Введение в европейский стандарт EN10216
EN10216 — это общий стандарт для бесшовных напорных труб в Европейском Союзе, разделенный на пять частей, охватывающий технические и технологические условия для бесшовных стальных труб различного назначения. Среди них стандарт EN10216-2 применяется к бесшовным трубам из не-легированной и легированной стали с заданными высокими-температурными характеристиками и подробно описывает требования к таким трубам в высокотемпературных средах, включая химический состав, механические свойства и производственные процессы. В каждой части конкретно перечислены марки стали этой категории, их верхний и нижний пределы химического состава, показатели механических характеристик (при комнатной температуре и высокой температуре), статус термообработки и конкретные требования к проверке.
Стандартные технические требования
Химический состав материалов стальных труб: строго указан диапазон содержания в каждом материале углерода (C), кремния (Si), марганца (Mn), фосфора (P), серы (S) и других легирующих элементов (таких как Cr, Mo, Ni, V и т. д.).
Производственный процесс: Стальные трубы должны быть изготовлены с использованием бесшовных процессов, таких как горячая прокатка, холодное волочение и т. д.
Статус термообработки: указывает статус термообработки, которой должны подвергнуться стальные трубы перед поставкой:
+N: Нормализация
+NT: Нормализация + Темперирование
+Q: Закалка
+QT: Закалка + Закалка (Закалка)
+A: Отжиг на раствор (в основном используется для нержавеющей стали)
Механические свойства:
Характеристики при комнатной температуре: предел прочности на разрыв (Rm), верхний/нижний предел текучести или заданная прочность на пластическое растяжение (ReH/ReL/Rp0,2), удлинение после разрушения (A).
Технологические испытания:
Испытание на сплющивание: проверяет пластичность и способность стальных труб к пластической деформации.
Испытание на развальцовку: проверяет способность концов труб к деформации при расширении.
Испытание на изгиб: проверяет характеристики стальных труб на изгиб.
Гидростатические испытания: обязательный проект. Каждая стальная труба должна пройти гидростатическое испытание для проверки ее способности выдерживать номинальное давление, при этом испытательное давление определяется в зависимости от размера и марки стальной трубы.
Не-Неразрушающий контроль. Обычно требуется вихретоковый контроль (ECT). При более высоких требованиях к качеству дополнительно может быть выполнен ультразвуковой контроль (UT) для обнаружения продольных дефектов или контроль рассеяния магнитного потока (FT) для обнаружения поперечных дефектов.
EN10216 и его связь с соответствующими стандартами и отличия от них
EN 10217: Это технические условия поставки сварных стальных труб, работающих под давлением. EN 10216 и EN 10217 — это две параллельные серии: одна для бесшовных труб, другая для сварных труб.
EN ISO 1127 / EN ISO 4200: Это стандарты размеров для стальных труб (наружный диаметр, серия толщины стенки). Размеры трубок EN 10216 должны соответствовать этим основным стандартам.
PED (Директива по оборудованию, работающему под давлением 2014/68/ЕС): EN 10216 является гармонизированным стандартом. Соответствие этому стандарту считается отвечающим основным требованиям безопасности ЕС PED и является важной основой для нанесения маркировки CE на продукцию.
Стандарты ASTM/ASME: это американская система стандартов. Многие марки стали в EN 10216 имеют аналогичные или соответствующие обозначения в стандартах ASTM/ASME (например, 13CrMo4-5 в EN 10216-2 аналогичен ASTM A335 P12, а P235GH аналогичен ASTM A106 Gr.B). Однако могут быть различия в технических требованиях, методах контроля и критериях приемки, и их нельзя считать полностью равноценными.
Размеры и допуски бесшовных труб европейского стандарта EN10216-2
EN10216-2 Бесшовные трубы европейского стандарта имеют широкий диапазон размеров: наружный диаметр обычно составляет от 10,2 мм до 711 мм, а толщина стенок - от 1,6 мм до 100 мм. Этот разнообразный диапазон типоразмеров полностью соответствует требованиям к давлению различных проектов трубопроводов с точки зрения внешнего диаметра и толщины стенок. В то же время контроль допусков на размеры чрезвычайно строг, обеспечивая герметичность и взаимозаменяемость соединений трубопроводов, тем самым повышая эффективность строительства и общее качество системы.
