Vad är ASTM A210 / ASME SA210?
ASTM A210 är standardspecifikationen för sömlösa medel-panna av kolstål och överhettarrör. Samma specifikation publiceras av ASME som SA210, och S-prefixet indikerar att materialet är acceptabelt för användning i trycksatta komponenter enligt ASME Boiler and Pressure Vessel Code. För panna- och överhettarservice är denna dubbla acceptans inte en formalitet - designberäkningar för rörväggen görs normalt enligt ASME-koden, och materialet måste anges där.
Specifikationen omfattar endast sömlösa rör. Frånvaron av en längsgående svets är det som gör att materialet kan användas vid högt tryck och hög temperatur, där en svetsfog skulle vara den begränsande egenskapen hos rörväggen. Rör levereras varmbehandlade eller kalldragna, med den kall-produkt som erbjuder en bättre ytfinish och snävare dimensionstolerans.
Betyg och kemi
Två betyg anges vanligtvis. Betyg A-1 är ett allmänt betyg; Grad C är arbetshästkvaliteten, med en högre manganhalt och en liten kontrollerad kromtillsats som förbättrar motståndskraften mot oxidation vid temperatur.
| Element, vikt% | Betyg A-1 | Betyg C |
|---|---|---|
| Kol, max | 0.27 | 0.35 |
| Mangan, max | 0.93 | 1.00 |
| Fosfor, max | 0.035 | 0.035 |
| Svavel, max | 0.035 | 0.035 |
| Kisel, min | 0.10 | 0.10 |
| Krom, max | Ej specificerat | 0.25 |
Kol är det element som skiljer kvaliteten från specifikationer för låga-kolrör: det högre kolinnehållet i SA210 höjer styrkan och hårdheten i förhållande till kvaliteter som A106, samtidigt som det förblir tillräckligt lågt för att röret ska svetsas och böjas enligt normal pannverkstad.
Mekaniska egenskaper
| Egendom | Betyg A-1 | Betyg C |
|---|---|---|
| Draghållfasthet, min | 415 MPa (60 000 psi) | 485 MPa (70 000 psi) |
| Sträckgräns, min | 255 MPa (37 000 psi) | 275 MPa (40 000 psi) |
| Förlängning, min | 30% | 30% |
| Hårdhet, max | 79 HRB | 89 HRB |
Den högre styrkan hos Grade C tillåter en tunnare rörvägg för samma designtryck, vilket minskar vikten på rörbanken och förbättrar värmeöverföringen. Den fördelen, snarare än en prisskillnad, är den vanliga anledningen till att Grad C specificeras för kritiska avsnitt.
Varför SA210 används i pannor
Sömlös konstruktion, så att tryckbegränsning inte är beroende av en svetsad söm.
Medium-kolkemi som ger högre hållfasthet än låga-kolrörskvaliteter.
God svetsbarhet och formbarhet med kvalificerade procedurer, vilket är viktigt för de tusentals fält- och verkstadssvetsarna i en panna.
Bibehållande av mekaniska egenskaper vid de förhöjda temperaturer som finns i pannväggar och överhettare.
Fördelaktig kostnad i förhållande till legerade stålsorter för samma temperaturband.
Ansökningar
Namnet på specifikationen anger dess huvudsakliga användning. Pannrör bildar vatten-kylda väggar i vilka ånga alstras; överhettarrör tar mättad ånga från trumman och höjer dess temperatur ytterligare, vilket producerar torr överhettad ånga som förbättrar turbinens effektivitet. Utöver dessa två kärnuppgifter används SA210-rör i värmeväxlare, ekonomisatorer och vissa tryckkärlapplikationer där korrosionsbeständighet inte är det styrande kravet.
Storlekar, skick och jämförelse med andra specifikationer
SA210-rör levereras vanligtvis från cirka NPS 1/2 upp till NPS 5, i standardväggscheman eller till en specificerad minsta vägg, varmbehandlad eller kalldragen. Större storlekar kan köpas där designen tillåter.
| Specifikation | Material | Typisk användning |
|---|---|---|
| ASTM A106 | Sömlöst kolstålrör | Hög-processrörledning och raffinaderiservice, vanligtvis till lägre temperaturer än SA210 |
| ASTM A53 | Svetsat och sömlöst kolstålrör | Allmänt, strukturellt och-lågtrycksrör; vanligtvis inte specificerad för kritisk panndrift |
| ASTM A335 | Sömlöst ferritiskt legerat stålrör | Högre temperatur och tryck än kolstål kan tåla, med hjälp av krom-molybdenkvaliteter |
Kort sagt, SA210 upptar bandet mellan-vanliga kolstålrör och krom-molybdenlegeringsrör. Där metalltemperaturen stiger utöver vad kolstål kan hålla inom sin tillåtna spänning, går konstruktionen upp till en legeringskvalitet.
Besiktnings- och upphandlingsställen
Beställ efter klass, inte bara efter storlek. Grad A-1 och grad C har olika tillåtna spänningar, så en ersättning ändrar rörets tryckklassificering. Bekräfta på certifikatet: värmetal och kvalitet, kemisk analys, drag- och flytresultat, töjning och hårdhet, hydrostatisk test eller oförstörande undersökning där så anges, och dimensionskontrollen av väggtjocklek och ovalitet. För överhettar- och eftervärmarrör är väggtjocklekstoleransen den parameter som mest sannolikt påverkar designmarginalen.
FAQ
F: Vad är ASTM SA210?
Det är specifikationen för sömlösa medel-panna och överhettarrör i kolstål, publicerad av ASTM som A210 och av ASME som SA210 för kodanvändning.
F: Vad är skillnaden mellan SA210 Grade A-1 och Grade C?
Klass C har högre kol- och mangangränser plus en liten tillsats av krom, vilket ger en minsta draghållfasthet på 485 MPa mot 415 MPa för Grade A-1, och en högre lägsta sträckgräns.
F: Varför måste SA210-röret vara sömlöst?
Pann- och överhettarrör arbetar vid högt tryck och temperatur, och en sömlös vägg tar bort den längsgående svetsen som en potentiell svag punkt.
F: Vilka storlekar finns tillgängliga?
Vanligt material täcker ungefär NPS 1/2 till NPS 5, i standardscheman eller till minimivägg, i varmt-färdigt eller kallt-tillstånd.
F: Hur är SA210 jämfört med A106?
A106 är en sömlös rörspecifikation med låg-kolhalt för processrör med hög-temperatur; SA210 är en medium-specifikation av kolrör med högre hållfasthet, avsedd för panna och överhettare.
F: Är SA210 lämplig för värmeväxlarrör?
Den används i värmeväxlarutrustning där korrosion inte är den styrande designfaktorn. För korrosiv drift anges istället rostfria eller legerade kvaliteter.
