ASTM A691 전기-융합-용접 파이프
기본 개요
ASTM A691에 대한 표준 사양입니다탄소 및 합금강 파이프, 용가재를 첨가한 전기-융합-용접(EFW), 압력-용기-품질 플레이트로 제작되었습니다. 이 사양은 특별히 설계되었습니다.고온에서의 고압 서비스-이는 발전, 정유, 석유화학 플랜트의 까다로운 응용 분야에 필수적입니다.
"전기-융합-용접"이라는 명칭은 이 공정을 ERW(용가재를 사용하지 않음)와 구별하며 압력 용기 품질 플레이트를 원통형으로 성형하고 전기 아크 공정을 사용하여 세로 이음매를 용접하여 파이프가 제조되었음을 나타냅니다.추가된 필러 금속 .
주요 특징
| 특징 | 설명 |
|---|---|
| 제조공정 | 용가재를 첨가한 전기-융합 용접(EFW); 일반적으로 수중 아크 용접(SAW) |
| 재료 소스 | 압력{0}}용기-품질 플레이트(ASTM A387 Cr-Mo 합금, A204, A299, A537 등) |
| 기본 애플리케이션 | 고압-서비스고온(최대 593°C / 1100°F) |
| 직경 범위 | 16인치(400mm) 이상명목상; 최대 48인치+ |
| 벽 두께 | 최대3인치(75mm)포함한 |
| 길이 | 일반적으로 8m ~ 12.5m; 맞춤형 길이 제공 |
| 열처리 | 클래스별 요구 사항(응력 완화, 정규화, 정규화 및 템퍼링, 담금질 및 템퍼링) |
| 용접 유형 | 종방향, 필러 금속 포함 |
등급지정제도
ASTM A691은 두 가지-부분 지정 시스템을 사용합니다.등급(판재를 나타냄) 및수업(열처리 및 검사수준을 나타냄) .
등급(판재)
| 파이프 등급 | 대응 플레이트 사양 | 강철 종류 | 일반적인 응용 |
|---|---|---|---|
| CM-65, CM-70, CM-75 | ASTM A204/A204M | 탄소-몰리브덴 | 일반 고온-온도 서비스 |
| CMSH-70, CMSH-80 | ASTM A537/A537M | 탄소-망간-실리콘 | 담금질 및 템퍼링 등급 |
| CMS-75 | ASTM A299/A299M | 탄소-망간-실리콘 | 적당한 강도 |
| ½ CR | ASTM A387/A387M 등급 2 | 0.5% 크롬 - 0.5% 월 | 온화한 고온-온도 서비스 |
| 1CR | ASTM A387/A387M 12등급 | 1% 크롬 - 0.5% 월 | 일반 고온-온도 서비스 |
| 1¼CR | ASTM A387/A387M 11등급 | 1.25% 크롬 - 0.5% 월 | 정유 배관용 공통 |
| 2¼ CR | ASTM A387/A387M 등급 22 | 2.25% 크롬 - 1% 월 | 내크리프성 우수, 발전소 |
| 3CR | ASTM A387/A387M 21등급 | 3% 크롬 - 1% 월 | 고온-온도 서비스 |
| 5CR | ASTM A387/A387M 5등급 | 5% 크롬 - 0.5% 월 | 산화 및 내식성 |
| 9CR | ASTM A387/A387M 9등급 | 9% 크롬 - 1% 월 | 고온-, 고온-부식 서비스 |
| 91 | ASTM A387/A387M 91등급 | 9% 크롬 - 1% 월 - V - Nb | 탁월한 크리프 강도, 첨단 발전소 |
등급 지정(열처리 및 검사)
클래스 번호 지정 시스템은 논리적 패턴을 따릅니다.첫 번째 숫자는 열처리 유형을 나타냅니다.그리고두 번째 숫자는 검사 수준을 나타냅니다. :
| 수업 | 열처리 | 방사선 촬영(RT) | 압력 테스트 | 결합 계수(E) |
|---|---|---|---|---|
| 10, 12 | 없음 | 아니오 / 예 | 아니오 / 예 | 0.85 |
| 20, 22 | 스트레스 해소 | 아니오 / 예 | 아니오 / 예 | 0.90 |
| 30, 32 | 정규화됨 | 아니오 / 예 | 아니오 / 예 | 1.00 |
| 40, 42 | 정규화 및 강화 | 아니오 / 예 | 아니오 / 예 | 1.00 |
