Стандарт теплообмінної труби з нержавіючої сталі ASTM A213/A213M.PDF
Aug 04, 2026
Залишити повідомлення
Ви обираєте теплообмінні труби з нержавіючої сталі для свого наступного проекту?Вибір правильного стандарту трубки теплообмінника є одним із найважливіших рішень для інженерів, підрядників з EPC та промислових покупців. Неправильна специфікація матеріалу може призвести до передчасної корозії, протікання трубок, незапланованих зупинок і дорогого технічного обслуговування.
Серед міжнародних стандартів ASTM A213/A213M-25 є одним із найпоширеніших стандартів для безшовних труб із феритної та аустенітної легованої сталі, які використовуються в теплообмінниках, котлах, пароперегрівачах, конденсаторах і посудинах під тиском. Він широко застосовується в нафтохімічній, енергетичній, нафтопереробній промисловості, виробництві добрив, фармацевтичній, харчовій промисловості та морській промисловості.
У цьому посібнику пояснюється, що охоплює ASTM A213/A213M-25, основні зміни в останньому виданні, класи матеріалів, вимоги до перевірки та як правильно вибрати трубку теплообмінника з нержавіючої сталі для вашого застосування.
ASTM A213.PDF
Що таке ASTM A213/A213M-25?
ASTM A213/A213M-25 — це останнє видання стандарту ASTM під назвою: Стандартна специфікація для безшовних котлів, пароперегрівачів і теплообмінників із феритної та аустенітної легованої сталі.
Специфікація встановлює виробництво, хімічний склад, механічні властивості, допуски на розміри, термічну обробку, вимоги до випробувань і процедури перевірки безшовних труб із легованої сталі, що використовуються при підвищених температурах і тиску. На відміну від стандартів на труби з нержавіючої сталі загального призначення, ASTM A213 зосереджується на застосуваннях, де важливі висока температурна міцність, стійкість до тиску, стійкість до корозії та тривалий термін служби.
Специфікація включає широкий діапазон марок:
Ферритні леговані сталі: T2, T5, T9, T11, T12, T22, T23, T24, T91, T92, T122
Аустенітні нержавіючі сталі: TP304, TP304L, TP304H, TP316, TP316L, TP316H, TP321, TP321H, TP347, TP347H, TP310S, TP310H
Спеціальні класи: класи з "H" (наприклад, TP304H) мають модифіковані вимоги до вищої міцності на розрив повзучості при підвищених температурах.
1.1 Обсяг і технічні вимоги
Стандарт охоплює безшовні труби, виготовлені методом гарячої або холодної обробки, призначені для використання в котлах, пароперегрівачах і теплообмінниках.
Діапазон розмірів: зазвичай охоплює труби внутрішнім діаметром від 1/8 дюйма (3,2 мм) до 5 дюймів (127 мм) зовнішнього діаметра з товщиною стінок від 0,015 до 0,500 дюйма.
Обов'язкове випробування: кожна труба повинна пройти випробування на розтягнення, твердість, сплющення та розширення. Крім того, кожна труба потребує або гідростатичного випробування, або неруйнівного електричного випробування.
Термічна обробка: труби з аустенітної нержавіючої сталі повинні бути піддані термічній обробці (розчину відпалу), тоді як феритні сплави потребують повторного нагрівання.
