Vad är ASTM A106 Grade B?
ASTM A106 är standardspecifikationen för sömlösa kolstålrör avsedda för hög-temperaturservice. Specifikationen täcker tre kvaliteter, A, B och C, och klass B är den överlägset vanligaste eftersom den balanserar styrka, duktilitet och svetsbarhet för rör med förhöjda-temperaturer. A106-röret levereras endast som sömlöst; specifikationen omfattar inte svetsad produkt.
Den lägsta sträckgränsen för grad B är 35 000 psi (240 MPa) och den lägsta draghållfastheten är 60 000 psi (415 MPa). Stålet är helt dödat, med en minsta kiselhalt på 0,10 %, vilket garanterar fullständig deoxidation och förutsägbart beteende vid svetsning och varmböjning.
Kemiska sammansättningskrav
Kemin nedan kontrolleras så att röret behåller användbar styrka upp till cirka 750 grader F (399 grader C) kontinuerlig drift samtidigt som det förblir svetsbart i fält. Restelement är begränsade för att undvika oförutsägbart beteende vid hög-temperatur.
| Element | Betyg B (max %) | Betyg A (max %) | Betyg C (max %) |
|---|---|---|---|
| Kol | 0.30 | 0.25 | 0.35 |
| Mangan | 0.29-1.06 | 0.27-0.93 | 0.29-1.06 |
| Fosfor | 0.035 | 0.035 | 0.035 |
| Svavel | 0.035 | 0.035 | 0.035 |
| Kisel | 0,10 min | 0,10 min | 0,10 min |
| Krom, koppar, molybden, nickel | 0.40 / 0.40 / 0.15 / 0.40 | 0.40 / 0.40 / 0.15 / 0.40 | 0.40 / 0.40 / 0.15 / 0.40 |
| Vanadin | 0.08 | 0.08 | 0.08 |
Kiselminimum är nyckelmarkören för dödat stål. Det är också det som skiljer A106 från A53-rör för allmänna-ändamål, där inget kiselminimum anges.
Mekaniska egenskaper
| Egendom | Betyg B | Betyg A | Betyg C |
|---|---|---|---|
| Draghållfasthet (min) | 60 000 psi / 415 MPa | 48 000 psi / 330 MPa | 70 000 psi / 485 MPa |
| Sträckgräns (min) | 35 000 psi / 240 MPa | 30 000 psi / 205 MPa | 40 000 psi / 275 MPa |
| Förlängning på 2 tum (min) | 30% | 35% | 25% |
Inga maximala utbytes- eller dragvärden anges, så värmebehandling och kemi är de praktiska kontrollerna. Där låg-temperaturseghet krävs, kan Charpy-slagprovning läggas till efter överenskommelse, även om A106 inte är en låg-temperaturspecifikation.
Hur A106-rör tillverkas
Nästan all A106 Grade B produceras med roterande piercing, även kallad Mannesmann-processen. Ett massivt runt ämne värms upp till ungefär 2 200-2 400 grader F (1 200-1 315 grader C) och roteras mellan vinklade rullar medan en genomträngande plugg bildar ett ihåligt skal. Skalet valsas sedan på en dorn eller pluggkvarn, dimensioneras och rätas ut. Extrudering används mindre ofta och främst för specialiserade former.
Leveransvillkoren inkluderar varmbearbetad (som-valsad), normaliserad, normaliserad och härdad, glödgad och kalldragen med avspänning. För drift över cirka 500 grader F är normaliserade rör vanligtvis att föredra eftersom den raffinerade kornstrukturen behåller sina höga-temperaturegenskaper längre.
Storleksintervall och scheman
A106-rör levereras normalt i nominella storlekar från 1/8 tum till 26 tum NPS, med väggtjocklekar som matchar schema 10, 20, STD, 40, 80, 120, 160 och XXS. Standardlängder är enkelslumpmässiga (16-22 fot), dubbelslumpmässiga (35-45 fot) eller klippta till exakt längd. Yttre diametrar följer ASME B36.10 för kolstålrör.
Temperatur- och tryckklassificeringar
Designarbeten för A106-rör görs till ASME B31.1 (kraftrör) eller ASME B31.3 (processrör). Den grundläggande trycktjockleksformeln är t=PD / 2 (SE + PY), där S är den tillåtna spänningen från ASME Sektion II del D, E är svetsfogens effektivitet (1,0 för sömlös), och Y är en temperaturberoende-koefficient.