| 50, 52 | 담금질 및 템퍼링 | 아니오 / 예 | 아니오 / 예 | 1.00 |
고온 서비스에 대한 일반적인 선택- :
클래스 22:응력 완화, 완전 검사 – 다양한 응용 분야의 표준
클래스 32:정규화, 완전 검사 – 입자 미세 조정이 필요한 경우
클래스 42:표준화 및 강화, 완전 검사 - 향상된 고온 특성-
화학 성분(일반적인 Cr-Mo 등급의 경우)
| 등급 | 탄소(C)% | 망간(Mn) % | 크롬(Cr)% | 몰리브덴(Mo) % |
|---|---|---|---|---|
| ½ CR | 최대 0.17 | 0.40-0.65 | 0.50-0.80 | 0.44-0.65 |
| 1CR | 최대 0.17 | 0.40-0.65 | 0.80-1.15 | 0.44-0.65 |
| 1¼CR | 최대 0.17 | 0.40-0.65 | 1.00-1.50 | 0.44-0.65 |
| 2¼ CR | 최대 0.17 | 0.30-0.60 | 2.00-2.50 | 0.87-1.13 |
| 5CR | 최대 0.17 | 0.30-0.60 | 4.00-6.00 | 0.44-0.65 |
| 9CR | 최대 0.15 | 0.30-0.60 | 8.00-10.00 | 0.90-1.10 |
*참고: 실제 값은 플레이트 사양에 따라 다릅니다. PSL2와 동등한 품질에는 더 엄격한 제한이 적용됩니다.*
기계적 특성(Cr-Mo 등급의 일반적인 특성)
| 등급 | 항복 강도(최소) | 인장 강도(최소) | 신장 % (최소) |
|---|---|---|---|
| ½ CR | 205MPa(30ksi) | 380-515MPa(55-75ksi) | 18-20 |
| 1CR | 205MPa(30ksi) | 380-515MPa(55-75ksi) | 18-20 |
| 1¼CR | 205MPa(30ksi) | 380-515MPa(55-75ksi) | 18-20 |
| 2¼ CR | 205MPa(30ksi) | 415-585MPa(60-85ksi) | 18-20 |
| 5CR | 205MPa(30ksi) | 415-585MPa(60-85ksi) | 18-20 |
| 9CR | 205MPa(30ksi) | 415-585MPa(60-85ksi) | 18-20 |
참고: 강도 등급이 높을수록(예: 91) 강도 요구 사항도 더 높습니다. 높은 온도 특성(크리프 강도)이 주요 설계 고려 사항입니다.
치수 공차
| 매개변수 | 용인 |
|---|---|
| 외경(파이프 본체) | 지정된 OD의 ±0.5% |
| 외경(파이프 끝단) | 지정된 OD의 ±0.25% |
| 벽 두께 | +10% / 명목의 -5% |
| 타원율(타원율) | ≤ 지정된 OD의 1.0% |
| 직진도 | 길이 3m당 3mm 이하 |
| 길이 | 8-12.5m 표준; 합의에 의한 관습 |
테스트 및 검사 요구 사항
| 테스트 유형 | 목적 | 적용 가능성 |
|---|---|---|
| 화학 분석 | 판재 구성 확인 | 열당 |
| 장력 테스트 | 항복강도 및 인장강도 확인(상온) | 로트당 |
| 온도 장력 상승 | 고온-강도 확인 | 지정된 경우 |
| 가로 유도 용접 굽힘 테스트 | 용접 연성 및 무결성 확인 | 모든 파이프 |
| 방사선 사진 검사(RT) | 용접 결함 감지 - 각 용접의 전체 길이 | 두 번째 숫자가 "1" 또는 "2"인 클래스에 필수 |
| 수압 테스트 | 누출-밀폐 증명 | 두 번째 숫자가 "2" 또는 "3"인 클래스에 필수 |
| 충격 테스트(샤르피 V-노치) | 저온-인성 확인 | 많은 애플리케이션에 필요 |
| PMI(긍정적 물질 식별) | 합금 구성 확인 | 합금 등급의 경우 100% |
| 경도 시험 | 일관된 속성 확인 | 지정된 경우 |
| HIC/SSC 테스트 | 사워 서비스 검증 | 지정된 경우 |
비교: ASTM A691, A671, A672
세 가지 사양은 모두 동일한 제조 공정을 사용하지만 온도 범위는 다릅니다.
