Yleiskatsaus
ASTM A249/A249M on ASTM Internationalin julkaisema standardispesifikaatio, joka kattaa hitsatut austeniittiset ruostumattomat teräsputket, jotka on tarkoitettu käytettäviksi kattiloissa, tulistimessa, lämmönvaihtimissa ja lauhduttimissa, erityisesti silloin, kun vaaditaan korroosionkestävyyttä, korkean lämpötilan suorituskykyä ja luotettavuutta.
Toisin kuin ASTM A213 (joka kattaa saumattomat seos- ja ruostumattomat teräsputket), ASTM A249 on tarkoitettu erityisesti hitsattuihin putkiin, mikä tekee siitä kustannus-tehokkaan ja tehokkaan-ratkaisun moniin teollisuus- ja yleishyödyllisiin sovelluksiin. "M" A249M:ssä tarkoittaa standardin metristä versiota.
Viimeisin painos vuodesta 2025 lähtien on ASTM A249/A249M-23.
Näitä putkia käytetään laajalti:
Voimalaitosten lauhduttimet ja syöttövedenlämmittimet
Kemialliset ja petrokemialliset prosessilämmönvaihtimet
Suolanpoistolaitokset
LVI-järjestelmät
Massa- ja paperiteollisuuden lämmöntalteenottoyksiköt
ASTM A249:n tärkeimmät ominaisuudet
Materiaalityyppi
Hitsatut putket: Valmistettu automaattisella kaarihitsauksella (TIG tai plasma) ilman lisäainetta.
Vain austeniittiset ruostumattomat teräkset: Ei--magneettiset, kromi-nikkeli- (ja joskus molybdeeni)pohjaiset seokset.
Kylmä-viimeistelty tai kuuma-viimeistelty: Useimmat putket kylmätyöstetään-hitsauksen jälkeen lujuuden ja mittatarkkuuden parantamiseksi.
Yhteiset arvosanat
ASTM A249 sisältää lukuisia standardoituja laatuja, jotka on ensisijaisesti merkitty etuliitteellä "TP" (esim. TP304, TP316). Keskeisiä arvosanoja ovat:
|
Luokka |
Koostumus ja tärkeimmät ominaisuudet |
|
TP304 / TP304L |
18 % Cr - 8 % Ni; yleiskäyttöinen; L=vähähiilinen (vähemmän kuin 0,03 %) herkistymisen estämiseksi |
|
TP316 / TP316L |
16 % Cr - 12 % Ni - 2 % Mo; erinomainen piste- ja kloridikorroosionkestävyys |
|
TP321 |
18 % Cr - 10 % Ni + Titanium stabilointi; kestää rakeiden välistä korroosiota |
|
TP347 |
18 % Cr - 10 % Ni + Niobium stabilointi; erinomainen lämpöväsymiskestävyys |
|
TP310S |
25 % Cr - 20 % Ni; korkean lämpötilan -hapetuksenkestävyys (jopa 2000 astetta F / 1090 astetta) |
Huomautus: "L"-liite (esim. TP316L) osoittaa alhaista hiilipitoisuutta parantaen hitsattavuutta ja korroosionkestävyyttä hitsatuissa rakenteissa.
Valmistusprosessi
Hitsausmenetelmä:
Tungsten Inert Gas (TIG) tai plasmakaarihitsaus
Hitsauksen tulee olla jatkuvaa, tasalaatuista ja virheetöntä
Täytemetallia ei yleensä käytetä (autogeeninen hitsaus)
Jälki-hitsauskäsittely:
Kaikki putket on liuoshehkutettava hitsauksen jälkeen korroosionkestävyyden palauttamiseksi ja jännitysten lievittämiseksi
Hehkutuslämpötila: Tyypillisesti 1900-2100 astetta F (1040-1150 astetta)
Nopea jäähdytys (sammutus) vaaditaan karbidin saostumisen estämiseksi
Kylmäveto tai kylmävalssaus: Käytetään usein hehkutuksen jälkeen lopullisten mittojen saavuttamiseksi ja mekaanisten ominaisuuksien parantamiseksi.
Kemiallinen koostumus
Jokaiselle arvosanalle on määritelty tiukat rajat. Esimerkki TP316L:lle:
C: pienempi tai yhtä suuri kuin 0,030 %
Cr: 16,0–18,0 %
Ni: 10,0–14,0 %
Ma: 2,0–3,0 %
Mn: pienempi tai yhtä suuri kuin 2,0 %
Si: pienempi tai yhtä suuri kuin 0,75 %
P, S: pienempi tai yhtä suuri kuin 0,045 %
TP321:
Ti-pitoisuus: suurempi tai yhtä suuri kuin 5×(C+N), min 0,10 %, max 1,00 % (stabilointia varten)
Mekaaniset ominaisuudet (vähimmäisvaatimukset)
Vaihtelee luokan ja kunnon mukaan. Tyypilliset arvot liuoshehkutuksen jälkeen:
|
Luokka |
Vetolujuus (min) |
myöntövoima (min) |
Venymä (min) |
|
TP304 |
75 000 psi (515 MPa) |
30 000 psi (205 MPa) |
30 % in 2 in. (50 mm) |
|
TP316 |
75 000 psi (515 MPa) |
30 000 psi (205 MPa) |
30 % 2 tuumassa. |
|
TP321 |
75 000 psi (515 MPa) |
30 000 psi (205 MPa) |
30 % 2 tuumassa. |
|
TP347 |
75 000 psi (515 MPa) |
30 000 psi (205 MPa) |
30 % 2 tuumassa. |
Huomautus: Venymä voi vähentyä kylmässä{0}}työstetyissä (kovissa) olosuhteissa.