Som ett fungerande exempel, en 6-tums Schedule 40 A106 Grad B-linje vid 500 grader F har en tillåten spänning på cirka 18 900 psi, en vägg på 0,280 tum och en OD på 6,625 tum, vilket ger ett designtryck i området 1 600 psi. Tillåten stress faller stadigt över 500 grader F, så det praktiska kontinuerliga-servicetaket är 750 grader F.
Testning och certifiering
Varje värme verifieras med ett dragprov, och varje rör testas hydrostatiskt till ett tryck baserat på 60 % av den specificerade lägsta sträckgränsen, med ett minimum av 1 000 psi, som hålls i minst 10 sekunder. Virvelströms- eller ultraljudstestning kan ersättas efter överenskommelse. Böjnings- och tillplattningstester kontrollerar duktiliteten på storlekar upp till 8-5/8 tum OD.
För kodprojekt måste brukscertifikatet (MTC) visa fullständig kemi, mekaniska resultat, värmetal, hydrostatiskt tryck och eventuella värmebehandlingsregister. Märkning inkluderar tillverkare, specifikation, kvalitet, storlek, värmenummer och provtryck.
A106 Grade B vs A53 Grade B vs API 5L Grade B
| Parameter | A106 klass B | A53 klass B | API 5L klass B |
|---|---|---|---|
| Primärtjänst | Hög-temperaturprocess | Allmänt syfte | Ledningsrör för olja och gas |
| Kontinuerlig temperaturgräns | 750 grader F | ~400 grader F | Omgivande till måttlig |
| Kisel minimum | 0.10% | Ej specificerat | Krävs inte |
| Dödat stål | Nödvändig | Endast typiskt | Krävs inte |
| Tillverkning | Endast sömlös | Sömlös, ERW, ugn | Sömlös och svetsad |
Många fabriker certifierar dubbla-rör till både A106 Grade B och A53 Grade B, och några till API 5L Grade B också, vilket ger köpare flexibilitet när ett projekt kräver mer än en beteckning.
Typiska applikationer
A106 klass B är standard i kraftverkens huvudång- och matarvattenledningar, raffinaderiprocessrör, värmeöverföringsledningar, pannrörledningar och industriell ångdistribution. Det accepteras också av ASME Boiler and Pressure Vessel Code Sections I och VIII och av NFPA brandskyddssystem.
Beställningschecklista
När du begär en offert, specificera standard och kvalitet, storlek (NPS och schema eller OD x WT), längd, ändförberedelse (slät, fasad, gängad), värmebehandling, ytterligare testning, märkning och förpackning. En typisk köpbeskrivning lyder: ASTM A106 Grade B, 12,75 tum OD x 0,375 tum WT x 40 ft, fasade ändar, normaliserade, hydrostatiskt testad, MTC krävs.
FAQ
Kan ASTM A106 Grade B användas under 400 grader F?
Ja, och det används ofta vid rumstemperatur. Premiären över A53 är bara motiverad när förhöjd temperatur, kodkrav eller lång livslängd spelar roll, men ingenting hindrar att A106 används vid lägre temperaturer.
Är A106-rör galvaniserat?
Galvanisering av A106 är möjlig men ovanlig. Zinkbeläggningen appliceras normalt på A53-rör, och A106 anges vanligtvis blott eller med en butiksprimer eftersom galvaniserade beläggningar inte är avsedda för långvarig hög-temperaturservice.
Kräver A106 Grade B förvärmning före svetsning?
Förvärmning krävs vanligtvis när väggen överstiger cirka 3/4 tum eller när omgivningstemperaturen är under 50 grader F, för att undvika vätgassprickor. Tillsatsmetaller som E7018 eller ER70S-6 är typiska för matchande styrka.
Vad är skillnaden mellan A106 Grade B och Grade C?
Grad C har en högre kolgräns (0,35 %) och högre hållfasthetsminima, med en draghållfasthet på minst 70 000 psi och ett utbyte på minst 40 000 psi. Det används mindre ofta eftersom svetsbarhet och seghet byts mot styrka.
Kan A106 Grade B användas för låg-temperaturservice?
Inte som standard. A106 har ingen specificerad lägsta driftstemperatur och materialet kan förlora seghet vid låg temperatur. För service under cirka -20 grader F är ASTM A333 det vanliga valet.
Vilken dokumentation ska köparen begära?
Minst ett brukstestcertifikat med fullständig kemisk analys, dragresultat, värmetal, hydrostatiskt testtryck och värmebehandlingsregister. För ASME-kodarbete läggs ofta till positiv materialidentifiering och tredjepartsinspektion.