2.1 Хімічний склад:
| Оцінка | UNS Дизайн |
Склад % | ||||||||||||||
| C | Мн | P | S | Si | кр | Ni | Mb | Ti | Nb | N | Cu | Ce | B | Ал | ||
| TP304 | S30400 | 0.08 | 2 | 0.045 | 0.03 | 1 | 18.0–20 | 8.0–11 | . . . | . . . | . . . | . . . | . . . | . . . | ||
| TP304L | S30403 | 0.035 | 2 | 0.045 | 0.03 | 1 | 18.0–20 | 8.0–13 | . . . | . . . | . . . | . . . | . . . | . . . | ||
| TP304H | S30409 | 0.04 – 0.1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 1 | 18.0–20 | 8.0–11 | . . . | . . . | . . . | . . . | . . . | . . . | ||
| TP310S | S31008 | 0.08 | 2 | 0.045 | 0.03 | 1 | 24.0- 26 | 19.0- 22 | 0.8 | . . . | . . . | . . . | . . . | . . . | ||
| TP310H | S31009 | 0.04 – 0.1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 1 | 24.0–26 | 19.0–22 | . . . | . . . | . . . | . . . | . . . | |||
| TP310H | S31035 | 0.04 – 0.1 | 0.6 | 0.025 | 0.015 | 0.4 | 21.5–23.5 | 23.5–26.5 | . . . | . . . | 0.40- 0.6 | 0.20- 0.3 | 2.5- 3.5 | . . . | 0.002- 0.008 | |
| TP316 | S31600 | 0.08 | 2 | 0.045 | 0.03 | 1 | 16.0–18 | 10.0–14 | 2.00–3 | . . . | . . . | . . . | . . . | . . . | ||
| TP316L | S31603 | 0.035 | 2 | 0.045 | 0.03 | 1 | 16.0–18 | 10.0–14 | 2.00–3 | . . . | . . . | . . . | . . . | . . . | ||
| TP316H | S31609 | 0.04 – 0.1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 1 | 16.0–18 | 10.0–14 | 2.00–3 | . . . | . . . | . . . | . . . | . . . | ||
| TP317 | S31700 | 0.08 | 2 | 0.045 | 0.03 | 1 | 18.0–20 | 11.0–15 | 3.0–4 | . . . | . . . | . . . | . . . | . . . | ||
| TP317L | S31703 | 0.035 | 2 | 0.045 | 0.03 | 1 | 18.0–20 | 11.0–15 | 3.0–4 | . . . | . . . | . . . | . . . | . . . | ||
| TP321 | S32100 | 0.08 | 2 | 0.045 | 0.03 | 1 | 17.0–19 | 9.0–12 | . . . | Ti 5 × (C+N) мін., 0,70 макс | . . . | 0.1 | . . . | . . . | ||
| TP321H | S32109 | 0.04 – 0.1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 1 | 17.0–19 | 9.0–12 | . . . | 4(C+N) хв; 0,70 макс | . . . | 0.1 | . . . | . . . | ||
| TP347 | S34700 | 0.08 | 2 | 0.045 | 0.03 | 1 | 17.0–19 | 9.0–13 | . . . | . . . | Див. спец | . . . | . . . | . . . | ||
2.2 Вимоги до розтягування
| Оцінка | UNS | Міцність на розрив, мін. Ksi [МПа] | Межа текучості, хв. Ksi [МПа] | Подовження в 2 дюйми або 50 мм, хв, % A, B |
Твердість, Макс | |
| Позначення | Брінель / Вікерс | Роквелл | ||||
| TP304 | S30400 | 75 [515] | 30 [205] | 35 | 192HBW/200Hv | 90HB |
| TP304L | S30403 | 70 [485] | 25 [170] | 35 | 192HBW/200Hv | 90HB |
| TP304H | S30409 | 75 [515] | 30 [205] | 35 | 192HBW/200Hv | 90HB |
| TP304N | S30415 | 80 [550] | 35 [240] | 35 | 192HBW/200Hv | 90HB |
| TP310S | S31008 | 75 [515] | 30 [205] | 35 | 192HBW/200Hv | 90HB |
| TP310H | S31009 | 75 [515] | 30 [205] | 35 | 192HBW/200Hv | 90HB |
| TP316 | S31600 | 75 [515] | 30 [205] | 35 | 192HBW/200Hv | 90HB |
| TP316L | S31603 | 70 [485] | 25 [170] | 35 | 192HBW/200Hv | 90HB |
| TP316H | S31609 | 75 [515] | 30 [205] | 35 | 192HBW/200Hv | 90HB |
| TP316Ti | S31635 | 75 [515] | 30 [205] | 35 | 192HBW/200Hv | 90HB |
| TP317 | S31700 | 75 [515] | 30 [205] | 34 | 192HBW/200Hv | 90HB |
| TP317L | S31703 | 75 [515] | 30 [205] | 35 | 192HBW/200Hv | 90HB |
| TP321 | S32100 | 75 [515] | 30 [205] | 35 | 192HBW/200Hv | 90HB |
