Vad är ASTM A691 1-1/4Cr Pipe?
ASTM A691 är standardspecifikationen för elektriskt smältsvetsade (EFW) krom-molybdenlegerade stålrör avsedda för högtemperatur- och högtrycksdrift. 1-1/4Cr-beteckningen identifierar kvaliteten: ett låglegerat stål innehållande nominellt 1,25 % krom kombinerat med molybden, den klassiska Cr-Mo-parningen som används för hållfasthet vid förhöjd temperatur, krypmotstånd och oxidationsbeständighet.
Eftersom röret är format av plåt eller plåt, sammanfogat med tillsatsmetall genom en elektrisk smältsvetsprocess och avslutat med en längsgående söm, specificeras det normalt där stora diametrar och tunga väggar krävs och där en sömlös kvarn inte kan leverera storleken. Specifikationen omfattar kemi, värmebehandling, draghållfasthetskrav, svetskvalitet, inspektion och provning av det färdiga röret.
A691 rör beställs som en kombination av kvalitet och klass. Graden bestämmer den kemiska sammansättningen av basmetallen och tillsatsmetallen, medan klassen bestämmer den lägsta draghållfasthetsnivån och värmebehandlingsförhållandet i vilket röret levereras. Båda delarna av beteckningen ska anges på inköpsordern.
Kemisk sammansättning och mekaniska krav
1-1/4Cr-kvaliteten är ett krom-molybdenstål av samma familj som de ferritiska legeringskvaliteterna som används för högtemperaturrör. Legeringsintervallen nedan är de som styr kvaliteten; kol hålls medvetet lågt för svetsbarhet, och kvarvarande element begränsas för att skydda segheten.
| Element | Typiskt krav på 1-1/4Cr | Ändamål |
|---|---|---|
| Cr | 1.00-1.50% | Oxidations- och skalningsmotstånd vid temperatur |
| Mo | 0.44-0.65% | Kryphållfasthet och draghållfasthet vid förhöjd temperatur |
| C | Kontrollerat lågkolhaltsområde | Svetsbarhet och duktilitet för den svetsvärmepåverkade zonen |
| Mn, Si | Anges enligt standarden | Deoxidation och styrkebalans |
| P, S | Begränsad | Seghet, svetsgodhet |
Tillsatsmetallen måste avsätta en svets som matchar Cr-Mo-kemin hos basmetallen, och den avsatta svetsmetallen måste uppfylla kraven på mekaniska egenskaper enligt ASTM A691 för den beställda kvaliteten och klassen. Draghållfasthet, sträckgräns och töjningsgränser stiger med klasstalet, så de mekaniska värdena ska alltid hämtas från standardens egenskapstabell för exakt gradering och klass på beställningen.
Tillverkningsväg: El-fusionssvetsad konstruktion
Plåten skärs, kantförbereds, rullas eller pressas till ett cylindriskt skal och förenas med en längsgående söm med tillsats av tillsatsmetall. Dubbelsidig nedsänkt bågsvetsning är vanlig för tunga väggar. Den sekvens som är viktig för den slutliga kvaliteten är:
Plåtverifiering mot den beställda betygskemin.
Monterings- och inriktningskontroll så att offset håller sig inom standardens dimensionsgränser.
Svetsparameterkontroll: värmetillförsel, interpasstemperatur och flödestillstånd påverkar alla segheten.
Värmebehandling av det färdiga röret i det skick som krävs av klassen - antingen stressavlastande eller normaliserande och härdning.
Icke-förstörande undersökning av den längsgående sömmen och ett hydrostatiskt test av varje längd.
Dimensionell kontroll, märkning och utfärdande av materialprovningscertifikatet.
Värmebehandling efter svets är inte kosmetisk. På 1-1/4Cr-material återställer det duktilitet och seghet i den svetsvärmepåverkade zonen och lindrar kvarvarande spänningar, så värmebehandlingsprotokollet för varje parti bör granskas tillsammans med de mekaniska testresultaten.
Applikationer i högtemperaturservice
1-1/4Cr-rör används ofta som tryckrör för förhöjda temperaturer där kolstål har fått slut på kryphållfasthet men en mer höglegerad kvalitet är ännu inte motiverad med hänsyn till kostnad:
Raffinaderiprocessrör - hydrotreater, reformer och hydrocracker kretsar.
Kraftgenerering - ång- och varma eftervärmningsledningar, pannutloppsrör och ångsamlingsrör.
Kemiska och petrokemiska anläggningar - reaktorer, värmeväxlare och överföringsledningar.
Ugns- och reformerrör som arbetar kontinuerligt i krypområdet.
Eftersom materialet håller hållfastheten vid temperatur och bildar en skyddande oxidskala, väljs det ofta för linjer som ser konstant termisk belastning snarare än för linjer som cyklar tungt vid låg temperatur.
Beställnings-, svets- och inspektionsanteckningar
För fält- och verkstadssvetsning av 1-1/4Cr-rör är förvärmning inom det område som normalt anges för låglegerat Cr-Mo-stål (cirka 150-200 grader C) standardpraxis, följt av kontrollerad interpass-temperatur, matchande Cr-Mo-tillsatsmetall och eftersvetsvärmebehandling vid färdigställande. Snabb kylning av en svets med tunga sektioner utan värmebehandling är en vanlig orsak till hårda, sprickkänsliga värmepåverkade zoner.
Punkter värda att kontrollera vid leverans: rörkvaliteten och klassen på certifikatet mot inköpsordern; kemi och dragresultat för varje värme och varje parti; värmebehandlingsprotokollet; svetsprocedurspecifikationen och procedurkvalifikationsprotokollet för den längsgående sömmen; röntgen- eller ultraljudsresultat för sömmen; hydrostatiskt testtryck och varaktighet; och dimensionstoleranser i ändarna.
FAQ
F: Vad betyder 1-1/4Cr i ASTM A691?
Det är kvalitetsbeteckningen: stålet innehåller nominellt 1,25 % krom tillsammans med molybden, vilket ger röret dess hållfasthet vid förhöjd temperatur och oxidationsbeständighet.
F: Hur skiljer sig A691 från specifikationerna för ett sömlöst legerat rör?
A691 täcker rör tillverkade av elektrisk smältsvetsning av plåt med tillsats av tillsatsmetall, så det passar stora diametrar och tunga väggar. Sömlösa specifikationer täcker rör tillverkade utan en längsgående svets och används vanligtvis för mindre diametrar.
F: Vad säger klassnumret till en köpare?
Klassen anger den lägsta draghållfasthetsnivån och det värmebehandlade tillståndet för det färdiga röret. Betyg och klass måste båda anges, eftersom samma kemi kan tillföras på olika styrka.
F: Är värmebehandling efter svetsning obligatorisk?
För låglegerade Cr-Mo-material i de tjocklekar som är typiska för denna kvalitet, specificeras värmebehandling normalt för att temperera den svetsvärmepåverkade zonen och lindra kvarvarande spänningar. Det exakta kravet följer gällande byggkod och beställd klass.
F: Var används 1-1/4Cr-rör oftast?
I raffinaderier och petrokemiska processrör och i kraftverksångsystem, där servicetemperaturen överstiger den praktiska gränsen för kolstål men inte kräver en högre legeringskvalitet.
F: Vad ska verifieras på brukscertifikatet?
Betyg och klass, värmetal, kemisk analys, drag- och flytresultat, värmebehandlingsförhållande, svetsundersökningsresultat och det hydrostatiska testprotokollet för varje längd.
