Как выбрать трубу из углеродистой стали: характеристики, марка и выбор толщины стенки

Dec 25, 2023 Оставить сообщение

Шаг первый: Определите условия обслуживания

Прежде чем открыть любой каталог, необходимо письменно зафиксировать четыре параметра: расчетную температуру, расчетное давление, состав жидкости и внешнюю среду. Расчетная температура определяет семейство спецификаций, поскольку углеродистая сталь теряет ударную вязкость при низкой температуре и теряет прочность при повышенной температуре. Состав жидкости определяет, будет ли линия эксплуатироваться в обычном режиме, в кисло-кислой среде в соответствии с NACE MR0175/ISO 15156 или в водородном или морском применении с дополнительными требованиями. Внешняя среда определяет покрытие и необходимость добавления припуска на коррозию к толщине стенки.

Шаг второй: выберите семейство спецификаций

Спецификация Объем Типичный сервис
АСТМ А53 Трубы из углеродистой стали бесшовные и сварные марок А и В, черные или горячеоцинкованные. Коммунальные услуги, вода, воздух, пар низкого давления, конструкционные
АСТМ А106 Бесшовные трубы из углеродистой стали для работы при высоких температурах классов A, B и C. Нефтеперерабатывающие и энергетические трубопроводы, паровые и технологические линии
АСТМ А333 Трубы бесшовные и сварные для эксплуатации при низких температурах марок 1, 3, 4, 6, 7, 8. Линии криогенного и холодного климата
АСТМ А335 Бесшовные трубы из ферритной легированной стали марок Р5, Р9, Р11, Р22, Р91 Высокая температура, пар под высоким давлением
API 5Л Линейная труба класса B и от X42 до X70, PSL 1 и PSL 2. Линии транспортировки и сбора нефти и газа

Семья в первую очередь следит за температурой. При температуре ниже -29 градусов C требуется низкотемпературный класс, такой как A333 Grade 6, поскольку он проходит испытания на удар при расчетной температуре. При температуре выше 425 градусов по Цельсию допустимое напряжение простой углеродистой стали падает, и марка сплава становится экономичной. Между этими пределами A106 класса B или API 5L класса B соответствует большинству технологических режимов.

Шаг третий: бесшовный или сварной

Бесшовные трубы не имеют продольного сварного шва и доступны от небольших размеров до наружного диаметра примерно 24 дюйма в обычных сортаментах. Трубы, сваренные электрическим сопротивлением, производятся в больших объемах и имеют более тонкие сорта и имеют очень постоянные размеры, но сварной шов должен быть изготовлен в соответствии с принятой практикой и, в некоторых спецификациях, подвергнут термической обработке. Продольные и спиральные трубы, сваренные под флюсом, применяются для линий электропередач большого диаметра. Все четыре маршрута приняты основными кодами; важно то, чтобы в заказе на поставку были указаны точные спецификации, марки и уровень технических характеристик продукта, а в сертификате завода были зафиксированы необходимые испытания.

Шаг четвертый: диаметр, толщина стенок и график

Толщина стенки обычно выражается в виде графика или номинального значения толщины стенки в зависимости от размера трубы. Стандартные обозначения размеров взяты из ASME B36.10M для сварных и бесшовных кованых стальных труб, которые охватывают размеры от NPS 1/8 до NPS 80, а номера спецификаций обычно указываются как Schedule 40, 80, 160 и XXS. Обратите внимание на две вещи, которые сразу бросаются в глаза-покупателям: NPS — это номинальный размер, а не измеренный размер, поэтому труба NPS 2 имеет наружный диаметр 60,3 мм; и сортамент 40 не является универсальной толщиной - толщина стенки данного сортамента меняется в зависимости от размера трубы. Если класс линии требует минимальной стены, закажите минимальную стену, а не номинальную, и подтвердите допуск по спецификации.

Шаг пятый: Торцы, покрытие и документация

Отделка торца входит в описание: гладкие концы, скошенные концы, концы с резьбой по ASME B1.20.1 или рифленые. Подземные трубопроводы защищаются таким покрытием, как сваренная эпоксидная смола или трехслойный полиэтилен, нанесенным в соответствии с признанным стандартом для заводских покрытий, а концы труб в большинстве случаев оставляют незащищенными для сварки на месте. В документации должен быть указан тип требуемого сертификата проверки - сертификат заводских испытаний, прослеживаемый по номеру плавки, является обычным минимумом для работы под давлением, и перед прокаткой необходимо заказать проверку третьей стороной, если она требуется.

Простая перекрестная-проверка перед выпуском заказа: номер линии, спецификация, марка, уровень спецификации продукта, где это применимо, внешний диаметр, толщина стенки, длина, отделка торца, покрытие, требования к термообработке или испытаниям на удар, а также маркировка. Отсутствие любого из этих пунктов является наиболее частой причиной отклонения доставки.

Часто задаваемые вопросы

Q:Должен ли я выбрать ASTM A53 или ASTM A106 для паропровода?
A: Для высокотемпературного пара и технологических трубопроводов обычно выбирают A106 класса B, поскольку это бесшовный продукт, предназначенный для работы при высоких температурах. A53 используется для инженерных, водопроводных, воздушных и структурных линий меньшей степени опасности.

Q:Всегда ли бесшовная труба лучше сварной?
Ответ: Нет. Бесшовные трубы предпочтительнее для высокого давления и малого диаметра, но сварные трубы, изготовленные по принятым спецификациям и прошедшие надлежащие испытания сварных швов, хорошо работают при работе с трансмиссиями большого диаметра и являются более экономичными.

Q:Что означает PSL 2 в заказе API 5L?
Ответ: Уровень спецификации продукта 2 добавляет обязательные химические и механические требования и испытания, включая пределы углеродного эквивалента и испытания на удар, по сравнению с PSL 1. Обычно он указывается для эксплуатации в кислых средах и для линий, рассчитанных на более строгие нормы передачи.

Q:Как узнать, какую толщину стенок заказывать?
A: Расчет класса линии дает требуемую минимальную стену на основе расчетного давления, диаметра и допустимого напряжения. Преобразуйте это в ближайший стандартный график, используя ASME B36.10M, и закажите минимальную стену, если расчет был выполнен для минимальной стены.

Q:Какой сертификат мне следует попросить?
О: Попросите сертификат заводских испытаний, прослеживаемый по номеру плавки, с указанием химического состава и результатов механических испытаний, а также результатов испытаний на удар, если этого требует спецификация, а также протоколы размерных и гидростатических испытаний.