Rura ASTM A53, klasa B, typ E to najpowszechniej dostępna na świecie specyfikacja rur ze stali węglowej. Obejmuje rury zgrzewane elektrycznie (ERW) uformowane ze zwojów stali ze spoiną wzdłużną wykonaną bez metalu dodatkowego i są dostarczane w kolorze czarnym lub-ocynkowanym ogniowo. Ponieważ łączy w sobie niezawodną jakość spoin, przewidywalne właściwości mechaniczne i ekonomiczną produkcję, rura ERW klasy B A53 jest domyślnym wyborem do rurociągów ciśnieniowych ogólnych, mechanicznych i konstrukcyjnych.
Zrozumienie oznaczenia A53
ASTM A53, Standardowa specyfikacja rur stalowych,-zanczanych, cynkowanych-, spawanych i bez szwu, wykorzystuje zwarty system oznaczeń. Każdy element nazwy mówi kupującemu, czym jest fajka i jak została wykonana.
| Część | Oznaczający |
|---|---|
| ASTM | ASTM International, organ normalizacyjny wydający specyfikację |
| A53 | Standardowa specyfikacja dla rur stalowych-cynkowanych ogniowo,-powlekanych ogniowo, spawanych i bez szwu |
| klasa B | Klasa wytrzymałości o wyższych właściwościach mechanicznych niż klasa A |
| Typ E | Zgrzewane elektrycznie, formowane z cewki i spawane wzdłużnie, bez dodatkowego spoiwa |
Typ E jest najczęściej zamawianym typem, ponieważ produkcja ERW jest ciągła, jednolita i-opłacalna w dużych ilościach. Spawane doczołowo w piecu typu F i bez szwu typu S są również objęte tą samą normą i mają ten sam poziom wytrzymałości klasy A i klasy B.
Wymagania dotyczące składu chemicznego
Skład chemiczny klasy B jest zrównoważony pod względem wytrzymałości, spawalności i odkształcalności. Poniższe limity dotyczą analizy cieplnej stali.
| Element | Maksymalny% | Notatka |
|---|---|---|
| Węgiel (C) | 0.30 | Wyższa niż klasa A dla zwiększonej wytrzymałości |
| Mangan (Mn) | 1.20 | Dodaje wytrzymałości i hartowności |
| Fosfor (P) | 0.05 | Kontrolowane pod kątem spawalności |
| Siarka (S) | 0.045 | Kontrolowane pod kątem wytrzymałości |
| Miedź (Cu) | 0.40 | Element resztkowy |
| Nikiel (Ni) | 0.40 | Element resztkowy |
| Chrom (Cr) | 0.40 | Element resztkowy |
| Molibden (Mo) | 0.15 | Element resztkowy |
| Wanad (V) | 0.08 | Element resztkowy |
Niski limit węgla i ścisła kontrola pozostałości zapewniają ciągliwość strefy spawania, dlatego też rura ERW klasy A53 jest rutynowo spawana w terenie bez podgrzewania wstępnego, zgodnie ze standardowymi procedurami.
Właściwości mechaniczne
| Nieruchomość | klasa A | klasa B |
|---|---|---|
| Minimalna granica plastyczności | 205 MPa (30 000 psi) | 240 MPa (35 000 psi) |
| Minimalna wytrzymałość na rozciąganie | 330 MPa (48 000 psi) | 415 MPa (60 000 psi) |
| Minimalne wydłużenie w 2 cale (50 mm) | 30% | 20% |
| Typowa zawartość węgla, max | 0.25% | 0.30% |
Klasa B jest domyślnym wyborem do zastosowań ciśnieniowych, ponieważ zapewnia o około 17 procent większą granicę plastyczności niż klasa A przy niemal identycznych kosztach chemikaliów. Klasa A pozostaje w użyciu tylko wtedy, gdy wymaga tego starsza specyfikacja projektu lub szczególne wymagania produkcyjne.
Jak produkowana jest rura ERW
Produkcja ERW rozpoczyna się od cewki stali. Zwój jest rozwijany, wyrównywany i-przycinany, a następnie-formowany na zimno w cylindryczny kształt. Prąd elektryczny-o wysokiej częstotliwości nagrzewa obie krawędzie do temperatury spawania, a następnie krawędzie są dociskane do siebie, tworząc spoinę kuźniczą. Nie dodaje się dodatkowego metalu, a po odpowiedniej obróbce strefa spoiny jest nie do odróżnienia od metalu rodzimego. Następnie rurę wymiaruje się, prostuje, przycina na odpowiednią długość i, jeśli to konieczne, poddaje obróbce cieplnej i-cynkowaniu ogniowemu.
Proces-o wysokiej częstotliwości zastąpił w latach 70. XX wieku ERW o niskiej-częstotliwości i wyeliminował problemy z korozją szwów związane ze starszą metodą. Nowoczesne spoiny A53 typu E są sprawdzane na linii i weryfikowane za pomocą testów hydrostatycznych lub-nieniszczących wymaganych przez normę.
Rozmiary, zestawienia i tolerancje
A53 obejmuje rury od NPS 1/8 do NPS 26, o grubościach ścianek określonych numerem harmonogramu. Typowe rozmiary handlowe to 10, 40, 80, 160 i XXS, a rury można zamówić w pojedynczych, dowolnych, podwójnych dowolnych długościach lub w długościach ciętych, z końcami gładkimi, skośnymi lub gwintowanymi.
| Parametr | Tolerancja | Możliwość zastosowania |
|---|---|---|
| Średnica zewnętrzna do 48,3 mm | ±0,40 mm | Wszystkie typy |
| Średnica zewnętrzna 60,3 mm i więcej | ±1% | Wszystkie typy |
| Grubość ścianki | ±12,5% wartości nominalnej | Typy S, E i F |
| Waga | ±10% na partię | Zamówienia komercyjne |
| Prostota | Mniejsza lub równa 0,3% długości | Długości powyżej 6 m |
Większe średnice przekraczające limit NPS 26 są produkowane jako rury LSAW lub SSAW zgodnie z innymi normami, takimi jak ASTM A252, API 5L lub EN 10217, w zależności od zastosowania.