Mitat ja toleranssit
Ulkohalkaisija (OD): Tyypillisesti 1/4 tuumaa - 5 tuumaa (6 mm - 127 mm)
Seinän paksuus: Ohut{0}}seinämäinen, suunniteltu tehokkaaseen lämmönsiirtoon
Toleranssit:
OD: ±0,005 tuumaa (±0,13 mm)
Seinä: ±10 %
Suoruus: Max 1/8 tuumaa jalkaa kohti (1 mm/m)
Pinnan kunto
Pinnan tulee olla puhdas, sileä ja vailla hilsettä, halkeamia, saumoja ja hitsausvirheitä.
Liuoshehkutuksen jälkeen putkilla on kirkas, oksidivapaa-viimeistely (ellei niitä ole peittattu).
Hitsauspalon tulee olla sileä ja tasainen perusmetallin kanssa.
Testausvaatimukset
Jokaisen putken tai tuotantoerän on läpäistävä tiukka laadunvalvonta:
Hydrostaattinen testi: Jokainen putki on hydrotestattava, ellei sitä vaihdeta NDE:llä.
Tuhoamaton sähkötesti (NDE):
Pyörrevirtatestaus tai ultraäänitestaus tarvitaan hitsaus- ja epäjalometallivirheiden havaitsemiseen
Tasoitustesti: Vaaditaan hitsin lujuuden ja sitkeyden arvioimiseksi.
Soihdutustesti: Vaaditaan putkille, joiden ulkohalkaisija on alle 3 tuumaa.
Kovuustesti: Saattaa vaatia tietyissä luokissa.
Vetotesti: Vaaditaan tilastollisen otannan perusteella.
Rakeiden välinen korroosiotesti: Vaaditaan stabiloiduille laaduille (TP321, TP347), jos se on määritelty.
Silmämääräinen ja mittatarkastus: Pakollinen.
Sovellukset
- Lauhduttimet ja syöttövedenlämmittimet: Voimalaitoksissa
- Shell{0}}ja-putkilämmönvaihtimet: kemian-, petrokemian- ja jalostusteollisuus
- Ilmajäähdytteiset lauhduttimet (ACC)
- Suolanpoistolaitokset: monivaiheiset flash- (MSF) ja käänteisosmoosijärjestelmät (RO)
- Prosessiteollisuus: Höyrystimet, jäähdyttimet ja lämmittimet
- LVI-jäähdyttimet
Vertailu vastaaviin standardeihin
|
Vakio |
Keskeinen ero |
|
ASTM A249 |
Hitsatut austeniittiset ruostumattomat teräsputket kattilaan, lämmönvaihtimeen, lauhdutinhuoltoon |
|
ASTM A213 |
Saumattomat ferriittiset ja austeniittiset putket korkean lämpötilan{0}}käyttöön |
|
ASTM A312 |
Saumaton tai hitsattu austeniittista ruostumatonta terästä oleva putki (halkaisijaltaan suurempi, prosessiputkisto) |
|
ASTM A789 / A790 |
Mekaaniset ja paineletkut (sisältää duplex-ruostumattomat teräkset) |
|
ASTM A179 |
Saumattomat hiiliteräksiset lämmönvaihdinputket (ei--ruostumaton) |
Huomautus: ASTM A249 on tarkoitettu putkille (pienempi halkaisija, tiukemmat toleranssit), kun taas A312 kattaa putket, joita käytetään yleisissä prosessijärjestelmissä.
Sertifiointi ja jäljitettävyys
- Mill Test Report (MTR): Pakollinen (FI 10204 3.1 tai 3.2)
- Lämpönumeron jäljitettävyys: Täysi jäljitettävyys raaka-aineesta lopputuotteeseen
- Kolmannen osapuolen tarkastus-: yleinen kriittisille sovelluksille (esim. ASME, API)
- NACE MR0175/ISO 15156: Koskee tiettyjä laatuja (esim. TP316L) happamissa ympäristöissä
- ASME-koodin noudattaminen: Käytetään ASME BPVC:n osien I, IV ja VIII laitteissa
Yhteenveto
ASTM A249/A249M on ensisijainen standardi hitsatuille austeniittisille ruostumattomille teräsputkille, joita käytetään lämmönvaihtimissa, lauhduttimissa ja kattilajärjestelmissä. Se tarjoaa kustannustehokkaan vaihtoehdon saumattomille putkille säilyttäen samalla erinomaisen korroosionkestävyyden, hitsin eheyden ja mekaanisen suorituskyvyn.
TP316L-, TP321- ja TP347-laatujen kanssa se tukee sovelluksia aggressiivisissa kemiallisissa ja korkeissa lämpötiloissa. Liuoksen hehkutus- ja NDE-vaatimukset varmistavat, että hitsausvyöhyke toimii yhtä hyvin kuin perusmetalli, mikä tekee ASTM A249 -putkista turvallisia ja luotettavia kriittisissä palveluissa.
Se määritellään laajalti sähkö-, kemian- ja suolanpoistoteollisuudessa, joissa pitkäaikainen{0}}kestävyys ja pistesyöpymisen, rakokorroosion ja lämpökiertojen kestävyys ovat tärkeitä.
- Nykyinen versio: ASTM A249/A249M – 23 (vuodesta 2025)
- Kustantaja: ASTM International
- Soveltamisala: Hitsatut austeniittiset ruostumattomasta teräksestä valmistetut kattila, tulistin, lämmönvaihdin-ja lauhdutinputket.
