Kas yra ASTM A790
ASTM A790/A790M yra standartinė besiūlių ir suvirintų feritinio -austenitinio (dvipusio) nerūdijančio plieno vamzdžių, skirtų bendrai korozijai, specifikacija. Standartas apima besiūlius vamzdžius ir autogeninio suvirinimo būdu pagamintus vamzdžius, į kuriuos suvirinimo metu nededama užpildo. Tai taikoma išoriniams skersmenims nuo NPS 1/8 (10,3 mm) iki NPS 30 (762 mm), kai sienelių storis nuo 1,24 mm iki 12,7 mm. Visas vamzdis pristatomas atkaitintas tirpalu, o suvirinto vamzdžio suvirinimo zona termiškai apdorojama taip pat, kaip ir pagrindinis metalas.
Dvipusės klasės apibrėžiamos subalansuota dviejų{0}}fazių mikrostruktūra, sudaryta iš maždaug vienodo ferito ir austenito kiekių. Dėl šios struktūros dvipusis nerūdijantis plienas yra maždaug dvigubai didesnis už įprastų 304 arba 316 austenitinių klasių takumo ribą, išlaikant gerą kietumą ir daug didesnį atsparumą chlorido įtempių korozijos įtrūkimams.
Kodėl kompozicija kontroliuoja našumą
Dvipusio tipo atsparumą korozijai ir mechaninį balansą nustato chromo, molibdeno, nikelio, azoto ir kai kurių rūšių volframo bei vario proporcijos. Chromo ir molibdeno pavaros atsparumas duobėms ir plyšiams korozijai; azotas padidina stiprumą ir atsparumą įdubimams, tuo pačiu stabilizuodamas austenito fazę; nikelis kontroliuoja austenito/ferito balansą; volframas padidina atsparumą įbrėžimams super dupleksinėse klasėse. Bendras poveikis išreiškiamas atsparumo įdubimams ekvivalentiniu skaičiumi (PREN=Cr + 3.3 x Mo + 16 x N, kai kuriose kompozicijose volframas skaičiuojamas kaip 0,5 x W). Didesnis PREN reiškia didesnį atsparumą chloro duobėms ir yra įprastas pirmasis filtras, kai dizaineris renkasi standartinį dvipusį arba superdupleksinį.
Cheminė sudėtis pagal klases
Žemiau esančioje lentelėje išvardyti keturių dažniausiai užsakomų dvipusių klasių pagal ASTM A790 nurodyti sudėties diapazonai. Reikšmės yra didžiausios procentinės vertės, nebent rodomas diapazonas.
| Elementas | UNS S31803 | UNS S32205 (2205) | UNS S32750 | UNS S32760 |
|---|---|---|---|---|
| Anglies, maks | 0.030 | 0.030 | 0.030 | 0.030 |
| Manganas, maks | 2.00 | 2.00 | 1.20 | 1.00 |
| Fosforas, maks | 0.030 | 0.030 | 0.035 | 0.030 |
| Sieros, maks | 0.020 | 0.020 | 0.020 | 0.010 |
| Silicis, maks | 1.00 | 1.00 | 0.80 | 1.00 |
| Chromas | 21.0 - 23.0 | 22.0 - 23.0 | 24.0 - 26.0 | 24.0 - 26.0 |
| Nikelis | 4.5 - 6.5 | 4.5 - 6.5 | 6.0 - 8.0 | 6.0 - 8.0 |
| Molibdenas | 2.5 - 3.5 | 3.0 - 3.5 | 3.0 - 5.0 | 3.0 - 4.0 |
| Azotas | 0.08 - 0.20 | 0.14 - 0.20 | 0.24 - 0.32 | 0.20 - 0.30 |
| Varis, maks | - | - | 0.50 | 0.50 - 1.00 |
| Volframas | - | - | - | 0.50 - 1.00 |
Standartinis dvipusis vs super dvipusis
S31803 ir S32205 yra standartinės dvipusės klasės. S32205 buvo pristatytas siekiant sugriežtinti S31803 diapazonus -, ypač chromą, molibdeną ir azotą -, kad medžiaga patikimiau pasiektų tikslinį 50/50 fazių balansą ir PREN, viršijantį 34. Štai kodėl S32205 (2205) tapo standartine dupleksinio, cheminio ir alyvos šalinimo ir duplekso rūšimi.
S32750 ir S32760 yra super dvipusės klasės, kuriose yra maždaug 25 % chromo. Dėl didesnio azoto ir molibdeno (taip pat volframo S32760) PREN yra maždaug 40 ar daugiau, todėl atsparumas taškinėms ir plyšinėms korozijai yra panašus į 6 % molibdeno austenitinių lydinių atsparumą, tačiau yra didesnis stiprumas ir mažesnė lydinio kaina už našumo vienetą. Super duplex yra įprastas pasirinkimas jūros vandeniui, atviroje jūroje esančioms viršūnėms ir labai chloruotiems proceso srautams.