| 측면 | ASTM A691 | ASTM A672 | ASTM A671 |
|---|---|---|---|
| 서비스 온도 | 고온(최대 593°C) | 적당한 온도(-29°C ~ 343°C) | 대기 및 저온(최저 -46°C) |
| 주요 초점 | 높은-온도 강도, 내크리프성 | 높은 온도 강도, 고압- | 저온-인성, 충격 특성 |
| 베이스 플레이트 | A387(Cr-Mo 합금) | A515, A516(탄소강) | A516, A285(탄소강) |
| 일반적인 등급 | 1CR, 1.25CR, 2.25CR, 5CR, 9CR, 91 | B60, B65, B70, C55, C60, C65 | CB60, CB65, CB70 |
| 재료 유형 | 크롬-몰리 합금강 | 탄소강 (사멸) | 탄소강(킬드/세립) |
| 일반적인 응용 | 고온-증기선, 정유소 히터, 과열기 연결부 | 보일러 외부 배관, 중간 온도 공정 라인 | 저온-온도 공정 배관, LNG, 저온 서비스 |
| 용접 계수(E) | 0.85-1.0 (클래스 32/42=1.0) | 0.85-1.0 (클래스 32/42=1.0) | 0.85-1.0 (클래스 32/42=1.0) |
일반적인 응용
| 산업 | 응용 | 일반적인 등급 |
|---|---|---|
| 발전 | 과열 증기 라인, 보일러 헤더, 주 증기 배관, 과열기 연결부 | 2¼ CR, 91 |
| 석유 정제 | 촉매 분해 배관, 수소화분해 반응기, 히터 이송 라인, 고온-공정 배관 | 1CR, 1¼ CR, 2¼ CR, 5CR |
| 화학 처리 | 고온-온도 공정 라인, 반응기 배출 배관, 고압 합성 루프- | 5CR, 9CR |
| 석유 및 가스 | 고압-고압-온도(HPHT) 파이프라인, 처리 시설 | 1¼ CR, 2¼ CR |
| 열전달 시스템 | 열 교환기, 폐열 회수 장치, 연소 히터 | 1CR, 1¼CR |
주요 장점
| 이점 | 설명 |
|---|---|
| 높은-온도 강도 | 최대 593°C(1100°F)까지 지속적인 고온 서비스를 제공하도록 설계됨 |
| 크리프 저항 | Cr-Mo 합금은 고온에서 크리프 변형에 대한 탁월한 저항성을 제공합니다. |
| 대구경 기능 | 16" ~ 48"+ 직경의 파이프를 생산할 수 있습니다. 이음매 없는 기능보다 훨씬 큽니다. |
| 두꺼운 벽 | 상당한 벽 두께(최대 75mm)가 필요한 고압 응용 분야에 적합합니다(최대 75mm). |
| 합금강 옵션 | 다양한 고온 요구사항에 사용할 수 있는 광범위한 Cr-Mo 합금 등급 |
| 품질 관리 옵션 | 클래스 시스템을 통해 검사 수준을 서비스 중요도에 일치시킬 수 있습니다. |
| 높은 조인트 효율성 | 클래스 32/42는 결합 계수 E=1.00를 달성하여 필요한 벽 두께를 줄입니다. |
중요한 고려사항
1. 온도 제한
ASTM A691은 특히고온-온도 서비스(최대 593°C / 1100°F)
등급에 따라 최대 온도 한계가 다릅니다. 해당 코드를 참조하세요.
