ASTM A53 B klasės E tipo vamzdis yra plačiausiai sukaupta anglinio plieno vamzdžių specifikacija pasaulyje. Jis dengia elektrinio pasipriešinimo suvirintą (ERW) vamzdį, suformuotą iš plieno ritės su išilgine suvirinimo siūle, pagaminta be užpildo metalo, ir tiekiamas juodos arba karštai cinkuotos apdailos. Kadangi jame derinama patikima suvirinimo kokybė, numatomos mechaninės savybės ir ekonomiška gamyba, A53 klasės ERW vamzdis yra numatytasis bendro slėgio, mechaninio ir konstrukcinio vamzdyno pasirinkimas.
A53 žymėjimo supratimas
ASTM A53, standartinė vamzdžių, plieno, juodo ir karštai panardinto, cinkuoto, suvirinto ir besiūlių vamzdžių specifikacija, naudoja kompaktišką žymėjimo sistemą. Kiekvienas pavadinimo elementas pirkėjui nurodo, kas yra vamzdis ir kaip jis buvo pagamintas.
| dalis | Reikšmė |
|---|---|
| ASTM | ASTM International, standartų įstaiga, kuri išduoda specifikaciją |
| A53 | Standartinė juodo ir karštai panardinto cinkuoto, suvirinto ir besiūlio plieno vamzdžio specifikacija |
| B klasė | Stiprumo klasė su aukštesnėmis mechaninėmis savybėmis nei A klasė |
| E tipas | Suvirintas elektriniu pasipriešinimu, suformuotas iš ritės ir suvirintas išilgai be užpildo |
E tipas yra dažniausiai užsakomas tipas, nes ERW gamyba yra nepertraukiama, vienoda ir ekonomiškai efektyvi. F tipo krosnyje, suvirintoje ir besiūlėje S tipo krosnyje, taip pat taikomas tas pats standartas, o jų stiprumas yra toks pat A ir B klasės.
Cheminės sudėties reikalavimai
B klasės chemija yra subalansuota pagal stiprumą, suvirinamumą ir formuojamumą. Toliau pateiktos ribos taikomos plieno šiluminei analizei.
| Elementas | maksimalus % | Pastaba |
|---|---|---|
| Anglis (C) | 0.30 | Aukštesnė nei A klasė, kad padidėtų stiprumas |
| Manganas (Mn) | 1.20 | Prideda stiprumo ir kietėjimo |
| Fosforas (P) | 0.05 | Kontroliuojamas suvirinamumui |
| Siera (S) | 0.045 | Kontroliuojamas dėl tvirtumo |
| Varis (Cu) | 0.40 | Likutinis elementas |
| Nikelis (Ni) | 0.40 | Likutinis elementas |
| Chromas (Cr) | 0.40 | Likutinis elementas |
| Molibdenas (Mo) | 0.15 | Likutinis elementas |
| Vanadis (V) | 0.08 | Likutinis elementas |
Maža anglies dioksido riba ir griežta likučių kontrolė išlaiko suvirinimo zoną plastišką, todėl A53 klasės ERW vamzdis yra suvirinamas lauke be išankstinio pašildymo pagal standartines procedūras.
Mechaninės savybės
| Turtas | A klasė | B klasė |
|---|---|---|
| Minimali takumo riba | 205 MPa (30 000 psi) | 240 MPa (35 000 psi) |
| Minimalus tempiamasis stipris | 330 MPa (48 000 psi) | 415 MPa (60 000 psi) |
| Mažiausias pailgėjimas 2 coliais (50 mm) | 30% | 20% |
| Tipiškas anglies kiekis, maks | 0.25% | 0.30% |
B klasė yra numatytasis slėgio paslaugos pasirinkimas, nes jis užtikrina maždaug 17 procentų didesnę takumo ribą nei A klasė beveik identiškomis cheminėmis medžiagomis. A klasė lieka naudojama tik tada, kai to reikalauja senesnė projekto specifikacija arba konkretus gamybos reikalavimas.
Kaip gaminamas ERW vamzdis
ERW gamyba prasideda nuo plieno ritės. Ritė išvyniojama, išlyginama ir apipjaustoma kraštais, tada šaltuoju būdu formuojama į cilindro formą. Aukšto dažnio elektros srovė įkaitina du kraštus iki suvirinimo temperatūros, o kraštai suspaudžiami kartu, kad susidarytų kaltinis suvirinimas. Nepridedama metalo užpildo, o suvirinimo zona po tinkamo apdorojimo nesiskiria nuo netauriojo metalo. Tada vamzdis yra matuojamas, ištiesinamas, supjaustomas pagal ilgį ir, jei reikia, termiškai apdorojamas ir karštai cinkuojamas.
Aštuntajame dešimtmetyje aukšto dažnio procesas pakeitė žemo dažnio ERW ir pašalino siūlių korozijos problemas, susijusias su senesniu metodu. Šiuolaikinės A53 tipo E suvirinimo siūlės yra tikrinamos eilėje ir patikrinamos atliekant standarto reikalaujamus hidrostatinius arba neardomuosius bandymus.
Dydžiai, tvarkaraščiai ir tolerancijos
A53 apima vamzdžius nuo NPS 1/8 iki NPS 26, kurių sienelių storis apibrėžtas pagal tvarkaraščio numerį. Įprasti komerciniai grafikai yra 10, 40, 80, 160 ir XXS, o vamzdžius galima užsisakyti vieno atsitiktinio, dvigubo atsitiktinio arba supjaustyto ilgio paprastais, nuožulniais arba srieginiais galais.
| Parametras | Tolerancija | Pritaikomumas |
|---|---|---|
| Išorinis skersmuo iki 48,3 mm | ±0,40 mm | Visų tipų |
| Išorinis skersmuo 60,3 mm ir daugiau | ±1% | Visų tipų |
| Sienelės storis | ±12,5% vardinio | S, E ir F tipai |
| Svoris | ±10 % vienai partijai | Komerciniai užsakymai |
| Tiesumas | Mažesnis arba lygus 0,3 % ilgio | Ilgis virš 6 m |
Didesni skersmenys, viršijantys NPS 26 ribą, gaminami kaip LSAW arba SSAW vamzdžiai pagal kitus standartus, pvz., ASTM A252, API 5L arba EN 10217, priklausomai nuo taikymo.
