Tubo in acciaio ASTM A672 EFW | Tubo saldato per elettrofusione

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ASTM A672 Saldato per elettrofusione (EFW) Tubo D'Acciaio

Introduzione

ASTM A672 is a specification that covers electric-fusion-welded (EFW) tubi in acciaio progettati per servizio ad alta pressione a temperature moderate. Questi tubi sono comunemente usati in settori come la produzione di energia, petrolchimico, olio e gas, e trasmissione dell'acqua. La specifica fornisce le linee guida per la produzione, test, and inspection of steel pipes to ensure they meet the necessary mechanical properties and performance requirements for high-pressure applications.

The EFW process is a welding method that uses an electric arc to fuse the steel plates together, forming a longitudinal seam. This process is highly efficient and produces pipes with excellent structural integrity and mechanical strength. I tubi ASTM A672 sono disponibili in vari gradi in base al tipo di acciaio utilizzato e alle proprietà meccaniche richieste.

Questo articolo esplorerà il processo di produzione, Proprietà meccaniche, e applicazioni di tubi in acciaio ASTM A672 EFW, così come i metodi di prova utilizzati per garantirli qualità e prestazioni.

Sommario

  1. Cos'è il tubo in acciaio ASTM A672 EFW?
  2. Processo di produzione del tubo in acciaio ASTM A672 EFW
    • Saldatura per fusione elettrica (EFW) Processi
    • trattamento termico
  3. Gradi e classi di tubi in acciaio ASTM A672
  4. Proprietà meccaniche del tubo in acciaio ASTM A672 EFW
  5. Requisiti di test e ispezione
    • controlli non distruttivi (NDT)
    • Test idrostatico
  6. Applicazioni del tubo in acciaio ASTM A672 EFW
  7. Domande frequenti (FAQ)
  8. Conclusione

Cos'è il tubo in acciaio ASTM A672 EFW? {#cos'è-astm-a672-efw-tubo-in-acciaio}

ASTM A672 è una specifica standard per la saldatura per fusione elettrica (EFW) tubi in acciaio progettati per servizio ad alta pressione a temperature moderate. Questi tubi sono fabbricati da recipienti a pressione qualità piastre di acciaio saldate per fusione mediante arco elettrico. La specifica riguarda tubi con giuntura longitudinale ed è destinata all'uso in applicazioni in cui sono richieste elevata resistenza e durata.

Caratteristiche principali del tubo in acciaio ASTM A672 EFW:

  • Saldato per fusione elettrica (EFW): I tubi sono prodotti utilizzando il processo EFW, che prevede la fusione delle piastre di acciaio mediante un arco elettrico. Questo processo produce una forte saldatura longitudinale in grado di resistere a pressioni elevate.

  • Recipiente A Pressione qualità In acciaio: Le piastre di acciaio utilizzate nella produzione dei tubi ASTM A672 sono di qualità per recipienti a pressione, nel senso che sono progettati per resistere a pressioni interne elevate senza guasti.

  • Servizio ad alta pressione: I tubi ASTM A672 sono adatti per applicazioni ad alta pressione, come le caldaie, scambiatori di calore, e condutture nell'industria del petrolio e del gas.

  • Applicazioni a temperature moderate: La specifica riguarda i tubi progettati per l'uso a temperature moderate, tipicamente fino a 400°C (752° F).

  • Vari gradi: I tubi ASTM A672 sono disponibili in diversi gradi in base al tipo di acciaio utilizzato e alle proprietà meccaniche richieste. I gradi sono determinati dalla composizione chimica e dal trattamento termico dell'acciaio.

Processo di produzione del tubo in acciaio ASTM A672 EFW {#processo-di-produzione-di-tubi-in-acciaio-astm-a672-efw}

La produzione di tubi in acciaio ASTM A672 EFW prevede diverse fasi, compresa la selezione di piastre in acciaio di qualità per recipienti a pressione, la saldatura per fusione elettrica (EFW) Processi, e trattamento termico per ottenere le proprietà meccaniche desiderate.