Диапазон допусков наружного диаметра и толщины стенки
|
Внешний диаметр D мм |
Допуски по D |
Допуски на T для отношения T/D |
|||
|
Меньше или равно 0,025 |
> 0,025 |
> 0,050 |
> 0,10 |
||
|
Меньше или равно 0,050 |
Меньше или равно 0,10 |
||||
|
D Меньше или равно 219,1 |
± 1% или ± 0,5 мм |
± 12,5% или ± 0,4 мм, в зависимости от того, что больше |
|||
|
Д > 219,1 |
в зависимости от того, что больше |
± 20% |
± 15% |
± 12,5% |
± 10% a |
|
a Для наружных диаметров D больше или равных 355,6 мм допускается локальное превышение толщины верхней стенки еще на 5 % толщины стенки T |
|||||
Диапазон допуска внутреннего диаметра и толщины стенки
|
Допуски по внутреннему диаметру |
Допуски на T для отношения T/d |
|||||
|
d |
д мин |
Меньше или равно 0,03 |
> 0,03 |
> 0,06 |
> 0,12 |
|
|
Меньше или равно 0,06 |
Меньше или равно 0,12 |
|||||
|
± 1% или ± 2 мм, в зависимости от того, какое значение больше |
(+ 2 % ,0) или (+ 4 мм,0) |
в зависимости от того, что больше |
± 20% |
± 15% |
± 12,5% |
± 10% a |
|
aДля наружных диаметров D больше или равных 355,6 мм допускается локальное превышение толщины верхней стенки еще на 5 % толщины стенки T. |
||||||
Диапазон допуска длины
|
Длина L |
Допуск по точной длине |
|
L Меньше или равно 6000 |
10 |
|
0 |
|
|
6000 < L Меньше или равно 12 000 |
15 |
|
0 |
|
|
Л > 12 000 |
+ по договоренности |
|
0 |
Эксплуатационные характеристики материала
Высокая прочность и хорошая прочность: Бесшовные трубы по этому стандарту проходят строгий отбор материалов с рациональным сочетанием не-легированных и легированных сталей, что придает им высокую прочность. Например, марка P235GH достигает предела прочности на разрыв 360-500 МПа, предела текучести более или равного 235 МПа и удлинения более или равного 25 % при комнатной температуре. Это обеспечивает структурную стабильность в условиях высокого давления, предотвращая при этом деформацию или разрыв. Превосходная прочность материала также препятствует хрупкому разрушению при ударных нагрузках, что значительно повышает безопасность трубопровода.
Превосходная работа при высоких-температурах: Эти трубы, специально разработанные для применения в условиях высоких-температур (EN10216-2), сохраняют стабильные механические свойства при повышенных температурах, обеспечивая непрерывность работы в промышленных условиях.
Эффективная коррозионная стойкость: Оптимизированный состав сплава в некоторых трубах EN10216-2 обеспечивает стойкость к химической эрозии, продлевает срок службы и снижает затраты на техническое обслуживание.
химический состав
| Марки стали |
С% макс. |
Si% макс. |
Мн% макс. |
Р% макс. |
S% макс. |
Кр% макс. |
Мо% макс. |
Ni% макс. |
Al.cał% мин. |
Cu% макс. |
Nb% макс. |
Ти% макс. |
В % макс. |
Cr+ Cu+ Mo+ Ni% МАКС. |
|
P195GH |
0.13 |
0.35 |
0.7 |
0.025 |
0.02 |
0.3 |
0.08 |
0.3 |
Больше или равно 0,020 |
0.3 |
0.01 |
0.04 |
0.02 |
0.7 |
|
P235GH |
0.16 |
0.35 |
1,20 |
0.025 |
0.02 |
0.3 |
0.08 |
0.3 |
Больше или равно 0,020 |
0.3 |
0.01 |
0.04 |
0.02 |
0.7 |
|
P265GH |
0.2 |
0.4 |
1,40 |
0.025 |
0.02 |
0.3 |
0.08 |
0.3 |
Больше или равно 0,020 |
0.3 |
0.01 |
0.04 |
0.02 |
0.7 |
|
16Mo3 |
0.12- 0.20 |
0.35 |
0.40- 0.70 |
0.025 |
0.02 |
0.3 |
0.25- 0.35 |
0.3 |
Больше или равно 0,020 |
0.3 |
- |
- |
- |
- |
|
14МоВ6-3 |
0.10- 0.15 |
0.15- 0.35 |
0.40- 0.70 |
0.025 |
0.02 |
0.30- 0.60 |
0.50- 0.70 |
0.3 |
Больше или равно 0,020 |
0.3 |
- |
0.22-0.28 |
- |
- |
|
13CrMo4-5 |
0.15 |
0.50- 1,00 |
0.30- 0.60 |
0.025 |
0.02 |
1,00- 1,50 |
0.45- 0.65 |
