Труба котла з нержавіючої сталі ASTM A249 TP 316Ti

Що таке ASTM A249 TP316Ti?

ASTM A249 / ASME SA249 охоплює зварні труби котлів, пароперегрівачів, теплообмінників і конденсаторів з аустенітної нержавіючої сталі. TP316Ti є стабілізованою титаном версією TP316: додавання титану, щонайменше в 5 разів перевищує сумарний вміст вуглецю та азоту з максимальним вмістом вуглецю плюс 0,70%, зв’язує вуглець у стабільні карбіди, щоб хром не виснажувався на межах зерен під час зварювання або роботи при високій температурі. Результатом є зварна труба, яка стійка до міжкристалічної корозії та не потребує відпалу після зварювання, що є важливою перевагою у виробництві та перевірці для виготовлення котлів і теплообмінників. Типові розміри труб, охоплених специфікацією, коливаються від 6 мм до 304,8 мм зовнішнього діаметра та 0,5 мм до 6 мм товщини стінки, у таких варіантах обробки, як відпалені та травлені або яскраво відпалені.

Чому стабілізація титану важлива

Стандарт 316 має таку саму базову хімію, що й 316L, за винятком вуглецю: 316L обмежує вміст вуглецю до 0,03% максимум, щоб мінімізувати ризик сенсибілізації. TP316Ti обирає інший шлях: замість того, щоб зменшити кількість вуглецю, він додає титан, який має більшу спорідненість з вуглецем, ніж хром. Під час зварювання титан утворює стабільні частинки TiC, залишаючи хром у твердому розчині в матриці. Завдяки цій стабілізації TP316Ti можна використовувати в стані після зварювання без термічної обробки після зварювання, навіть при робочих температурах, які проходять через діапазон чутливості 425-815 градусів. Це робить TP316Ti особливо придатним для нафтохімічних, енергетичних, харчових і фармацевтичних застосувань, де зварні труби повинні зберігати свою стійкість до корозії.

Хімічний склад

Наведені нижче межі складу відповідають вимогам ASTM A249 для TP316Ti.

елемент	Склад (мас.%)
Карбон (C)	0.08 max
Кремній (Si)	0.75 max
Марганець (Mn)	2.00 max
Фосфор (P)	0.045 max
Сірка (S)	0.030 max
Хром (Cr)	16.0-18.0
Нікель (Ni)	10.0-14.0
Молібден (Mo)	2.0-3.0
Азот (N)	0.10 max
Титан (Ti)	5 x (C + N) мін., 0,70 макс

Механічні властивості

Мінімальні механічні властивості за кімнатної температури, які вимагаються ASTM A249 для TP316Ti, наведені нижче.

Власність	Значення
Міцність на розрив хв (МПа)	515 (75 ksi)
Міцність текучості (МПа)	205 (30 ksi)
Мінімальне подовження (%)	35
Максимальна твердість (HRB)	90

Значення подовження застосовуються до випробування труби повного перерізу та залежать від товщини стінки; специфікація надає знижені значення для тонкостінних труб. Присутність молібдену також надає TP316Ti кращу міцність на повзучість, ніж немолібденові аустенітні марки за підвищених температур.

Допуски на розміри згідно ASTM A1016/A1016M

Допуски на зовнішній діаметр, крім допусків на товщину стінки, регулюються ASTM A1016/A1016M. Типові допуски на зовнішній діаметр для зварних труб наведено нижче.

Зовнішній діаметр (мм)	Допуск (мм)
Нижче 25.40	+/- 0.10
25,40 до 38,1	+/- 0.15
38,1 до 50,8	+/- 0.20
50,8 до 63,5	+/- 0.25
63,5 до 76,2	+/- 0.30
76,2 до 101,6	+/- 0.38
101,6 до 190,5	+ 0.38 / - 0.64
190,5 до 228,6	+ 0.38 / - 1.14

Допуски на товщину стінки наведені в основному тексті ASTM A249 і залежать від розміру труби; перевірка проводиться на готовій трубі після всіх операцій формування та термообробки.

Додатки

Зварні труби TP316Ti призначені для труб котлів і пароперегрівачів, нагрівачів живильної води, теплообмінників і конденсаторів, а також технологічних ліній у нафтохімічній, енергетичній, харчовій і фармацевтичній промисловості. Зварна форма пропонує економічні переваги та переваги за розмірами порівняно з безшовною трубою для довгих прямих відрізків, а титанова стабілізація зберігає корозійну стійкість у зоні зварювання, що дозволяє використовувати трубу без відпалу після зварювання. Там, де цього вимагає служба, труби мають відповідну термічну обробку, неруйнівний контроль і гідростатичні або повітряні випробування, які вимагаються ASTM A249.

FAQ

Яка різниця між 316 і 316Ti?

Марка 316 — аустенітна нержавіюча сталь, що містить молібден; 316L — це версія з низьким вмістом вуглецю (максимум 0,03% вуглецю). 316Ti — версія, стабілізована титаном, яка додає титан у 5 разів (C + N) мінімум до 0,70%, щоб вуглець зв’язувався у вигляді стабільних карбідів. Це надає 316Ti стійкість до міжкристалічної корозії в стані після зварювання без необхідності відпалу після зварювання.

Чому титан додають до котлової сталі?

Титан має сильнішу спорідненість з вуглецем, ніж хром, тому він утворює стабільні карбіди TiC під час зварювання та роботи при високій температурі. Це запобігає виснаженню хрому на границях зерен, яке в іншому випадку спричинило б міжкристалітну корозію та передчасний вихід трубки з ладу.

Чи потрібен зварений TP316Ti відпал після зварювання?

Ні. Оскільки титанова стабілізація запобігає осадженню карбіду хрому, зварена труба зберігає свою стійкість до корозії без відпалу після зварювання. Це одна з основних причин, чому TP316Ti призначений для зварних котлів і теплообмінних труб.

Який стандарт охоплює допуски на розміри?

ASTM A1016/A1016M, загальна специфікація для котлів і пароперегрівачів із феритної, аустенітної та дуплексної легованої сталі, охоплює допуски на розміри, на які посилається ASTM A249.

Які розміри доступні для зварної труби TP316Ti?

Типовий діапазон постачання становить від 6 мм до 304,8 мм зовнішнього діаметра з 0,5 мм до 6 мм товщини стінки, у відпалених і протравлених або яскраво відпалених обробках. Точний діапазон залежить від потужності млина та вимог ASTM A249.

A249 для безшовної або зварної труби?

ASTM A249 охоплює зварні труби котлів, пароперегрівачів, теплообмінників і конденсаторів з аустенітної сталі. Безшовний аналог для тієї ж послуги покривається ASTM A213, де титаново-стабілізований клас також позначається як TP316Ti.