| TP321H | S32109 | 75 [515] | 30 [205] | 35 | 192HBW/200Hv | 90HB |
| TP347 | S34700 | 75 [515] | 30 [205] | 35 | 192HBW/200Hv | 90HB |
2.3 Вимоги до термічної обробки
| Оцінка | UNS Позначення |
Тип термічної обробки | Температура аустенізації / розчинення, мін або діапазон градусів F [градус] | Розмір зерна ASTM № B | |
| TP304 | S30400 | Лікування розчином | 1900 градусів F [1040 градусів ] | води або іншого швидкого охолодження | . . . |
| TP304L | S30403 | Лікування розчином | 1900 градусів F [1040 градусів ] | води або іншого швидкого охолодження | . . . |
| TP304H | S30409 | Лікування розчином | 1900 градусів F [1040 градусів ] | води або іншого швидкого охолодження | 7 |
| TP309S | S30908 | Лікування розчином | 1900 градусів F [1040 градусів ] | води або іншого швидкого охолодження | . . . |
| TP309H | S30909 | Лікування розчином | 1900 градусів F [1040 градусів ] | води або іншого швидкого охолодження | 7 |
| TP310S | S31008 | Лікування розчином | 1900 градусів F [1040 градусів ] | води або іншого швидкого охолодження | . . . |
| TP310H | S31009 | Лікування розчином | 1900 градусів F [1040 градусів ] | води або іншого швидкого охолодження | 7 |
| TP316 | S31600 | Лікування розчином | 1900 градусів F [1040 градусів ] | води або іншого швидкого охолодження | . . . |
| TP316L | S31603 | Лікування розчином | 1900 градусів F [1040 градусів ] | води або іншого швидкого охолодження | . . . |
| TP316H | S31609 | Лікування розчином | 1900 градусів F [1040 градусів ] | води або іншого швидкого охолодження | 7 |
| TP317 | S31700 | Лікування розчином | 1900 градусів F [1040 градусів ] | води або іншого швидкого охолодження | . . . |
| TP317L | S31703 | Лікування розчином | 1900 градусів F [1040 градусів ] | води або іншого швидкого охолодження | . . . |
| TP321 | S32100 | Лікування розчином | 1900 градусів F [1040 градусів ] | води або іншого швидкого охолодження | . . . |
| TP321H | S32109 | Лікування розчином | холодна обробка: 2000 [1090] гарячекатаний: 1925 [1050]H |
води або іншого швидкого охолодження | 7 |
| TP347 | S34700 | Лікування розчином | 1900 градусів F [1040 градусів ] | води або іншого швидкого охолодження | . . . |
2.4 Допуски зовнішнього діаметра (OD).
Безшовні труби з холодною обробкою виготовляються з більш жорсткими допусками на зовнішній діаметр, ніж труби з гарячою обробкою, що забезпечує підвищену точність розмірів і кращу збірку теплообмінника.
| Зазначений зовнішній діаметр | Зазначений зовнішній діаметр | Допустима варіація | Допустима варіація |
|---|---|---|---|
| в. | мм | в. | мм |
| Менше 1000 | Під 25.4 | ±0.004 | ±0.10 |
| Від 1000 до менше 1500 | від 25,4 до 38,1 | ±0.006 | ±0.15 |
| Від 1500 до менше 2000 | 38,1 до менше 50,8 | ±0.008 | ±0.20 |
| Від 2000 до менше 2500 | 50,8 до менше 63,5 | ±0.010 | ±0.25 |
| Від 2500 до менше 3000 | 63,5 до менше 76,2 | ±0.012 | ±0.30 |
Примітка:
Для гарячеоброблених труб допускаються більші допуски на розміри. Проте холоднооброблені труби, як правило, є кращими для теплообмінників завдяки їх чудовій обробці поверхні, суворішому контролю розмірів і покращеним механічним властивостям.