Saldatura per fusione elettrica (EFW) Processi {#processo di saldatura per fusione elettrica efw}

Il processo EFW è un tipo di saldatura ad arco che utilizza un arco elettrico per fondere insieme le piastre di acciaio lungo una cucitura longitudinale. Il processo prevede i seguenti passaggi:

  1. Preparazione del piatto: Le piastre di acciaio vengono prima tagliate alle dimensioni richieste e ispezionate per eventuali difetti o imperfezioni superficiali.

  2. Preparazione dei bordi: I bordi delle piastre di acciaio sono smussati per garantire una corretta fusione durante il processo di saldatura. L'angolo di smusso è attentamente controllato per ottenere una saldatura forte.

  3. Saldatura per fusione elettrica: Le piastre sono posizionate bordo a bordo, e viene utilizzato un arco elettrico per fondere i bordi delle piastre, creazione di un bagno di saldatura. Mentre l'arco si muove lungo la cucitura, il metallo fuso solidifica, formando una saldatura continua lungo la lunghezza del tubo.

  4. Ispezione della saldatura: La saldatura viene ispezionata per difetti come la porosità, crepe, o fusione incompleta. Controlli non distruttivi (NDT) metodi, come test ultrasonici o test radiografici, sono spesso utilizzati per garantire la qualità della saldatura.

  5. Dimensionamento e modellatura: Dopo la saldatura, the pipe is passed through a series of rollers to achieve the desired diameter and roundness. The pipe is also inspected for dimensional accuracy.

trattamento termico {#heat-treatment}

After the EFW process, the pipes may undergo heat treatment to improve their mechanical properties and relieve residual stresses induced during welding. The type of heat treatment depends on the grade of the steel and the application requirements. Common heat treatment processes include:

  • Normalizing: The pipe is heated to a temperature above its critical point and then cooled in air. This process refines the grain structure and improves the toughness of the steel.

  • Quenching and Tempering: The pipe is heated to a high temperature and then rapidly cooled (quenched) in water or oil. It is then reheated to a lower temperature (tempered) per migliorarne la duttilità e la tenacità.

  • Alleviare lo stress: Il tubo viene riscaldato a temperatura moderata e poi raffreddato lentamente per alleviare le tensioni residue senza alterare significativamente le proprietà meccaniche.

Gradi e classi di tubi in acciaio ASTM A672 {#gradi e classi di tubi in acciaio ASTM A672}

I tubi in acciaio ASTM A672 sono disponibili in vari gradi e classi in base al tipo di acciaio utilizzato e alle proprietà meccaniche richieste. I gradi sono determinati dalla composizione chimica dell'acciaio, mentre le classi si basano sui requisiti di trattamento termico e di prova.

Gradi comuni:

  1. Grado B60: Questo grado è realizzato in acciaio al carbonio con una resistenza alla trazione minima di 415 MPa (60,000 psi). È comunemente usato per applicazioni a pressione moderata.

  2. Grado C65: Questo grado è realizzato in acciaio al carbonio-manganese con una resistenza alla trazione minima di 450 MPa (65,000 psi). È adatto per applicazioni a pressione più elevata.

  3. Grado C70: Questo grado è realizzato in acciaio al carbonio-manganese con una resistenza alla trazione minima di 485 MPa (70,000 psi). It is used in high-pressure applications where strength and durability are critical.

Classes:

  • Classe 10: Pipes in this class are supplied in the as-welded condition without any heat treatment.
  • Classe 12: Pipes in this class are heat-treated after welding to improve their mechanical properties and relieve residual stresses.
  • Classe 22: Pipes in this class undergo quenching and tempering to achieve higher strength and toughness.

Material Specification {#material-specification}

ASTM A672 pipes are made from pressure vessel quality steel plates that are welded using the Saldatura per fusione elettrica (EFW) Processi. The specification covers pipes in various Gradi e classes, which are determined by the Composizione chimica of the steel and the trattamento termico applied after welding.

