EN 10216-3: 저온 서비스용 이음매 없는 합금 세립강 튜브
EN 10216-3에 대한 전문적인 유럽 표준입니다.원활한 합금 미세 입자 강철 튜브위해 특별히 설계된저온에서의 압력 목적. 일반적인 의미에서 일반적인 '보일러 강관'은 아니지만 구성 요소가 영하의 온도에서 작동하거나 높은 충격 인성이 요구되는 보일러 플랜트 및 관련 시스템에서 중요한 응용 분야를 찾습니다.-
핵심 정의 및 고유 목적
전체 제목:"압력 목적을 위한 이음매 없는 강철 튜브 - 기술 인도 조건 - 파트 3: 합금 미세 입자 강철 튜브"
중요한 구별:EN 10216-2(고온 서비스) 및 EN 10216-1(주변/고온)과 달리,EN 10216-3은 저온 인성에 중점을 둡니다.. "미세 입자" 미세 구조는 다음과 같은 우수한 충격 특성을 제공하도록 설계되었습니다.-50도 이하.
보일러 플랜트 관련성:고온-보일러 회로 자체에는 해당되지 않지만 이 튜브는 다음 용도에 필수적입니다.
액화 가스 시스템(LNG 기화기, 연료 가스 시스템)
북극 환경의 저온 급수 시스템
극저온 보관 및 운송 시스템
극한의 추운 기후에서의 외부 보일러 플랜트 배관
재료 등급 및 저온 등급
EN 10216-3 등급은 최소 충격 시험 온도에 따라 분류됩니다.
| 등급 지정 | 충격 시험 온도 | 최소 항복 강도(MPa) | 주요 합금 요소 | 잠재적인 보일러-관련 애플리케이션 |
|---|---|---|---|---|
| 14MoV6-3 | -20도 | 360 | 모, 브이 | 저온에서는 일반적이지 않음- 실제로 온도 등급이 높아졌습니다. |
| 15NiCuMoNb5-6-4 | -50도 | 440 | Ni, Cu, Mo, Nb | 북극 보일러 플랜트 구조, 지지대 |
| 12Ni14 | -100도 | 480 | 3.5% 니켈 | LNG 재기화 시스템, 극저온 교환기 |
| X12Ni5 | -120도 | 500 | 5% 니켈 | 초저온 시스템- |
| X10Ni9+NT | -196도 | 530 | 9% 니켈 | LNG 애플리케이션, 공기 분리 장치 |
메모:번호는 종종 니켈 함량을 나타냅니다(예: 12Ni14=~3.5% Ni, X12Ni5=~5% Ni, X10Ni9=~9% Ni).
제조 및 미세구조 제어
생산 과정:
EN 10216-3의 핵심은 다음을 달성하는 것입니다.미세한 입자 구조:
텍스트
전기 제강 → 진공 탈가스 → 열-TMCP(기계 제어 처리) → 정규화 → 테스트
입자 크기 요구사항:
최소 입자 크기:일반적으로 ASTM 6 이상(평균 입자 직경 0.044mm 이하)
달성 방법:질화알루미늄 석출, 제어 압연, 표준화
확인:EN ISO 643에 따른 현미경 검사
배송 조건:
| 상징 | 상태 | 목적 |
|---|---|---|
| +N | 정규화됨 | 미세한 입자 구조를 달성하기 위한 표준 |
| +NT | 정규화 및 강화 | 특정 특성을 요구하는 특정 등급의 경우 |
| +QT | 담금질 및 템퍼링 | 최고의 강도-인성 조합 |
포괄적인 테스트 제도
EN 10216-3에서는 저온 성능에 초점을 맞춘 엄격한 테스트를 요구합니다.
