ASTM A671 EFW ท่อเหล็ก

ข้อกำหนดมาตรฐาน ASTM A671 - สำหรับท่อเหล็กเชื่อมฟิวชั่นไฟฟ้าสำหรับอุณหภูมิบรรยากาศและอุณหภูมิต่ำกว่า
 

ASTM A671 เป็นมาตรฐานที่พัฒนาโดย American Society for Testing and Materials (ASTM International) มาตรฐานนี้ใช้กับท่อเหล็กที่ผลิตโดยการเชื่อมด้วยไฟฟ้าฟิวชั่น (EFW)กระบวนการ ซึ่งส่วนใหญ่ใช้ในภาชนะรับความดัน ระบบท่อ และการใช้งานที่สำคัญอื่นๆ ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิปกติและต่ำ

ขอบเขตการใช้งาน:
ท่อแรงดัน ถังเก็บ ฯลฯ ใช้สำหรับบริการที่มีอุณหภูมิต่ำหรือปกติ มักใช้ในอุตสาหกรรมน้ำมัน ก๊าซ เคมีภัณฑ์ และอุตสาหกรรมอื่นๆ
อุณหภูมิในการทำงานมักจะไม่น้อยกว่า -50 องศา F (-45 องศา) ขึ้นอยู่กับเกรดเหล็กและข้อกำหนดในการทดสอบแรงกระแทก

หมวดหมู่เกรดต่างๆ (เช่น CL22) จะถูกแบ่งตามกระบวนการผลิต ข้อกำหนดในการตรวจสอบ และระดับความเครียดที่อนุญาต และมีข้อกำหนดที่เข้มงวดเกี่ยวกับคุณภาพการเชื่อม การทดสอบแบบไม่ทำลาย- ฯลฯ

ข้อมูลจำเพาะและวัสดุ:
เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก: มากกว่าหรือเท่ากับ 16 นิ้ว (406 มม.)
ความหนาของผนัง: มากกว่าหรือเท่ากับ 1/4 นิ้ว (6.4 มม.)

เกรดวัสดุ:
มาตรฐานนี้ประกอบด้วยเกรดเหล็กกล้าคาร์บอนและเหล็กกล้าโลหะผสมต่ำหลายเกรด (เช่น CL15, CL16, CL20, CL22 เป็นต้น) และตัวเลขนี้แสดงถึงกำลังรับผลผลิตขั้นต่ำ (หน่วย: ksi หรือพันปอนด์ต่อตารางนิ้ว)

ตัวอย่างเช่น: CL20 หมายถึงกำลังรับผลผลิตขั้นต่ำคือ 20 ksi (ประมาณ 138 MPa)

A671 CC60 เป็นเหล็กกล้าคาร์บอนทั่วไปที่มีปริมาณคาร์บอน ซิลิคอน และแมงกานีสโดยเฉพาะ A671 CC65 และ CC70 ก็เป็นเหล็กกล้าคาร์บอนทั่วไปเช่นกัน ในขณะที่ A671 CD70 ก็เป็นเหล็กกล้าแมงกานีสซิลิคอน มาตรฐาน A671 ยังครอบคลุมถึงเหล็กนิกเกิล เช่น A671 CF66 และ CF71

องค์ประกอบทางเคมี:

ท่อเหล็ก ASTM A671 ทำจากแผ่นเหล็กคุณภาพภาชนะรับความดัน เกรดต่างๆ มีข้อกำหนดองค์ประกอบทางเคมีที่แตกต่างกัน แต่โดยทั่วไปจะมีการควบคุมองค์ประกอบหลักดังต่อไปนี้:

คาร์บอน (C): ส่งผลต่อความแข็งแรงและความสามารถในการเชื่อม โดยปกติจะควบคุมในช่วงที่ต่ำกว่า (เช่น น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.23%)
แมงกานีส (Mn): ช่วยเพิ่มความแข็งแรงและความเหนียว ช่วงทั่วไป 0.79-1.3%
ซิลิคอน (Si): ใช้สำหรับการดีออกซิเดชัน ปกติ 0.13-0.45%
ซัลเฟอร์ (S) และฟอสฟอรัส (P): จำกัดอย่างเคร่งครัด (น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.035%) เพื่อหลีกเลี่ยงความเปราะทั้งร้อนและเย็น