Caratteristiche principali del tubo in acciaio ASTM A672 EFW:

  • Saldato per fusione elettrica (EFW): Pipes are welded using an electric arc to fuse steel plates, creating a longitudinal weld.
  • Pressure Vessel Quality Steel: The steel plates used are of qualità del recipiente a pressione, garantire che i tubi possano resistere elevate pressioni interne.
  • Servizio ad alta pressione: I tubi ASTM A672 sono progettati per applicazioni ad alta pressione A temperature moderate.
  • Gradi e classi: Il disciplinare ne prevede molteplici Gradi e classes basato su Composizione chimica e trattamento termico dell'acciaio.

Tabella della composizione chimica {#tabella-della-composizione-chimica}

La composizione chimica dei tubi in acciaio ASTM A672 varia a seconda del Grado dell'acciaio utilizzato. La tabella seguente delinea la composizione chimica tipica per i gradi comuni utilizzati nei tubi ASTM A672.

ELEMENTO Grado B60 (%) Grado C65 (%) Grado C70 (%)
CARBONIO (C) 0.26 max 0.24 max 0.23 max
manganese (MN) 0.98 max 1.20 max 1.35 max
fosforo (P) 0.035 max 0.035 max 0.035 max
zolfo (S) 0.035 max 0.035 max 0.035 max
Silicio (Si) 0.13-0.45 0.13-0.45 0.13-0.45
cromo (CR) 0.30 max 0.30 max 0.30 max
nichel (NI) 0.30 max 0.30 max 0.30 max
Molibdeno (Mo) 0.12 max 0.12 max 0.12 max
rame (Cu) 0.40 max 0.40 max 0.40 max
Vanadio (V) 0.08 max 0.08 max 0.08 max

Appunti:

  • Contenuto di carbonio è un fattore chiave nel determinare la forza e Durezza dell'acciaio. Il contenuto di carbonio inferiore migliora saldabilità e duttilità.
  • manganese migliora il Resistenza alla trazione e temprabilità dell'acciaio.
  • fosforo e zolfo sono mantenuti a livelli bassi per prevenire fragilità e migliorare la tenacità.
  • Silicio agisce come a disossidante durante il processo di produzione dell'acciaio e migliora forza.

Tabella delle proprietà meccaniche {#tabella-proprietà-meccaniche}

Le proprietà meccaniche dei tubi in acciaio ASTM A672 sono determinate da Grado e Classe del tubo, così come il trattamento termico applied after welding. The table below provides the typical mechanical properties for common grades of ASTM A672 pipes.

Property Grado B60 Grado C65 Grado C70
Resistenza alla trazione (MPa) 415 min (60,000 psi) 450 min (65,000 psi) 485 min (70,000 psi)
Resistenza allo snervamento (MPa) 240 min (35,000 psi) 275 min (40,000 psi) 275 min (40,000 psi)
Allungamento (%) 22 min 22 min 22 min
Resistenza all'impatto (J) Varies by class Varies by class Varies by class

Appunti:

  • Resistenza alla trazione is the maximum stress the material can withstand before breaking.
  • Resistenza allo snervamento is the stress at which the material begins to deform plastically.
  • Allungamento is a measure of the material’s ductility, indicating how much it can stretch before breaking.
  • Resistenza all'impatto is typically measured using Charpy V-notch tests, especially for applications in low-temperature environments.

Requisiti di test e ispezione {#testing-and-inspection-requirements}

To ensure the quality and performance of ASTM A672 EFW steel pipes, several testing and inspection methods are used during the manufacturing process. These tests help to identify any defects or inconsistencies in the material or weld that could compromise the pipe’s mechanical properties or structural integrity.

controlli non distruttivi (NDT) {#nondestructive-testing-ndt}

controlli non distruttivi (NDT) methods are used to inspect the weld seam and the pipe body for defects without damaging the material. I metodi NDT comuni includono:

  • Test ad ultrasuoni (OUT): Ultrasonic waves are used to detect internal defects such as cracks, vuoti, or incomplete fusion in the weld or pipe body.

  • Test radiografici (RT): X-rays or gamma rays are used to create an image of the weld, allowing inspectors to identify internal defects such as porosity, inclusioni di scorie, or cracks.

  • Test delle particelle magnetiche (MT): This method is used to detect surface defects in ferromagnetic materials. A magnetic field is applied to the pipe, and iron particles are used to reveal any cracks or discontinuities on the surface.