| 테스트 유형 | 요구 사항 | 빈도 | 표준 참조 | 저온 서비스 목적 |
|---|---|---|---|---|
| 충격 테스트 | 지정된 저온에서의 샤르피 V-노치 | 배치당 | EN ISO 148-1 | 가장 중요한 -는 저온 인성을 검증합니다. |
| 수압 테스트 | 표준당 최소 압력 | 100% 튜브 | EN 10216-3 부록 A | 압력 무결성 검증 |
| 비-파괴 테스트 | 초음파 테스트 | 100% 튜브 | EN 10246-3 | 심리스 튜브의 결함 감지 |
| 인장 시험 | 실온 특성 | 배치당 | EN ISO 6892-1 | 강도 검증 |
| 평탄화 시험 | 또는 링 인장 시험 | 배치당 | EN 10216-3 섹션 7.4 | 연성 검증 |
| 경도 시험 | 브리넬 또는 록웰 | 배치당 | EN ISO 6506-1 | 열처리 검증 |
| 입자 크기 확인 | 현미경검사 | 열당 | EN ISO 643 | 미세 입자 구조 검증 |
충격 에너지 요구 사항:
최소 평균:일반적으로 테스트 온도에서 40-60 J
최소 개인:일반적으로 평균값의 70%
테스트 방향:일반적으로 세로 방향
다른 EN 10216 표준과의 비교
| 매개변수 | EN 10216-3 | EN 10216-2 | EN 10216-1 |
|---|---|---|---|
| 주요 초점 | 저온 인성 | 높은 온도 강도/크리프 | 주변/상승된 압력 |
| 주요 속성 | 저온에서의 충격 에너지 | 고온에서의 크리프 저항 | 일반적인 기계적 성질 |
| 미세구조 | 미세한 입자(ASTM 6 이상) | 강화 베이나이트/마르텐사이트 | 다양한 |
| 일반적인 등급 | 니켈{0}}합금강 | Cr-Mo-V강 | C-Mn 및 저합금강 |
| 온도 범위 | -196도까지 | 최대 650도 | 최대 ~300도 |
| 보일러 적용 | 극저온 보조 시스템 | 주요 고온-온도 회로 | 일반압력부품 |
발전 및 보일러 플랜트의 일반적인 응용 분야
증기 발생용은 아니지만 EN 10216-3 튜브는 다음과 같은 용도로 중요합니다.
1. LNG 및 극저온 시스템:
LNG 기화기가스{0}}화력 발전소용
콜드 박스공기 분리 장치(산소 연료 연소용)
극저온 저장 탱크그리고 환승라인
2. 북극/한랭 기후 설치:
외부 보일러 급수관(온도가 -20도 이하로 떨어질 때)
연료 가스 공급 라인추운 지역에서는
계기 공기 라인주변 추위에 노출됨
3. 특수 공정 응용 분야:
CO₂ 포집 및 저장 시스템(압축 및 운송)
수소경제 인프라(향후 적용)
화학 공정 냉각수
전체 사양 예
LNG 기화기 튜브의 일반적인 주문 사양:
EN 10216-3 - 12Ni14 - 168.3 x 14.2 - +N - SMLS - KV(-100도 ) 평균 40J 이상
추가 요구사항 포함:
입자 크기:EN ISO 643에 따른 ASTM 7 이상
열처리:880-920도에서 표준화됨
NDT:EN 10246-3에 따른 UT 100%, 감도 3mm FBH
수력 테스트:최소 200bar
최종 준비:용접을 위해 경사진 37.5도
인증:충격 테스트 보고서가 포함된 EN 10204 3.1
마킹:저온 등급이 명확하게 표시됨
저온 서비스를 위한 설계 고려 사항
1. 온도 변화:
연성-에서-취성 전이 온도(DBTT):EN 10216-3 등급은 DBTT를 억제했습니다.