0.3 |
Больше или равно 0,020 |
0.3 |
- |
- |
- |
- |
|
10CrMo9-10 |
0.10- 0.17 |
0.35 |
0.40- 0.70 |
0.025 |
0.02 |
0.70- 1,15 |
0.40- 0.60 |
0.3 |
Больше или равно 0,020 |
0.3 |
- |
- |
- |
- |
Механические свойства
|
Марки стали |
Механические свойства при испытании на растяжение при комнатной температуре |
Устойчивость |
||||||||||
|
Верхний предел текучести или предел текучести Re или R0,2 для толщины стенки t min |
Предел прочности Rm |
Минимальная средняя поглощаемая энергия КВДж при температуре 0 градусов |
||||||||||
|
T Меньше или равно 16 |
16<> |
40<> |
60<> |
Удлинение А мин% |
I |
T |
||||||
|
МПа |
МПа |
МПа |
МПа |
МПа |
I |
t |
20 |
0 |
-10 |
20 |
0 |
|
|
P195GH |
195 |
- |
- |
- |
320- 440 |
27 |
25 |
- |
40 |
28 |
- |
27 |
|
P235GH |
235 |
225 |
215 |
- |
360- 500 |
25 |
23 |
- |
40 |
28 |
- |
27 |
|
P265GH |
265 |
255 |
245 |
- |
410- 570 |
23 |
21 |
- |
40 |
28 |
- |
27 |
|
16Mo3 |
280 |
270 |
260 |
- |
450- 600 |
22 |
20 |
40 |
- |
- |
27 |
- |
|
14МоВ6-3 |
320 |
320 |
310 |
- |
460- 610 |
20 |
18 |
40 |
- |
- |
27 |
- |
|
13CrMo4-5 |
290 |
290 |
280 |
- |
440- 590 |
22 |
20 |
40 |
- |
- |
27 |
- |
|
10CrMo9-10 |
280 |
280 |
270 |
- |
480- 630 |
22 |
20 |
40 |
- |
- |
27 |
- |
Требования к производственному процессу
Строгий отбор сырья: Химический состав и механические свойства сырья, используемого для производства бесшовных труб европейского стандарта EN10216-2, должны соответствовать требованиям стандарта к параметрам материалов.
Передовые технологии производства:
Пирсинг: Высокоточное-оборудование обеспечивает точную прошивку цельных заготовок в полые необработанные трубы.
Роллинг: оптимизирует внутреннюю микроструктуру стальных труб.
Размеры: Гарантирует точные размеры внешнего диаметра, удовлетворяя строгим требованиям к размерам для различных применений.
Термическая обработка: критический процесс повышения производительности. Благодаря точному контролю температуры нагрева, времени выдержки и скорости охлаждения микроструктура стали улучшается, повышается прочность, ударная вязкость и коррозионная стойкость, что соответствует стандартам производительности при высоких-температурах.
Комплексное тестирование качества: Передовые методы не-неразрушающего контроля (например, ультразвуковой контроль, вихретоковый контроль) гарантируют отсутствие дефектов-продуктов, трещин и дыр.
Конкурентные преимущества бесшовных труб EN10216-2
Безопасность и надежность: Исключительные свойства материала и строгие стандарты производства обеспечивают стабильную работу в сложных условиях, сводя к минимуму риски сбоев.
Долголетие: Высокая коррозионная стойкость и прочность продлевают срок службы, сокращая затраты на замену и время простоя.
Точная установка: Жесткие допуски по размерам упрощают установку, повышая эффективность и снижая затраты на строительство.
Приложения
Энергетика: используется в трубах пароперегревателей, трубах промежуточного перегревателя и трубах с водяными стенками котлов электростанций, выдерживающих высоко-температурный пар.
Химическая промышленность: Транспортирует коррозионные или легковоспламеняющиеся среды (например, нефтепроводы на нефтехимических заводах), обеспечивая безопасность за счет устойчивости к коррозии.
Механическое производство: обслуживает гидравлические и пневматические системы высокоточного-оборудования, обеспечивая стабильную передачу среды.
Энергетический сектор: Критически важен для газо-/нефтепроводов, обеспечивая безопасную и эффективную транспортировку энергии.