321 i 321H to austenityczne stale nierdzewne chromowo-niklowe stabilizowane tytanem. Tytan stosuje się w celu zmniejszenia podatności na korozję międzykrystaliczną po spawaniu lub ekspozycji w zakresie temperatur wytrącania węglika chromu.
TP321 jest zwykle wybierany tam, gdzie system rurociągów wymaga ogólnej odporności na korozję porównywalnej z typem 304 wraz z poprawioną stabilnością po wystawieniu na działanie podwyższonej temperatury. TP321H to wersja o wyższej zawartości węgla przeznaczona do zastosowań, w których ważna jest wytrzymałość na pełzanie i właściwości pod wpływem naprężenia i zerwania.
ASTM A312/A312M obejmuje rury bez szwu, spawane i mocno obrabiane na zimno austenitycznej stali nierdzewnej do zastosowań w wysokich temperaturach i ogólnie korozyjnych. Norma wyraźnie identyfikuje TP321H jako gatunek H przeznaczony do stosowania w temperaturach, w których ważne są właściwości pełzania i pękania pod wpływem naprężenia.
| Przedmiot | Dostępne opcje |
|---|---|
| Produkt | Bezszwowa rura ze stali nierdzewnej |
| Oceny | TP321, TP321H |
| Oznaczenia UNS | S32100, S32109 |
| Stopnie europejskie | EN 1.4541, EN 1.4878 |
| Główny standard produktu | ASTM A312/A312M, ASME SA-312 |
| Standard rur wysokotemperaturowych | ASTM A376/A376M |
| Europejska norma produktowa | EN 10216-5 |
| System rozmiarów | NPS/Schemat lub metryczna średnica zewnętrzna * grubość ścianki |
| Wspólne harmonogramy | SCH 5S, 10S, 40S, 80S; cięższe ściany według specyfikacji projektu |
| Trasa produkcyjna | Bez szwu wykończone na gorąco lub na zimno |
| Obróbka cieplna | wyżarzane w roztworze; leczenie stabilizacyjne, jeśli zostało to określone |
| Powierzchnia | Wyżarzane i trawione, wyżarzane na połysk dla wybranych rozmiarów |
| Kończy się | Koniec gładki, koniec ścięty, przycięty na długość |
| Dokumentacja | EN 10204 3.1; 3.2 kontrola po uzgodnieniu |
| Opcje inspekcji | Chemia, próba rozciągania, wymiary, badania hydrostatyczne/NDE, PMI, UT i korozja międzykrystaliczna |
| Czynnik wyboru | TP321 | TP321H |
|---|---|---|
| Stopień UNS | S32100 | S32109 |
| Kontrola węgla | Maksymalna zawartość węgla | Kontrolowany gatunek o wyższej zawartości węgla |
| Główny cel | Rurociągi spawane i cykliczna obsługa w podwyższonej temperaturze | Trwała praca w wysokiej temperaturze i kontrolowana przez pełzanie |
| Wytrzymałość w wysokiej temperaturze | Dobry | Większa zdolność do pełzania i pękania naprężeniowego |
| Typowy wybór | Rurociągi procesowe, układy wydechowe, kompensatory i urządzenia termiczne | Rurociągi pieców, grzejniki rafineryjne, wysokotemperaturowe systemy parowe i ciśnieniowe |
| Priorytet weryfikacji | Chemia, stabilizacja tytanu i obróbka cieplna | Węgiel, wielkość ziarna, obróbka cieplna i dopuszczalne naprężenia normowe |
| Wymóg PMI | XRF może wspierać identyfikację rodziny stopów | Aby potwierdzić klasę H, wymagana jest analiza wrażliwa na węgiel |
Nie należy wybierać TP321H tylko dlatego, że jego maksymalna temperatura wydaje się wyższa. Projektant rurociągów musi ocenić projektową temperaturę, ciśnienie, dopuszczalne naprężenia, trwałość pełzania, cykle termiczne, mechanizm korozji i obowiązujące przepisy dotyczące rurociągów.
Outokumpu identyfikuje typ 321H/UNS S32109 jako żaroodporną austenityczną stal nierdzewną stabilizowaną tytanem, przeznaczoną przede wszystkim do pracy w warunkach wysokich temperatur, gdzie wytrzymałość na pełzanie staje się czynnikiem projektowym.
Wytop może uzyskać certyfikat zarówno jako TP321, jak i TP321H wyłącznie wtedy, gdy spełnia wszystkie obowiązujące wymagania dla obu gatunków, w tym:
Samo nakładanie się węgla nie powoduje automatycznie, że rura posiada podwójny certyfikat.
Podstawowa specyfikacja rur bez szwu ze stali nierdzewnej TP321 i TP321H stosowanych w rurociągach procesowych ogólnego zastosowania, instalacjach korozyjnych i rurociągach o podwyższonej temperaturze.
