Что такое котельные трубы высокого-давления ASTM A192?
ASTM A192 определяет бесшовные котельные трубы из углеродистой стали для работы под высоким-давлением. Трубы изготовлены из спокойной углеродистой стали и обработаны методом горячей прокатки или холодной вытяжки для получения сплошной стенки без продольных сварных швов. Поскольку трубы котла работают под постоянным внутренним давлением и повышенной температурой, предпочтительна бесшовная форма: она исключает зону сварки, которая может концентрировать напряжение и вызывать трещины при циклической эксплуатации. Трубы A192 широко используются в водо-трубных котлах, пароперегревателях, экономайзерах и связанных с ними устройствах для передачи тепла-высокого давления-.
Преимущества бесшовной конструкции
Отсутствие сварного шва является главным преимуществом трубы А192 при эксплуатации котлов. Сварная труба содержит продольный шов, свойства которого отличаются от основного металла и который необходимо проверять и аттестовать отдельно. Бесшовная труба полностью устраняет эту проблему, обеспечивая однородную структуру стенок, постоянные механические свойства по всей окружности и предсказуемое поведение под внутренним давлением. Горячие-обработанные или холодно-поверхности также обеспечивают чистое отверстие, препятствующее образованию накипи-при правильном поддержании химического состава котловой воды.
Химический состав
Состав трубы A192 строго контролируется, чтобы сочетать прочность с свариваемостью и формуемостью.
| Элемент | Содержание (%) |
|---|---|
| Углерод (С) | 0.06 - 0.18 |
| Кремний (Si), не более | 0.25 |
| Марганец (Mn) | 0.27 - 0.63 |
| Фосфор (Р), не более | 0.035 |
| Сера (S), не более | 0.035 |
Механические свойства
Требования к комнатной-температуре: минимальная прочность на разрыв 325 МПа, минимальный предел текучести 180 МПа и минимальное удлинение 35 % на 50 мм. Твердость ограничена значением 137 HBW для стенок толщиной 5,1 мм и более и 77 HRBW для более тонких стенок. При повышенной температуре трубка опирается на микроструктуру углеродистой стали, обеспечивающую сопротивление ползучести; расчетные напряжения взяты из действующих норм по котлам и уменьшаются по мере повышения температуры.
Поведение при высоких-температурах и ограничения эксплуатации
Котельные трубы из углеродистой стали, такие как A192, сохраняют полезную прочность и сопротивляются деформации ползучести при температуре металла примерно до 425-450C. В этом диапазоне трубка противостоит медленному течению пластика при длительных нагрузках и обеспечивает стабильную -долгосрочную службу, когда котел работает в пределах расчетного диапазона. Выше этого диапазона ползучесть становится основным видом разрушения, поэтому следует выбирать трубы из хромомолибденового сплава. Коррозионная стойкость в процессе эксплуатации зависит, прежде всего, от очистки питательной воды: правильное поддержание химического состава котловой воды, включая контроль содержания кислорода и регулирование pH, имеет важное значение для предотвращения внутренней коррозии и образования накипи на стенках труб.
Тестирование и проверка
Каждая трубка A192 подвергается гидростатическому испытанию или эквивалентному неразрушающему контролю, если это разрешено покупателем. Испытания на сплющивание и отбортовку образцов подтверждают, что трубка может выдерживать деформацию, возникающую во время установки и эксплуатации, без образования трещин. Каждая партия отслеживается по заводским сертификатам, в которых указаны химический анализ, результаты механических испытаний и номера плавок, что соответствует требованиям документации по котлам.
Часто задаваемые вопросы
Какова максимальная температура котловой трубы А192?
Как марка углеродистой стали, A192 обычно ограничивается температурой металла около 425-450°C при эксплуатации котлов. Помимо этого, определяющими являются предел ползучести и марки сплавов.
Почему трубка А192 бесшовная?
Бесшовная конструкция устраняет продольный сварной шов, устраняя концентрацию напряжений,-связанную со сварным швом, и создавая однородную стенку, более надежную при высоком внутреннем давлении.
Устойчива ли трубка A192 к коррозии?
Углеродистая сталь обеспечивает хорошую стойкость к-очищенной котловой воде, но по своей сути не является-коррозионной. Для предотвращения внутренней коррозии и образования накипи необходимы контроль кислорода, контроль pH и продувка.
Какие испытания необходимы для трубки А192?
Стандарт требует гидростатических испытаний или эквивалентных не-неразрушающих испытаний, а также испытаний образцов на сплющивание и отбортовку.
В чем разница между А192 и А210?
A210 охватывает бесшовные трубы котлов и перегревателей из средне-углеродистой стали с более высокой прочностью, чем A192, тогда как A192 представляет собой марку с более низким-углеродом и минимальной прочностью на разрыв 325 МПа. Оба представляют собой бесшовные котельные трубы.