2.5 Допуски на товщину стінок
ASTM A213 зазвичай постачає труби на основі мінімальної товщини стінки, якщо інше не зазначено в замовленні на придбання. Відповідно до цієї вимоги допуск негативної товщини стінки не допускається.
Холоднооброблені труби
| Тип трубки | Допустима варіація |
|---|---|
| Мінімальна товщина стінки | +20% / −0% |
| Середня товщина стінки* | ±10% |
Гаряче оброблені труби
| Тип трубки | Допустима варіація |
|---|---|
| Мінімальна товщина стінки (t > 0,180 дюйма) | +28% / −0% |
| Мінімальна товщина стінки (t Менше або дорівнює 0,180 дюйма) | +35% / −0% |
| Середня товщина стінки* | ±12,5% до ±15% |
Примітка:Допуски на середню товщину стінки застосовуються лише тоді, коли це чітко зазначено в замовленні на купівлю.
2.6 Допуски на довжину різу
Наступні допуски застосовуються дозадані довжини різу, якщо інше не домовлено між покупцем і виробником.
| Спосіб виготовлення | Зовнішній діаметр | Довжина | Позитивна толерантність | Позитивна толерантність | Негативна толерантність |
|---|---|---|---|---|---|
| в. | мм | ||||
| Холодна або гаряча обробка | Менше або дорівнює 2 дюймам (50,8 мм) | Менше або дорівнює 24 футам (7,3 м) | +1/8 | +3 | 0 |
| Холодна або гаряча обробка | Менше або дорівнює 2 дюймам (50,8 мм) | >24 фути (7,3 м) | Додайте +1/8 дюймів на кожні додаткові 10 футів | Додайте +3 мм на кожні додаткові 3 м | 0 |
| Холодна або гаряча обробка | >2 дюйми (50,8 мм) | Будь-яка довжина | +3/16 | +5 | 0 |
2.7 Допуск прямолінійності
ASTM A213 визначає максимальне відхилення прямолінійності: 1/8 дюйма на 10 футів (приблизно 3 мм на 3000 мм).
Для високопродуктивних теплообмінних труб між покупцем і виробником можуть бути узгоджені більш суворі вимоги до прямолінійності.
2.8 Допуск на овальність
Для тонкостінних труб (високе співвідношення зовнішнього діаметра до товщини стінки) овальність, як правило, контролюється в межах заданого допуску на зовнішній діаметр.
Де конкретно оцінюється:
Овальність (різниця між максимальним і мінімальним зовнішнім діаметром) не повинна перевищувати подвійний допустимий допуск зовнішнього діаметра, якщо не вказано інше.
2.9 Спеціальні допуски для U-подібних труб
Оскільки труби ASTM A213 широко використовуються для U-подібних теплообмінних труб, додаткові вимоги до розмірів зазвичай застосовуються після згинання.
| Пункт | Типова вимога |
|---|---|
| Стоншення стінки на вигині | Максимальне зменшення стінки не повинно перевищувати 10% зазначеної товщини стінки |
| Допуск на довжину ноги | +1/8 дюймів (+3.2 мм) / −0 |
| Округлість на згині | Сплющення або деформація трубки зазвичай обмежена максимум 10%. |
Будь ласка, повідомте нас, якщо вам потрібні точні розрахунки допуску для певних специфікацій (наприклад, 19,05 мм x 2,11 мм або 25,4 мм x 1,65 мм).