  • dye penetranti (P.T): A dye is applied to the surface of the pipe, and any cracks or defects will absorb the dye, making them visible under ultraviolet light.

Test idrostatico {#hydrostatic-testing}

Hydrostatic testing is a critical test used to ensure that the pipe can withstand the internal pressure it will be subjected to in service. During this test, the pipe is filled with water and pressurized to a level higher than its operating pressure. The pipe is then inspected for any leaks or deformations that may indicate a weakness in the material or weld.

  • Test Pressure: The test pressure is typically 1.5 times the design pressure of the pipe.
  • Duration: The pipe is held at the test pressure for a specified period (usually 5 per 15 minutes) to ensure it can maintain the pressure without failure.

Applicazioni del tubo in acciaio ASTM A672 EFW {#applications-of-astm-a672-efw-steel-pipe}

ASTM A672 EFW steel pipes are used in a wide range of industries and applications where high-pressure service and structural integrity are critical. Alcune applicazioni comuni includono:

  • produzione di energia: I tubi ASTM A672 sono utilizzati nelle caldaie, scambiatori di calore, e condotte del vapore nelle centrali elettriche grazie alla loro capacità di resistere a pressioni elevate e temperature moderate.

  • industria petrolchimica: Questi tubi sono utilizzati nelle raffinerie, impianti chimici, e impianti petrolchimici per il trasporto di fluidi e gas corrosivi ad alta pressione.

  • Industria petrolifera e del gas: I tubi ASTM A672 sono utilizzati negli oleodotti e nei gasdotti, Piattaforme offshore, e condotte sottomarine per il trasporto del petrolio greggio, gas naturale, e altri idrocarburi.

  • Trasmissione dell'acqua: Questi tubi vengono utilizzati nei sistemi di trasmissione dell'acqua per il trasporto di acqua potabile, acque reflue, e acqua industriale ad alta pressione.

  • Applicazioni strutturali: I tubi ASTM A672 sono utilizzati in applicazioni strutturali come colonne, travi, e supporti in edifici e strutture industriali dove sono richieste resistenza e durata.

Domande frequenti (FAQ) {#FAQ}

1. Qual è la differenza tra i tubi EFW e ERW?

EFW (Saldato per fusione elettrica) pipes are welded using an electric arc to fuse the steel plates together, while ERW (Resistenza elettrica saldato) pipes are welded using electrical resistance to heat the edges of the steel and fuse them together. EFW pipes are typically used for high-pressure applications, while ERW pipes are used for low to moderate pressure applications.

2. What are the common grades of ASTM A672 pipes?

Common grades of ASTM A672 pipes include Grade B60, Grado C65, and Grade C70, which are based on the chemical composition and mechanical properties of the steel.

3. What is the maximum operating temperature for ASTM A672 pipes?

ASTM A672 pipes are designed for use at moderate temperatures, tipicamente fino a 400°C (752° F), depending on the grade and class of the pipe.

4. How is the quality of ASTM A672 pipes ensured?

The quality of ASTM A672 pipes is ensured through nondestructive testing (NDT) metodi come i test ad ultrasuoni, Test radiografici, and magnetic particle testing, as well as hydrostatic testing to verify the pipe’s ability to withstand internal pressure.

5. What industries use ASTM A672 EFW steel pipes?

ASTM A672 EFW steel pipes are used in industries such as power generation, petrolchimico, olio e gas, and water transmission due to their ability to withstand high pressures and moderate temperatures.

Conclusione {#Conclusione}

ASTM A672 EFW steel pipes are designed for high-pressure service at moderate temperatures, making them ideal for use in industries such as power generation, petrolchimico, olio e gas, e trasmissione dell'acqua. la saldatura per fusione elettrica (EFW) process ensures a strong longitudinal weld that can withstand high internal pressures, while the use of pressure vessel quality steel ensures the pipes have the necessary mechanical properties for demanding applications.

The testing and inspection requirements outlined in ASTM A672, including nondestructive testing and hydrostatic testing, help to ensure the quality and performance of the pipes, making them a reliable choice for high-pressure and structural applications.

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