ธาตุโลหะผสมอื่นๆ (เช่น Ni, Cr, Mo, V ฯลฯ): อาจเติมเกรดบางเกรดเพื่อปรับปรุงความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำ

คุณสมบัติทางกล:

ท่อเหล็กภายใต้มาตรฐาน ASTM A671 มักจะทำจากวัสดุเหล็กซิลิคอนคาร์บอน-แมงกานีส- ซึ่งมีความแข็งแรงและความเหนียวดี สำหรับเกรดวัสดุเฉพาะ เช่น "GR.CC 60" "GR" หมายถึงเกรด "CC 60" ระบุประเภทและเกรดความแข็งแรงของวัสดุ และ "60" อาจแสดงถึงความแข็งแรงครากของวัสดุ ซึ่งเทียบเท่ากับ 415 MPa‌ โดยประมาณ

คุณสมบัติทางกลของท่อเหล็ก ASTM A671 ขึ้นอยู่กับเกรด (เช่น CC60, Gr.65) และประเภทการรักษาความร้อน (เช่น CL22, CL32) โดยส่วนใหญ่ได้แก่:

ความแข็งแรงของผลผลิต (YS): ข้อกำหนดขั้นต่ำ (เช่น มากกว่าหรือเท่ากับ 220 MPa หรือสูงกว่า)
ความต้านแรงดึง (TS): ปกติ 415-555 MPa (เช่น CC60)
การยืดตัว: มากกว่าหรือเท่ากับ 21% (วัดความเหนียวของวัสดุ)
ความเหนียวในการกระแทก (บางเกรดต้องผ่านการทดสอบการกระแทกที่อุณหภูมิต่ำ- เช่น การทดสอบ Charpy V- รอยบากที่ -45 องศา )

กระบวนการผลิต:
แผ่นเหล็กถูกขึ้นรูปเป็นท่อกลมโดยการขึ้นรูปหลายขั้นตอน J (Joggle)-C (จีบ)-O (เปิด)-E (ขยาย)
ท่อเหล็กถูกเชื่อมโดยกระบวนการเชื่อมฟิวชั่นด้วยไฟฟ้า (EFW) และการเชื่อมจะต้องได้รับการทดสอบด้วยรังสี (RT) 100% หรือการทดสอบแบบไม่ทำลาย (NDT) อื่นๆ - เพื่อให้มั่นใจในคุณภาพ
กระบวนการเชื่อมต้องมีการควบคุมกระแส แรงดันไฟฟ้า และความเร็วในการเชื่อมอย่างเข้มงวด เพื่อให้มั่นใจในคุณภาพการเชื่อม

ข้อกำหนดการทดสอบ:
การทดสอบอุทกสถิต: ท่อเหล็กแต่ละท่อต้องผ่านการทดสอบแรงดันไฮดรอลิก
การทดสอบแบบไม่ทำลาย- (NDT): รอยเชื่อมต้องได้รับการทดสอบด้วยรังสีหรืออัลตราโซนิก
การทดสอบการกระแทก (ทางเลือก): อาจต้องทำการทดสอบการกระแทกแบบ Charpy V- โดยขึ้นอยู่กับข้อกำหนดด้านอุณหภูมิ

ความแตกต่างจากมาตรฐานอื่น:
มาตรฐานที่คล้ายกัน เช่น ASTM A672 (สำหรับท่อเชื่อมฟิวชั่นไฟฟ้า-แรงดันสูงและอุณหภูมิสูง-) ในขณะที่ ASTM A671 มุ่งเน้นไปที่การใช้งานที่อุณหภูมิต่ำ-มากกว่า
ต่างจากมาตรฐานท่อไร้ตะเข็บ (เช่น ASTM A106) A671 เป็นท่อเชื่อม แต่มีการทดสอบอย่างเข้มงวดเพื่อให้มั่นใจถึงความแข็งแรง

แอปพลิเคชันทั่วไป:
ท่อส่งก๊าซเหลวแบบไครโอเจนิกส์ (LNG)
อุปกรณ์การกลั่นปิโตรเลียม
ภาชนะรับความดันไครโอเจนิกส์ในอุตสาหกรรมเคมี