ASTM A213 / A213M – standardowa specyfikacja dla bezszwowych stopów ferrytycznych i austenitycznych-stalowych rur kotłowych, przegrzewaczy i wymienników ciepła-

Rodzaje materiałów
ASTM A213 obejmuje dwie główne kategorie rur ze stali stopowej:

Materiały te zostały zaprojektowane tak, aby zachować wytrzymałość i być odporne na utlenianie, osadzanie się kamienia i pełzanie w temperaturach przekraczających 1000 stopni F (540 stopni).

Proces produkcyjny

Tylko bez szwu: Rury są produkowane bez szwu spawalniczego, co zapewnia integralność strukturalną pod cyklicznymi obciążeniami termicznymi i mechanicznymi.

Gorąco-Wykończone lub-Ciągnione:

Wykończenie-na gorąco: do większych średnic i grubszych ścian

Ciągnione na zimno: w celu zwiększenia dokładności wymiarowej, wykończenia powierzchni i wytrzymałości

Obróbka cieplna:

Gatunki ferrytyczne: Muszą być normalizowane i odpuszczane (lub wyżarzane w przypadku gatunków austenitycznych)

Gatunki austenityczne: Muszą być wyżarzane rozpuszczająco i szybko chłodzone (hartowane), aby zapobiec uczuleniu i wytrącaniu się węglików

Wspólne stopnie i klasyfikacje

ASTM A213 definiuje liczne gatunki, każdy oznaczony przedrostkiem wskazującym typ:

Ferrytyczne stale stopowe (seria T-)

T5: 5% Cr - 0.5% mo

T9: 9% Cr - 1% Mo

T11: 1,25% Cr - 0.5% mo

T22: 2,25% Cr - 1% mo

T91: 9% Cr - 1% Mo - V - Nb (wysoka-wytrzymałość,-odporność na pełzanie)

Austenityczne stale nierdzewne (seria TP-)

TP304/TP304H: 18% Cr - 8% Ni (H=o wysokiej zawartości węgla zapewniającego wytrzymałość na pełzanie)

TP316/TP316H: 16% Cr - 12% Ni - 2% Mo (zwiększona odporność na korozję)

TP321: 18% Cr - 10% Ni + Ti (stabilizowany przeciw uczulaniu)

TP347: 18% Cr - 10% Ni + Nb (stabilizowany, doskonała odporność na zmęczenie cieplne)

Uwaga: przyrostek „H” (np. TP304H) wskazuje wariant wysoko-węglowy, zoptymalizowany pod kątem wytrzymałości na pełzanie w-długoterminowej-pracy w wysokich temperaturach.

Skład chemiczny
Dla każdego gatunku określone są rygorystyczne limity, aby zapewnić wydajność. Przykład dla TP304H:

C: 0.04–0.10%

Cr: 18,0–20,0%

Ni: 8,0–11,0%

Mn: mniejszy lub równy 2,0%

Si: mniejsze lub równe 0,75%

P, S: mniejsze lub równe 0,045%

Dla T22 (2,25Cr-1Mo):

C: 0.05–0.15%

Cr: 1,90–2,60%

Pon.: 0,90–1,10%

Mn: 0,30–0,60%

Właściwości mechaniczne (typowe minimum)
Różnią się w zależności od klasy. Przykłady:

Wymiary i tolerancje

Średnica zewnętrzna (OD): Zwykle od 1/4 cala do 5 cali (6 mm do 127 mm)

Grubość ścianki: cienka do średniej, zoptymalizowana pod kątem przenoszenia ciepła i utrzymywania ciśnienia

Tolerancje:

OD: ±0,005 cala (±0,13 mm)

Ściana: ±10%

Prostoliniowość: Maks. 1/8 cala na stopę (1 mm/m)

Stan powierzchni

Powierzchnia musi być czysta, gładka i wolna od zgorzeliny, pęknięć, szwów, zakładek i utlenienia.

Rury austenityczne wyżarzane w kąpieli mają jasne, wolne od tlenków-wykończenie.

Rury ferrytyczne mogą posiadać niewielką zgorzelinę walcowniczą, chyba że są trawione lub polerowane.

Wymagania testowe

Test hydrostatyczny: Każda rura musi zostać poddana próbie hydrostatycznej, chyba że zostanie wymieniona przez NDE.

Nieniszczący test elektryczny (NDE): Można zastosować badanie prądem wirowym lub ultradźwiękowe.

Test spłaszczania: wymagany w przypadku gatunków ferrytycznych.

Test rozszerzania: wymagany w przypadku gatunków austenitycznych o średnicy zewnętrznej poniżej 3 cali.

Test twardości: Wymagany w przypadku gatunków ferrytycznych (np. T91 musi spełniać limity twardości).

Próba rozciągania: Wymagana na podstawie próbki.

Testowanie udarności: wymagane w przypadku niektórych gatunków ferrytu w niskich-temperaturach.

Test korozji międzykrystalicznej: wymagany w przypadku gatunków stabilizowanych (TP321, TP347), jeśli określono.