FAQ
Який номінальний тиск для ASTM A213?
ASTM A213 не має жодного фіксованого номінального тиску, оскільки це виробнича специфікація для безшовних труб, а не готового компонента з встановленим обмеженням. Фактичний робочий тиск залежить від чотирьох основних змінних: зовнішнього діаметра, товщини стінки, конкретного класу матеріалу (наприклад, TP304, TP316 або T11) і робочої температури.
Який діапазон температур для ASTM A213?
ASTM A213 не має єдиного фіксованого температурного діапазону, оскільки він охоплює багато різних марок безшовних феритних і аустенітних сталевих труб для котлів, пароперегрівачів і теплообмінників. Температури виробничої термічної обробки коливаються від 1200 градусів F до 2050 градусів F (650 градусів до 1120 градусів), а максимальні робочі межі експлуатації охоплюють до 1500 градусів F (815 градусів) залежно від конкретного класу сплаву.
Що таке ASTM A213 TP304?
ASTM A213 TP304 — це стандартна специфікація для безшовних труб з аустенітної нержавіючої сталі, виготовлених із нержавіючої сталі типу 304, спеціально розроблених для використання в середовищах з високою температурою та високим тиском, таких як котли, пароперегрівачі та теплообмінники.
Що таке ASTM A213 TP316L?
ASTM A213 TP316L — це стандартна специфікація матеріалу для безшовних труб з низьковуглецевої аустенітної нержавіючої сталі, які використовуються у високотемпературних і корозійних системах, таких як котли, пароперегрівачі та теплообмінники. «TP» позначає трубчастий виріб, «316» позначає марку сплаву, а «L» позначає низький вміст вуглецю.
Яка різниця між ASTM A213 і ASTM A249?
Основна відмінність між ASTM A213 і ASTM A249 полягає в методі виробництва та типах матеріалів, які вони охоплюють: ASTM A213 визначає безшовні феритні та аустенітні леговані сталеві труби, тоді як ASTM A249 визначає зварні труби з аустенітної сталі.
Яка різниця між трубками A213 і A269?
A213 є стандартом для посудин під тиском і котлів, що вимагає врахування високотемпературної повзучості та середовища високого тиску; A269 — стандарт загального призначення, який часто використовується для труб контрольно-вимірювального обладнання та загальних корозійностійких трубопроводів. A213 передбачає випробування на сплющування, розширення та твердість, тоді як A269 має відносно м’які вимоги до цих випробувань, іноді розглядаючи їх просто як контрольні перевірки.
Які випробування механічних властивостей необхідні для труб з нержавіючої сталі ASTM A213?
Відповідно до стандарту, на кожній партії повинні бути проведені наступні випробування:
Випробування на розтяг: для визначення межі текучості, міцності на розтягування та подовження.
Випробування на твердість: Для аустенітної нержавіючої сталі (наприклад, 304/316) твердість зазвичай не повинна перевищувати 192 HBW або 90 HRB.
Тест на сплющування: для перевірки пластичності труби та виявлення наявності тріщин.
Тест на спалювання: для імітації процесу розширення труби під час встановлення в трубні решітки теплообмінника; кінець труби повинен бути розширений до заданого діаметру без тріщин.
Чому для трубок теплообмінника A213 часто потрібне випробування вихровими струмами (ET)?
Теплообмінні труби мають тонкі стінки.
Гідростатичне випробування: для перевірки того, що трубка може витримувати тиск без витоку.
Тест на вихрові струми: здатний виявляти мікроскопічні отвори, тріщини або неоднорідності матеріалу, невидимі неозброєним оком.
Відповідно до стандарту A213, неруйнівне електричне випробування (ET або UT) зазвичай може замінити гідростатичний випробовування, якщо в замовленні на закупівлю прямо не вимагаються обидва.
Послати повідомлення