디자인 마진:일반적으로 다음을 위한 디자인최소 작동 온도보다 10~20도 낮음
2. 인성 요구 사항:
최소 샤르피 충격 에너지 요구 사항:
-50도 서비스:일반적으로 평균 40J 이상
-100도 서비스:일반적으로 평균 40J 이상
-196도 서비스:일반적으로 평균 60J 이상
3. 스트레스 분석 고려사항:
텍스트
허용응력=min(2/3 × 항복강도, 1/3 × 인장강도) × 온도감소계수
지속적인 저온 작동을 위해서는 온도 감소 계수가 적용될 수 있습니다.-
저온 서비스를 위한 재료 선택 지침
| 최소 설계 온도 | EN 10216-3 등급 권장 | 대체 표준 |
|---|---|---|
| -20도까지 | 미립자 C-Mn 강(일반적으로 EN 10216-3 아님) | EN 10216-1(충격 테스트 포함) |
| -20도 ~ -50도 | 15NiCuMoNb5-6-4 | EN 10217-4(용접) |
| -50도 ~ -100도 | 12Ni14(3.5%Ni) | --- |
| -100도 ~ -120도 | X12Ni5(5% Ni) | ASTM A333 Gr. 5 |
| -120도 ~ -196도 | X10Ni9+NT(9% Ni) | ASTM A333 Gr. 8 |
용접 및 제작 고려 사항
저온 서비스의 중요한 측면:
용접 절차:
저온 서비스에 대한 자격을 갖추어야 함
HAZ 인성을 보존하기 위한 열 입력 제어
일반적으로 Ni-합금 필러 금속을 사용합니다.
사후-용접 열처리(PWHT):
두꺼운 단면에 필요한 경우가 많습니다.
특성을 유지하는 데 중요한 온도 제어
비-파괴 검사:
주변 온도 서비스보다 더 엄격함
종종 용접의 100% RT 또는 UT가 포함됩니다.
품질 문서 요구 사항
압력 장비 응용 분야의 경우 EN 10216-3 튜브에는 다음이 필요합니다.
EN 10204 유형 3.1 또는 3.2 인증서
저온 충격 시험 보고서지정된 온도에서
입도 인증(현미경 사진 또는 테스트 보고서)
완전한 화학 분석(P, S와 같은 부랑자 요소 포함)
열처리 기록시간-온도 차트 포함
NDT 보고서(UT, 추가 MPI 가능)
재료 추적성캐스팅/히트 번호
비용 및 가용성 고려 사항
상대 비용 비교(톤당):
탄소강(P265GH):기본 비용(1.0x)
3.5% Ni강(12Ni14):2.5-3.5x
5% Ni 강철(X12Ni5):4-5x
9% Ni 강철(X10Ni9):6-8x
리드타임:일반적으로 다음과 같은 이유로 표준 탄소강 튜브보다 깁니다.
특수제강(진공탈기 필요)
복잡한 열처리 사이클
광범위한 테스트 요구 사항
규제 및 규정 준수
압력 적용을 위한 EN 10216-3 튜브는 다음을 준수해야 합니다.
압력 장비 지침(PED) 2014/68/EU:압력에 따른 카테고리-체적 곱
국가 규정:예: 독일의 AD2000, 프랑스의 CODAP
디자인 코드:해당 섹션에 대한 EN 13480(배관), EN 12952(수관 보일러)
재료 표준:특정 애플리케이션에는 추가 요구 사항이 적용될 수 있습니다.
결론
EN 10216-3 탄소강 보일러 파이프는전문 분류-보일러의 고온-증기 회로에는 사용되지 않지만저온-및 극저온 시스템에 매우 중요현대 발전소 및 산업 시설에서. 그 가치는 다음에 있습니다.저온-온도 인성 보장미세 입자 미세 구조와 니켈 합금을 통해 달성되었습니다.
에너지 부문의 주요 응용 분야:
LNG 인프라가스{0}}화력 발전용
공기 분리 장치산소연소/CCS용
북극/한대 기후 발전소외부 시스템
미래의 수소 및 CCUS(탄소 포집) 시스템
선택 고려사항:다음의 경우에만 EN 10216-3을 지정하십시오.설계 온도가 -20도 이하로 떨어짐아니면 언제충격 인성은 중요한 설계 매개변수입니다.. 표준 보일러 응용 분야(수벽, 과열기, 이코노마이저)의 경우 EN 10216-2 또는 EN 10217-5가 적절한 표준입니다.
EN 10216-3 재료의 프리미엄 가격은 저온 압력 장비의 중요한 안전 고려사항인 취성 파괴 방지-성능으로 인해 정당화됩니다.
