предназначенных для работы при высоких температурах.
Различные типы и сорта для обоих стандартов.
Типы и марки стальных труб ASTM A53
Ознакомьтесь с нашим ассортиментом труб ASTM A53: бесшовные трубы ASTM A53/A53M типа S · сварные трубы ASTM A53/A53M типа E/F
В соответствии со стандартом ASTM A53, существуют сварные и бесшовные стальные трубы типов F, E, S, охватывающие марки стали A и B.
- Сварка встык в печи, тип А53, сплошной шов, класс А.
- Сварка электрическим сопротивлением (ERW) типа A53, марки A и B.
- Бесшовные стальные трубы типа A53 S, марок A и B.
Если в процессе непрерывной разливки используется сталь различных марок, необходимо определить состав переходного материала. Производитель должен удалить переходный материал с помощью процессов, позволяющих однозначно разделить марки стали.
В случае использования труб марки ASTM A53 Grade B, сварных швов, свариваемых методом электросопротивления (ERW), сварной шов должен быть подвергнут термической обработке при температуре не ниже 1000 °F [540 °C]. Таким образом, не остается незакаленного мартенсита.
В случае холодной экспансии трубы ASTM A53 B, расширение не должно превышать 1,5% от требуемого наружного диаметра.
(Обратите внимание, что тип F не используется для фланцевания, и если для намотки или холодной гибки применяются типы S или E, рекомендуется использовать трубы ASTM A106 Grade A. Хотя использование труб ASTM A106 Grade B для холодной гибки и намотки не запрещено. В соответствии с информацией от производителя, трубы ASTM A53 типа E могут поставляться как из стали, не подвергнутой холодной расширению, так и из стали, подвергнутой холодной расширению.)
A53 B Химические и механические свойства
- Химические свойства по стандарту ASTM A53 Grade B: содержание C≤0,30%, Mn≤1,2%, P≤0,05%, S≤0,045%, Cr≤0,40, Cu≤0,40, Ni≤0,40, Mo≤0,40, V≤0,08.
- Механическая прочность стали ASTM A53 B совпадает с прочностью стальной трубы ASTM A106 B, предел прочности на растяжение составляет 415 МПа, предел текучести — 240 МПа.
- Удлинение: Для труб A53 существует 2 метода расчета удлинения.
- А: Используйте уравнение: e = 625 000 [1940] A^0.2/U^0.9
- B: Для определения значений удлинения в соответствии со стандартом ASTM A53 см. таблицу X4.1 или таблицу X4.2 для образцов различной площади.
Типы и марки стальных труб ASTM A106
Ознакомьтесь с нашими бесшовными трубами ASTM A106/A106M, предназначенными для работы при высоких температурах .
Для стальных труб ASTM A106, тип изготовления только бесшовный, горячая прокатка и холодная вытяжка. Марки стали A, B и C.
- ASTM A106 Класс A: Максимальное содержание углерода 0,25%, марганца 0,27-0,93%. Минимальная прочность на растяжение 48000 фунтов на квадратный дюйм или 330 МПа, предел текучести 30000 фунтов на квадратный дюйм или 205 МПа.
- Марка A106 B: максимальное содержание углерода ниже 0,30%, марганца 0,29-1,06%. Минимальный предел прочности на растяжение 60000 фунтов на квадратный дюйм или 415 МПа, предел текучести 35000 фунтов на квадратный дюйм или 240 МПа.
- Марка C: максимальное содержание углерода 0,35%, марганца 0,29-1,06%. Минимальный предел прочности на растяжение 70000 фунтов на квадратный дюйм или 485 МПа, предел текучести 40000 фунтов на квадратный дюйм или 275 МПа.
Различия в механических свойствах
Механическая прочность труб класса ASTM A53 Grade B такая же, как у труб класса ASTM A106 Grade B.
Различия в химических свойствах
В таблице ниже приведены различия в химическом составе трех аналогичных труб:
Поскольку стандарт ASTM A106 B является общепринятым, здесь указаны следующие химические соединения: C≤0,3%, Mn 0,29-1,06%, P≤0,035%, S≤0,035%, Si>0,1, Cr≤0,40, Cu≤0,40, Ni≤0,40, Mo≤0,40, V≤0,08.
В отличие от ASTM A53 B, в ASTM A106 B содержание Si составляет не менее 0,1%, тогда как в A53 B оно равно 0, поэтому A106 B обладает лучшей термостойкостью, чем A53 B, поскольку Si улучшает термостойкость.
Сорт A106 Grade B содержит меньше серы и фосфора, чем сорт A53 B, что является преимуществом.
Приложения для обоих стандартов
Оба типа труб применяются в механических и напорных системах для транспортировки пара, воды, газа и т. д.
Применение труб ASTM A53
- 1. Строительство, подземный транспорт, добыча грунтовых вод при строительстве, транспортировка пара и воды и т. д.
- 2. Обработка подшипниковых узлов и деталей машин.
- 3. Применение в электроэнергетике: транспортировка газа, гидроэнергетика, трубопроводы для транспортировки жидкостей.
- 4. Антистатические трубки для ветроэнергетических установок и т.д.
- 5. Трубопроводы, требующие цинкового покрытия.
Применение труб ASTM A106
Особенно для работы при высоких температурах до 750°F (380°C) он может заменить трубы ASTM A53 в большинстве случаев. В некоторых странах, по крайней мере в США, ASTM A53 обычно используется для сварных труб, а ASTM A106 — для бесшовных. И если клиент запрашивает ASTM A53, ему также предложат A106. В Китае производитель предлагает трубы, соответствующие трем стандартам: ASTM A53 B / ASTM A106 B / API 5L B.
- Более подробная информация о стандарте ASTM A53 Grade B.
- Более подробная информация о стандарте ASTM A106 Grade B.
- Более подробная информация о трубах API 5L.
Заключение
Вкратце, по сравнению с A53, стандарт ASTM A106 определяет его пригодность для работы в условиях высоких температур и давления как «энергетические трубопроводы» или «технологические трубопроводы» за счет более строгого контроля химического состава, более высоких требований к механическим свойствам и режимов термообработки, обеспечивающих работу при повышенных температурах. В свою очередь, ASTM A53 служит отличным «универсальным» трубопроводом для большинства систем, работающих при комнатной температуре или низком давлении.
Правильное разграничение и применение этих двух стандартов имеет основополагающее значение для обеспечения безопасности, надежности и экономичности трубопроводных систем. Компания PAC STEEL, как профессиональный поставщик труб из углеродистой стали, предлагает как бесшовные, так и сварные трубы, соответствующие стандартам ASTM A53 и A106.