ภาพรวม
ASTM A210/A210M เป็นข้อกำหนดมาตรฐานที่เผยแพร่โดย ASTM International ซึ่งครอบคลุมถึงท่อเหล็กคาร์บอนขนาดกลาง-ไร้รอยต่อที่มีไว้สำหรับใช้ในระบบหม้อไอน้ำ เครื่องทำความร้อนยิ่งยวด และเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่มีแรงดันสูงและอุณหภูมิสูง- เช่น โรงไฟฟ้า เครื่องกำเนิดไอน้ำทางอุตสาหกรรม และระบบทำความร้อนในกระบวนการผลิต
มาตรฐานนี้ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับท่อกลมไร้ตะเข็บที่ทำจากเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลาง- ผลิตโดยกระบวนการตกแต่งแบบร้อนหรือแบบเย็น และผ่านกรรมวิธีทางความร้อนเพื่อให้มั่นใจในคุณสมบัติทางกลที่ดีเยี่ยม ความสมบูรณ์ของโครงสร้าง และความต้านทานต่อการคืบคลานและความล้าจากความร้อน
หลอด ASTM A210 ใช้กันอย่างแพร่หลายในภาคพลังงาน ปิโตรเคมี และสาธารณูปโภค เนื่องจากมีความแข็งแรงสูง เชื่อมได้ดี และเชื่อถือได้ภายใต้ความเครียดจากความร้อนแบบวงจร "M" ใน A210M หมายถึงเวอร์ชันเมตริกของมาตรฐาน ฉบับล่าสุดในปี 2025 คือ ASTM A210/A210M-23
คุณสมบัติที่สำคัญของ ASTM A210
ประเภทวัสดุ
ไร้รอยต่อเท่านั้น: ไม่มีตะเข็บเชื่อม ทำให้มีความแข็งแรงสม่ำเสมอและมีการรั่ว-ประสิทธิภาพการรั่วซึม
เหล็กกล้าคาร์บอนปานกลาง-: มีปริมาณคาร์บอนสูงกว่า ASTM A179 หรือ A192 ซึ่งให้ความแข็งแรงและความแข็งเพิ่มขึ้น
การขึ้นรูปเย็น-หรือแบบร้อน-: ท่อส่วนใหญ่ถูกวาดเย็น-เพื่อเพิ่มความแม่นยำของขนาดและการตกแต่งพื้นผิว
เกรด
ASTM A210 กำหนดเกรดหลักไว้ 2 เกรด:
|
ระดับ |
คำอธิบาย |
|
A-1 |
ท่อเหล็กคาร์บอนต่ำ{0}}ไร้รอยต่อ (คล้ายกับ ASTM A192) |
|
A-2 |
ท่อเหล็กคาร์บอนปานกลาง-ไร้รอยต่อที่มีความแข็งแรงสูงกว่า |
|
C |
เกรดที่มีความแข็งแรงสูงกว่า-พร้อมการควบคุมทางเคมีและทางกลที่เข้มงวดยิ่งขึ้น |
เกรด A-1:
ความต้านแรงดึง: มากกว่าหรือเท่ากับ 45,000 psi (310 MPa)
ความแข็งแรงของผลผลิต: มากกว่าหรือเท่ากับ 26,000 psi (180 MPa)
การยืดตัว: มากกว่าหรือเท่ากับ 30% ใน 2 นิ้ว (50 มม.)
เทียบได้กับ ASTM A192
เกรด A-2:
ความต้านแรงดึง: มากกว่าหรือเท่ากับ 60,000 psi (415 MPa)
ความแข็งแรงของผลผลิต: มากกว่าหรือเท่ากับ 35,000 psi (240 MPa)
การยืดตัว: มากกว่าหรือเท่ากับ 30% ใน 2 นิ้ว (50 มม.)
เกรดที่ใช้กันมากที่สุด
เกรดซี:
ความต้านแรงดึง: มากกว่าหรือเท่ากับ 70,000 psi (485 MPa)
ความแข็งแรงของผลผลิต: มากกว่าหรือเท่ากับ 40,000 psi (275 MPa)
การยืดตัว: มากกว่าหรือเท่ากับ 30% ใน 2 นิ้ว (50 มม.)