540°C(1000°F) 이상의 온도에서 사용하려면 일반적으로 더 높은 합금 등급(9CR, 91)이 필요합니다.
2. 등급선택
½ CR, 1CR, 1¼ CR:온화한 고온-온도 서비스, 우수한 용접성
2¼ CR:우수한 내크리프성, 발전소 배관의 표준
5CR, 9CR:산화 및 내식성이 강화되어 황-이 많은 환경에 적합
91:우수한 크리프 강도가 요구되는 초고온 응용 분야에 적합한 고급 9Cr-1Mo-V 강
3. 클래스 선택
클래스 번호 지정 시스템을 사용하면 선택이 간단해집니다.
첫 번째 숫자= 열처리: 10(-용접된 상태), 20(응력 완화), 30(표준화), 40(표준화 및 템퍼링), 50(담금질 및 템퍼링)
두 번째 숫자= 검사: 0(없음), 1(RT만), 2(RT + 하이드로테스트), 3(하이드로테스트만)
고온 서비스를 위한 가장 일반적인 선택- :
클래스 22:응력 완화, 완전 검사 – 다양한 응용 분야의 표준
클래스 32:정규화, 완전 검사 – 입자 미세 조정이 필요한 경우
클래스 42:표준화 및 강화, 완전 검사 - 향상된 고온 특성-
4. 공동효율계수
ASME B31.3에 따라 설계된 공정 배관의 경우 접합 효율 계수(E)는 클래스에 따라 다릅니다.
10/12학년: E = 0.85
20/22 클래스: E = 0.90
클래스 30/32/40/42/50/52: E = 1.00
클래스 32 또는 42를 지정하면 접합 계수 1.0이 허용되어 필요한 벽 두께와 파이프 무게가 줄어듭니다.
5. 강령 준수
ASME 코드: 보일러 및 압력 용기 코드 응용 분야에 종종 채택됩니다.
수용 및 설계 요소에 대해서는 해당 건설 코드(ASME B31.1 전력 배관, B31.3 공정 배관)를 참조하십시오.
6. 품질 보증
밀 테스트 인증서:EN 10204 유형 3.1 또는 3.2일반적으로 중요한 애플리케이션에 필요
지정된 클래스별로 필요한 모든 테스트(RT, 수압 테스트, 충격, PMI)가 문서화되어 있는지 확인하세요.
검증에 필요한 PWHT(용접후열처리) 곡선 및 기록
요약
ASTM A691 EFW 파이프압력 용기 품질 플레이트로 제작된 대구경, 전기-융합-용접 탄소 및 합금 강관에 대한 표준 사양입니다.고온에서의 고압 서비스-. 그것은 그것으로 구별됩니다등급(플레이트 재료를 나타냅니다. 예: 고온 서비스용 A387 Grade 22의 2¼ CR) 및수업(열처리 및 검사 수준을 나타냅니다. 예: 스트레스에 대한 클래스 22-방사선 촬영 및 수압 테스트로 완화됨) .
직경부터 사용 가능16인치(400mm) ~ 48인치 초과최대 벽 두께75mm, A691 파이프는 용가재를 첨가한 양면 서브머지드 아크 용접(DSAW)을 사용하여 제조됩니다. 클래스 시스템을 통해 엔지니어는 서비스 중요도에 따라 열처리와 검사의 적절한 조합을 선택할 수 있으며, 더 높은 클래스는 1.0 .의 공동 효율성 계수를 달성합니다.
ASTM A691을 지정하는 경우:
시스템은 고압에서 작동하며고온(343°C / 650°F 이상)
내크리프성과 내산화성을 위해서는 크롬{0}}몰리 합금강이 필요합니다.
과열 증기 라인, 정유소 히터 이송 라인 및 고온-공정 배관에 사용됩니다.
이음매 없는 파이프가 불가능한 경우에는 큰 직경과 두꺼운 벽이 필요합니다.
주문 시 다음을 지정하십시오.ASTM A691, 등급[예: 2¼ CR], 등급[예: 22], 크기(OD x WT), 길이, 끝 마감, 열처리 및 기타 추가 요구 사항.
