ASTM A249 / A249M – Thông số kỹ thuật tiêu chuẩn cho nồi hơi, bộ siêu nhiệt, bộ trao đổi nhiệt và ống ngưng tụ bằng thép không gỉ Austenitic

Loại vật liệu

Ống hàn: Được sản xuất bằng phương pháp hàn hồ quang tự động (TIG hoặc plasma) không cần kim loại phụ.

Chỉ dành cho thép không gỉ Austenitic: Hợp kim dựa trên-không từ tính, crom-niken (và đôi khi là molypden).

Lạnh-Hoàn thiện hoặc Nóng-Hoàn thiện: Hầu hết các ống đều được gia công nguội-sau khi hàn để cải thiện độ bền và độ chính xác về kích thước.

Các lớp phổ biến
ASTM A249 bao gồm nhiều loại được tiêu chuẩn hóa, chủ yếu được chỉ định bằng tiền tố "TP" (ví dụ: TP304, TP316). Các lớp chính bao gồm:

Lưu ý: Hậu tố "L" (ví dụ: TP316L) biểu thị hàm lượng carbon thấp để cải thiện khả năng hàn và chống ăn mòn trong các kết cấu hàn.

Quy trình sản xuất

Phương pháp hàn:

Hàn khí trơ vonfram (TIG) hoặc hàn hồ quang plasma

Mối hàn phải liên tục, đồng nhất và không có khuyết tật

Không sử dụng kim loại phụ (hàn tự sinh)

Sau{0}}Xử lý mối hàn:

Tất cả các ống phải được ủ dung dịch sau khi hàn để khôi phục khả năng chống ăn mòn và giảm bớt căng thẳng

Nhiệt độ ủ: Thông thường là 1900–2100 độ F (1040–1150 độ)

Cần làm lạnh nhanh (dập tắt) để ngăn chặn lượng mưa cacbua

Vẽ nguội hoặc cán nguội: Thường được áp dụng sau khi ủ để đạt được kích thước cuối cùng và cải thiện tính chất cơ học.

Thành phần hóa học
Giới hạn nghiêm ngặt được quy định cho từng lớp. Ví dụ cho TP316L:

C: Nhỏ hơn hoặc bằng 0,030%

Cr: 16,0–18,0%

Ni: 10,0–14,0%

Mo: 2,0–3,0%

Mn: Nhỏ hơn hoặc bằng 2,0%

Si: Nhỏ hơn hoặc bằng 0,75%

P, S: Nhỏ hơn hoặc bằng 0,045%

Đối với TP321:

Hàm lượng Ti: Lớn hơn hoặc bằng 5×(C+N), tối thiểu 0,10%, tối đa 1,00% (để ổn định)

Đặc tính cơ học (Yêu cầu tối thiểu)
Thay đổi tùy theo cấp độ và tình trạng. Các giá trị điển hình sau khi ủ dung dịch:

Lưu ý: Độ giãn dài có thể giảm trong điều kiện gia công nguội (cứng).

Kích thước và dung sai

Đường kính ngoài (OD): Thông thường 1/4 inch đến 5 inch (6 mm đến 127 mm)

Độ dày của tường: Thành{0}}mỏng, được thiết kế để truyền nhiệt hiệu quả

Dung sai:

OD: ± 0,005 inch (± 0,13 mm)

Tường: ±10%

Độ thẳng: Tối đa 1/8 inch mỗi foot (1 mm/m)

Tình trạng bề mặt

Bề mặt phải sạch, mịn và không có cặn, vết nứt, đường nối và mối hàn không hoàn hảo.

Sau khi ủ dung dịch, các ống có lớp hoàn thiện sáng, không chứa oxit (trừ khi được ngâm chua).

Đường hàn phải nhẵn và phẳng với kim loại nền.

Yêu cầu kiểm tra
Mỗi ống hoặc lô sản xuất phải trải qua quá trình kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt:

Kiểm tra thủy tĩnh: Mỗi ống phải được kiểm tra thủy tĩnh trừ khi được thay thế bằng NDE.

Kiểm tra điện không phá hủy (NDE):

Kiểm tra dòng điện xoáy hoặc kiểm tra siêu âm cần thiết để phát hiện các khuyết tật của mối hàn và kim loại cơ bản

Kiểm tra độ dẹt: Cần thiết để đánh giá độ chắc chắn và độ dẻo của mối hàn.

Kiểm tra độ cháy: Bắt buộc đối với các ống có đường kính ngoài 3 inch.

Kiểm tra độ cứng: Có thể được yêu cầu đối với các lớp cụ thể.

Kiểm tra độ bền kéo: Bắt buộc trên cơ sở lấy mẫu thống kê.

Kiểm tra ăn mòn giữa các hạt: Bắt buộc đối với các lớp ổn định (TP321, TP347) nếu được chỉ định.

Kiểm tra trực quan và kích thước: Bắt buộc.