เกรดความแข็งแกร่งสูงสุด ใช้งานหนักมาก
องค์ประกอบทางเคมี (ทั่วไป)
มาตรฐานระบุขีดจำกัดสูงสุดและต่ำสุดสำหรับองค์ประกอบหลัก:
|
องค์ประกอบ |
เกรดเอ-1 |
เกรดเอ-2 |
เกรดซี |
|
คาร์บอน (ซี) |
น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.15% |
0.10–0.20% |
0.35–0.45% |
|
แมงกานีส (Mn) |
0.30–0.65% |
0.70–1.00% |
0.70–1.00% |
|
ฟอสฟอรัส (P) |
น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.035% |
น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.035% |
น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.035% |
|
ซัลเฟอร์ (S) |
น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.035% |
น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.035% |
น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.035% |
|
ซิลิคอน (ศรี) |
มากกว่าหรือเท่ากับ 0.10% |
มากกว่าหรือเท่ากับ 0.10% |
มากกว่าหรือเท่ากับ 0.10% |
หมายเหตุ: เกรด A-2 และ C มีคาร์บอนและแมงกานีสสูงกว่าเพื่อเพิ่มความแข็งแรงและการชุบแข็ง
กระบวนการผลิต
ท่อไร้ตะเข็บผลิตขึ้นโดยการเจาะด้วยความร้อน (เช่น กระบวนการแมนเนสมันน์) ตามด้วยการดึงเย็นหรือการตกแต่งด้วยความร้อน
หลังจากการขึ้นรูป ท่อทั้งหมดจะต้องได้รับการบำบัดด้วยความร้อนเพื่อให้แน่ใจว่าโครงสร้างจุลภาคเหมาะสม:
เกรด A-1: อาจเป็นแบบรีด รีดร้อน หรือทำให้เป็นมาตรฐาน
เกรด A-2 และ C: จะต้องทำให้เป็นมาตรฐานหรือดึงเย็นด้วยการอบชุบในภายหลัง
การทำให้เป็นมาตรฐานช่วยให้มั่นใจได้ถึงความละเอียดของเกรนและคุณสมบัติทางกลที่สม่ำเสมอ
คุณสมบัติทางกล
ข้อกำหนดขั้นต่ำต่อ ASTM A210:
|
ระดับ |
ความต้านแรงดึง (นาที) |
ความแข็งแรงของผลผลิต (ขั้นต่ำ) |
การยืดตัว (นาที) |
|
A-1 |
45,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว (310 เมกะปาสคาล) |
26,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว (180 เมกะปาสคาล) |
30% ใน 2 นิ้ว |
|
A-2 |
60,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว (415 เมกะปาสคาล) |
35,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว (240 เมกะปาสคาล) |
30% ใน 2 นิ้ว |
|
C |
70,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว (485 เมกะปาสคาล) |
40,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว (275 เมกะปาสคาล) |
30% ใน 2 นิ้ว |
ขนาดและความคลาดเคลื่อน
เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก (OD): โดยทั่วไปตั้งแต่ 1/4 นิ้วถึง 5 นิ้ว (6 มม. ถึง 127 มม.)
ความหนาของผนัง: บางถึงปานกลาง เหมาะสำหรับการถ่ายเทความร้อนและกักเก็บแรงดัน
ความคลาดเคลื่อน:
OD: ±0.005 นิ้ว (±0.13 มม.)
ผนัง: ±10%
ความตรง: สูงสุด 1/8 นิ้วต่อฟุต (1 มม./ม.)