Testavimas ir apžiūra
| Testas | Tikslas |
|---|---|
| Hidrostatinis bandymas | Tikrina kiekvieno vamzdžio slėgio vientisumą; slėgis apskaičiuojamas pagal standartinę formulę ir palaikomas mažiausiai 5 sekundes arba 10 sekundžių, kai nurodyta |
| Išlyginimo testas | Patvirtina suvirinto vamzdžio plastiškumą ir suvirinimo vientisumą |
| Lenkimo testas | Tikrina vamzdžio NPS 2 ir mažesnio formavimo galimybes |
| Neardomasis bandymas | Ultragarsinis arba sūkurinių srovių tyrimas priimamas kaip alternatyva hidrostatiniam bandymui, kai susitariama užsakymo metu |
Malūno bandymo sertifikatuose nurodoma kiekvienos partijos šiluminė chemija, tempimo rezultatai ir bandymo atitiktis. Paprastai jie reikalingi užsakant slėgio paslaugas.
Bendrosios programos
| Taikymas | Tipiška detalė |
|---|---|
| Naftos ir dujų transmisija | Srauto linijos, surinkimo linijos, vidutinio slėgio paskirstymas |
| Vandens paskirstymas | Komunalinis vandentiekis, laistymo sistemos |
| Priešgaisrinė apsauga | Purkštuvų vamzdynai, dažnai cinkuoti |
| Garo ir oro linijos | Žemo ir vidutinio slėgio garai ir suslėgtas oras |
| Struktūrinis naudojimas | Tvoros, turėklai, pastoliai, stulpeliai |
| Bendrieji komunaliniai vamzdynai | Procesinis vanduo, aušinimo sistemos |
A53 B klasės ERW ir besiūliai vamzdžiai
Besiūlis S tipo vamzdis yra pradurtas iš kieto ruošinio ir neturi išilginės suvirinimo siūlės, o tai pašalina bet kokį susirūpinimą dėl siūlės vientisumo dirbant aukšto slėgio ar cikliškai. Tai taip pat yra A53 tipas, leidžiamas esant aukštesnėms kodo temperatūros riboms, paprastai iki maždaug 400 laipsnių pagal slėgį, o E tipo ERW paprastai ribojamas iki maždaug 340 laipsnių. Pagal ASME B31.3, A53 tipo E suvirinimo jungties efektyvumo koeficientas yra 0,85, nebent siūlė ištirta 100 procentų, tokiu atveju koeficientas padidėja iki 1,0. Kai projektui reikalingas maksimalus slėgis, aukštesnės temperatūros paslauga arba rūgštingumas, vietoj to paprastai nurodomas besiūlis vamzdis arba specialus slėgio standartas, pvz., ASTM A106 arba API 5L.
DUK
Kuo skiriasi A53 A klasės ir B klasės?
B klasės minimali takumo riba yra 240 MPa (35 000 psi), o minimalus tempiamasis stipris yra 415 MPa (60 000 psi), palyginti su 205 MPa (30 000 psi) ir 330 MPa (48 000 psi) A klasės. A.
Ką reiškia E tipas ASTM A53?
E tipas identifikuoja elektrinio pasipriešinimo suvirintą vamzdį, sudarytą iš plieno ritės su išilgine siūle, pagaminta naudojant aukšto dažnio srovę ir be užpildo. Tai labiausiai paplitęs tipas dėl vienodos kokybės ir ekonomiškos gamybos.
Ar A53 klasės ERW vamzdis gali būti naudojamas slėgio tarnybai?
Taip. A53 B klasės E tipas yra plačiai naudojamas žemo ir vidutinio slėgio vandens, oro, garų ir priešgaisrinėse sistemose. Pagal ASME B31.3 suvirinimo jungties efektyvumo koeficientas ERW siūlei yra 0,85, o kiekvienas vamzdis yra hidrostatiškai išbandytas gamykloje.
Kuo skiriasi ASTM A53 ir ASTM A106?
A53 apima suvirintus ir besiūlius juodos spalvos ir cinkuotos apdailos vamzdžius, skirtus bendram aptarnavimui. A106 apima tik besiūlius anglinio plieno vamzdžius, skirtus aukštos temperatūros slėgiui, su garantuotu tempimu ir našumu bei sandaresne chemine medžiaga. Pirmenybė teikiama A106, kai projektinė temperatūra viršija A53 ERW ribas.
Ar A53 vamzdis yra cinkuotas?
Taip. A53 vamzdis gali būti užsakomas juodas arba karštai cinkuotas visų trijų tipų. Cinkuotas vamzdis yra standartinis purkštuvų sistemoms ir lauko vandens linijoms, o juodas vamzdis naudojamas ten, kur linija bus nudažyta, apvyniota arba izoliuota.
Kokius dydžius ir tvarkaraščius apima A53?
A53 apima NPS 1/8–NPS 26 su komerciniais tvarkaraščiais 10, 40, 80, 160 ir XXS, pavieniais atsitiktiniais, dvigubais atsitiktiniais arba supjaustytais ilgiais paprastais, nuožulniais arba srieginiais galais.