Tipinės mechaninės savybės
Toliau pateikiamos tipinės minimalios šių klasių vertės, kai tirpalas{0}}atkaitintas; tikslios priėmimo vertės nustatomos pirkimo užsakyme pagal taikomą standartą.
| Turtas | S31803 | S32205 | S32750 | S32760 |
|---|---|---|---|---|
| Takumo stipris, min (MPa) | 450 | 450 | 550 | 550 |
| Tempiamasis stipris, min (MPa) | 620 | 655 | 795 | 750 |
| Pailgėjimas, min (%) | 25 | 25 | 15 | 25 |
| Kietumas, maks | 290 HBW | 293 HBW | 310 HBW | 300 HBW |
| PREN, tipiškas | 30 - 34 | 34 - 36 | 40 - 42 | 40 - 42 |
ASTM A790 prieš ASTM A928
ASTM A928 apima elektriniu lydytu suvirintą (EFW) dvipusį nerūdijančio plieno vamzdį, pagamintą su suvirinimo metu pridėtu metalo užpildu, ir yra suskirstytas į penkias klases, kurios apibrėžia radiografinio tyrimo lygį. ASTM A790, priešingai, apima besiūlius vamzdžius ir vamzdžius, suvirintus be užpildo. Todėl A928 yra taikomas standartas, kai projekte reikalaujama suvirinto dvipusio vamzdžio su užpildu ir apibrėžta radiografija; A790 yra besiūlių arba autogeniškai suvirintų dvipusių vamzdžių standartas. Pirkėjai, nurodantys suvirintą dvipusį vamzdį, turi patvirtinti gamykloje, koks gamybos būdas ir standartas atitinka projekto reikalavimus.
Terminis apdorojimas ir bandymai
Visi ASTM A790 vamzdžiai yra atkaitinami tirpalu ir greitai atšaldomi. Standartinės dvipusės klasės paprastai atkaitinamos 1020 - 1100 C diapazone, o super dvipusės klasės - 1040 - 1120 C, o po to gesinama vandeniu, kad būtų išvengta kenksmingų antrinių fazių nusodinimo. Vamzdžiui, tiekiamam pagal standartą, atliekamas tempimo bandymas, o suvirintas vamzdis papildomai išbandomas, ar jis išlyginamas; hidrostatinis bandymas arba neardomasis elektrinis bandymas atliekamas pagal specifikaciją.
Programos
Dvipusis vamzdis pagal ASTM A790 naudojamas visur, kur chloridą turinčios terpės paveiktų standartines austenito rūšis: cheminių ir naftos chemijos procesų linijos, naftos ir dujų gavybos vamzdynai, jūros vandens aušinimo ir gėlinimo įrenginiai, celiuliozės ir popieriaus balinimo įrenginiai, šilumokaičiai ir kondensatoriai bei konstrukcinės dalys jūrinėje aplinkoje. „Super duplex“ klasės išplečia tą patį aptarnavimą aukštesnėje temperatūroje ir agresyvesnėje chlorido koncentracijoje.
DUK
1. Kuo skiriasi UNS S31803 ir UNS S32205?
S31803 yra originalus 22% chromo dvipusis tipas. S32205 yra vėlesnė, griežtesnė tos pačios lydinių šeimos specifikacija su didesniu minimaliu chromo (22.0 - 23.0%), molibdeno (3.0 - 3.5%) ir azoto (0.14 - 0.20%) kiekiu, todėl 50/50 ferito-austenito balansas yra atkuriamesnis ir padidinamas garantuotas PREN. Naujiems projektams dažniausiai pirmenybė teikiama S32205.
2. Ką reiškia PREN ir kas yra 2205 PREN?
PREN yra atsparumo įdubimams ekvivalento skaičius, apskaičiuojamas kaip Cr + 3.3 x (Mo + 0.5 x W) + 16 x N. Jis vertina atsparumą chlorido įbrėžimams. Įprastos PREN reikšmės yra 30 - 34 S31803, 34 - 36 S32205 (2205) ir 40 - 42 super dvipusio ryšio klasėms S32750 ir S32760.
3. Ar ASTM A790 vamzdis yra besiūlis ar suvirintas?
Abu. ASTM A790 apima besiūlius dvipusius vamzdžius ir vamzdžius, suvirintus autogeniniu būdu be užpildo. Suvirintas vamzdis po suvirinimo turi būti atkaitintas tirpalu, kad suvirinimo zonos atsparumas korozijai būtų panašus į pagrindinio metalo atsparumą.
4. Kodėl į dvipusį nerūdijantį plieną dedama azoto?
Azotas yra stiprus austenito stabilizatorius ir stiprus stiprintuvas. Jis kompensuoja sumažėjusį nikelio kiekį, padeda išlaikyti tikslinį ferito/austenito balansą ir žymiai pagerina atsparumą įdubimams, todėl pagal PREN formulę azoto svoris yra 16.
5. Ar ASTM A790 vamzdis gali būti naudojamas jūros vandens tiekimui?
Taip. Standartinis dvipusis S32205 yra plačiai naudojamas tvarkyti jūros vandenį esant aplinkos temperatūrai, o super duplex S32750 ir S32760 yra skirti jūros vandens sistemoms, kur aukštesnė temperatūra, plyšių geometrija arba agresyvus chloravimas reikalauja bent 40 PREN.
6. Koks terminis apdorojimas reikalingas ASTM A790 vamzdžiui?
Standartas reikalauja tirpalo atkaitinimo, po kurio greitai atvėsinama. Įprasta atkaitinimo temperatūra yra 1020 - 1100 C standartinėms dvipusėms klasėms ir 1040 - 1120 C super dvipusėms klasėms, o po to aušinimas vandeniu.