สภาพพื้นผิว
พื้นผิวต้องสะอาด เรียบ และไม่มีตะกรัน รอยแตก ตะเข็บ และรอบ
กระบวนการ-ดึงเย็นและปรับให้เป็นมาตรฐานส่งผลให้ได้ผิวสำเร็จที่สดใส ไม่มีขนาด- เหมาะสำหรับการเชื่อมและขยายเป็นแผ่นท่อ
ข้อกำหนดการทดสอบ
การทดสอบอุทกสถิต: แต่ละหลอดจะต้องผ่านการทดสอบไฮโดรเทส เว้นแต่จะถูกแทนที่ด้วย NDE
การทดสอบไฟฟ้าแบบไม่ทำลาย (NDE): อาจใช้การทดสอบกระแสเอ็ดดี้หรืออัลตราโซนิก
การทดสอบการทำให้เรียบ: จำเป็นเพื่อประเมินความเหนียว
การทดสอบวูบวาบ: จำเป็นสำหรับท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางต่ำกว่า 3 นิ้ว OD
การทดสอบความแข็ง: อาจจำเป็นสำหรับเกรด C
การทดสอบแรงดึง: จำเป็นตามตัวอย่าง
การทดสอบแรงกระแทก: ไม่จำเป็นเว้นแต่จะระบุไว้
การใช้งาน
- หม้อต้มแรงดันสูง-: โรงไฟฟ้า โรงผลิตไฟฟ้าพลังความร้อนร่วม
- เครื่องทำความร้อนยิ่งยวดและเครื่องทำความร้อนซ้ำ: เชื้อเพลิงฟอสซิลและโรงงานหมุนเวียน-
- เครื่องประหยัด: ระบบทำความร้อนน้ำป้อน
- เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน: หน่วยกระบวนการทางอุตสาหกรรม
- เครื่องกำเนิดไอน้ำ: น้ำมันและก๊าซ กระบวนการทางเคมี
เปรียบเทียบกับมาตรฐานที่คล้ายกัน
|
มาตรฐาน |
ความแตกต่างที่สำคัญ |
|
มาตรฐาน ASTM A210 |
ท่อหม้อน้ำเหล็กกล้าคาร์บอนขนาดกลาง-ไร้รอยต่อ ความแข็งแรงสูงกว่า A192 |
|
มาตรฐาน ASTM A192 |
ท่อหม้อน้ำเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ-ไร้รอยต่อ ความแรงต่ำบริการทั่วไป |
|
มาตรฐาน ASTM A179 |
ท่อเหล็กคาร์บอนต่ำ-สำหรับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ความดันต่ำลง |
|
มาตรฐาน ASTM A213 |
ท่อโลหะผสมและสแตนเลสไร้รอยต่อสำหรับการบริการที่อุณหภูมิสูง- |
|
มาตรฐาน ASTM A106 |
ท่อเหล็กคาร์บอนไร้ตะเข็บ (เส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ขึ้น การใช้งานที่แตกต่างกัน) |
หมายเหตุ: ASTM A210 ใช้สำหรับท่อโดยเฉพาะ (เส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่า ความคลาดเคลื่อนเข้มงวดกว่า) ในขณะที่ ASTM A106 ครอบคลุมท่อที่ใช้ในท่อในกระบวนการ
การรับรองและตรวจสอบย้อนกลับ
- รายงานการทดสอบโรงงาน (MTR): จำเป็น (EN 10204 3.1 หรือ 3.2)
- การตรวจสอบย้อนกลับด้วยความร้อน: การตรวจสอบย้อนกลับตั้งแต่วัตถุดิบไปจนถึงผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย
- การตรวจสอบโดยบุคคลที่สาม-: มักจำเป็นสำหรับแอปพลิเคชันที่สำคัญ
- การปฏิบัติตามข้อกำหนดของ NACE: ไม่มีอยู่จริง; ต้องระบุบริการเปรี้ยว
สรุป
ASTM A210/A210M เป็นข้อกำหนดที่สำคัญสำหรับท่อเหล็กคาร์บอนปานกลาง-ไร้รอยต่อที่ใช้ในหม้อไอน้ำแรงดันสูง-และระบบฮีตเตอร์ซุปเปอร์ฮีตเตอร์ ด้วยเกรดสามเกรด (A-1, A-2, C) ที่ให้ความแข็งแกร่งเพิ่มขึ้น จึงให้ความยืดหยุ่นสำหรับเงื่อนไขการบริการที่แตกต่างกัน เกรด A-2 มีการใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดเนื่องจากมีความสมดุลที่เหมาะสมระหว่างความแข็งแรง ความเหนียว และความสามารถในการเชื่อม
เมื่อเปรียบเทียบกับ ASTM A192 แล้ว ASTM A210 มีเกรด-ความแข็งแกร่งที่สูงกว่า และมักนิยมใช้ในการผลิตพลังงานไฟฟ้าระดับสาธารณูปโภค-และระบบไอน้ำอุตสาหกรรมที่ต้องมีการปรับปรุงสมรรถนะทางกล
- เวอร์ชันปัจจุบัน: ASTM A210/A210M – 23 (ณ ปี 2025)
- สำนักพิมพ์: ASTM International
- ขอบเขต: หม้อต้มเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลาง-ไร้รอยต่อและท่อฮีตเตอร์ซุปเปอร์ฮีตเตอร์สำหรับบริการแรงดันสูง-