Testowanie i kontrola
| Test | Zamiar |
|---|---|
| Próba hydrostatyczna | Weryfikuje integralność ciśnieniową każdej rury; ciśnienie oblicza się ze standardowego wzoru i utrzymuje przez co najmniej 5 sekund lub 10 sekund, jeśli zostało to określone |
| Próba spłaszczania | Potwierdza ciągliwość i integralność spoiny spawanej rury |
| Próba zginania | Sprawdza odkształcalność rur NPS 2 i mniejszych |
| Testy nieniszczące- | Badanie ultradźwiękowe lub-wirowe akceptowane jako alternatywa dla testów hydrostatycznych, jeśli zostało to uzgodnione przy zamówieniu |
Certyfikaty testów walcowni podają chemię cieplną, wyniki rozciągania i zgodność z testami dla każdej partii i są zwykle wymagane w przypadku zamówień na usługi ciśnieniowe.
Typowe zastosowania
| Aplikacja | Typowy szczegół |
|---|---|
| Przesył ropy i gazu | Linie przepływu, linie zbierające, rozkład średniego-ciśnienia |
| Dystrybucja wody | Miejskie wodociągi, systemy nawadniające |
| Ochrona przeciwpożarowa | Rury tryskaczowe, często ocynkowane |
| Linie parowe i powietrzne | Para wodna i sprężone powietrze o niskim i średnim-ciśnieniu |
| Zastosowanie konstrukcyjne | Ogrodzenia, poręcze, rusztowania, słupki |
| Rurociągi użyteczności publicznej | Woda procesowa, systemy chłodzenia |
A53 klasa B ERW w porównaniu z rurą bez szwu
Rura bez szwu typu S jest przebita z litego kęsa i nie ma spoiny wzdłużnej, co eliminuje wszelkie obawy dotyczące integralności szwu w przypadku pracy pod wysokim-ciśnieniem lub w trybie cyklicznym. Jest to również typ A53 dozwolony w wyższych limitach temperatur kodowych, zwykle do około 400 stopni pod ciśnieniem, podczas gdy typ E ERW jest zwykle ograniczony do około 340 stopni. Zgodnie z normą ASME B31.3 współczynnik wydajności złącza spawanego dla A53 typu E wynosi 0,85, chyba że szew zostanie zbadany w 100%, w którym to przypadku współczynnik wzrasta do 1,0. Jeśli projekt wymaga maksymalnego ciśnienia znamionowego, pracy w podwyższonej temperaturze lub pracy w trudnych warunkach, zamiast tego zwykle określa się rurę bez szwu lub dedykowaną normę ciśnieniową, taką jak ASTM A106 lub API 5L.
Często zadawane pytania
Jaka jest różnica między A53 klasą A a klasą B?
Klasa B ma minimalną granicę plastyczności 240 MPa (35 000 psi) i minimalną wytrzymałość na rozciąganie 415 MPa (60 000 psi), w porównaniu z 205 MPa (30 000 psi) i 330 MPa (48 000 psi) dla klasy A. Klasa B pozwala również na nieco wyższy limit węgla wynoszący 0,30% w porównaniu z 0,25% dla klasy A.
Co oznacza typ E w ASTM A53?
Typ E oznacza rurę spawaną elektrycznie oporowo, uformowaną ze zwoju stali ze spoiną wzdłużną wykonaną-prądem o wysokiej częstotliwości, bez dodatkowego metalu. Jest to najpopularniejszy typ ze względu na jednolitą jakość i ekonomiczną produkcję.
Czy rurę ERW klasy A53 klasy B można stosować do instalacji ciśnieniowych?
Tak. A53 klasa B Typ E jest szeroko stosowany w systemach ochrony wody, powietrza, pary i przeciwpożarowej o niskim i średnim-ciśnieniu. Zgodnie z normą ASME B31.3 współczynnik wydajności złącza spawanego wynosi 0,85 dla szwu ERW, a każda rura jest poddawana testom hydrostatycznym w zakładzie.
Jaka jest różnica między ASTM A53 a ASTM A106?
A53 obejmuje rury spawane i bez szwu w kolorze czarnym i ocynkowanym do zastosowań ogólnych. A106 obejmuje wyłącznie rury bez szwu ze stali węglowej, przeznaczone do pracy w-wysokiej temperaturze, pod ciśnieniem, z gwarantowaną granicą wytrzymałości na rozciąganie i plastyczność oraz o ściślejszym składzie chemicznym. A106 jest preferowany, gdy temperatura projektowa przekracza limity A53 ERW.
Czy rura A53 jest dostępna w wersji ocynkowanej?
Tak. Rurę A53 można zamówić w kolorze czarnym lub-ocynkowanym ogniowo we wszystkich trzech typach. Rura ocynkowana jest standardem w instalacjach tryskaczowych i zewnętrznych liniach wodociągowych, natomiast rura czarna jest używana tam, gdzie linia będzie malowana, owinięta lub izolowana.
Jakie rozmiary i harmonogramy obejmuje A53?
A53 obejmuje NPS 1/8 do NPS 26 z harmonogramami handlowymi 10, 40, 80, 160 i XXS, w pojedynczych losowych, podwójnych losowych długościach lub ciętych długościach z gładkimi, skośnymi lub gwintowanymi końcami.