ASTM A312 wymaga obróbki cieplnej, testów mechanicznych i nieniszczącego testu elektrycznego lub testu hydrostatycznego. Wymiary standardowe są powiązane z normą ASME B36.19M, natomiast wymiary niestandardowe można również zamówić po spełnieniu pozostałych wymagań specyfikacji.
Specyfikacja materiałowa ASME powszechnie stosowana przy projektowaniu i wytwarzaniu rurociągów lub urządzeń ciśnieniowych zgodnie z przepisami konstrukcyjnymi ASME. Nabywca powinien podać w zamówieniu wymaganą edycję kodu ASME i edycję specyfikacji materiałowej.
Specjalizowana specyfikacja bezszwowych rur ze stali austenitycznej przeznaczonych do pracy w wysokich temperaturach. Został pierwotnie opracowany dla rurociągów elektrowni cieplnych, ale może być również stosowany w innych odpowiednich systemach wysokotemperaturowych.
ASTM obecnie wymienia A376/A376M-22 jako aktywny standard. Należy go określić tylko wtedy, gdy projekt wymaga specyfikacji wysokotemperaturowych rur bez szwu, zamiast automatycznie zastępować A312.
Stosowany do znormalizowanych średnic zewnętrznych rur ze stali nierdzewnej i zestawień stali nierdzewnej, takich jak:
ASME B36.19M to norma wymiarowa. Nie określa składu chemicznego, obróbki cieplnej ani odporności na korozję TP321/TP321H.
Można odnieść się do innych dostępnych na rynku serii grubości ścianek, takich jak Schedule 160 lub XXS, jeśli pozwala na to specyfikacja produktu i projekt.
Przyrostek „S” odróżnia zestawienia rur ze stali nierdzewnej w ramach B36.19M od odpowiedniego systemu grubości ścianek w B36.10M. Niektóre rozmiary nominalne nie mają identycznych grubości ścianek w ramach obu norm.
Ma zastosowanie do bezszwowych rur ze stali nierdzewnej do zastosowań ciśnieniowych.
Typowe europejskie referencje obejmują:
Oznaczenia klasy EN nie należy traktować jako automatycznego zamiennika klasy ASTM. Klient musi potwierdzić wymagany skład chemiczny, właściwości mechaniczne, obróbkę cieplną, badania i zatwierdzenie sprzętu ciśnieniowego. Alleima wymienia 1.4541 i 1.4878 wśród europejskich oznaczeń dostarczonych w ramach EN 10216-5.
Do bezszwowych ferrytycznych i austenitycznych rur kotłowych, przegrzewaczy i wymienników ciepła. Należy stosować tę specyfikację, jeśli produkt jest wymiennikiem ciepła lub rurą kotłową o minimalnej ściance, a nie rurą procesową NPS.
Do rur bez szwu i spawanych ze stali austenitycznej o nominalnych ściankach, stosowanych ogólnie w zastosowaniach odpornych na korozję oraz w niskich lub wysokich temperaturach.
A213 i A269 mogą obejmować TP321 lub TP321H, ale nie zastępują automatycznie ASTM A312 dla rur procesowych.
Rury statku powietrznego i silnika mogą wymagać normy AMS 5570, AMS 5557 lub specyficznej dla klienta specyfikacji lotniczej, a nie ASTM A312. Alleima wymienia te standardy AMS dla bezszwowych rur lotniczych typu 321.
Normę materiałową należy stosować łącznie z kodem projektu, takim jak:
Normy te określają dopuszczalne naprężenia, projekt ciśnienia, minimalną grubość ścianki, wydajność złącza, naddatek na korozję, wymagania badawcze i ograniczenia temperaturowe. Sama norma ASTM A312 nie zapewnia kompletnego projektu systemu rurociągów.
Poniższe wartości są powszechnie kojarzone z normami ASTM TP321 i TP321H. Ostateczne zamówienie zakupu, aktualna wersja standardu materiałowego i certyfikowana MTC zawsze mają kontrolę.
| Element | TP321 | TP321H |
|---|---|---|
| Węgiel, C | ≤0,08% | 0,04–0,10% |
| Mangan, Mn | ≤2,00% | ≤2,00% |
| Krzem, Si | ≤1,00% | ≤1,00% |
| Fosfor, P | ≤0,045% | ≤0,045% |
| Siarka, S | ≤0,030% | ≤0,030% |
| Chrom, Cr | 17,0–19,0% | 17,0–19,0% |
| Nikiel, Ni | 9,0–12,0% | 9,0–12,0% |
| Azot, N | ≤0,10% | ≤0,10% |
| Tytan, Ti | Stabilizowany zgodnie z obowiązującą specyfikacją | Stabilizowany zgodnie z obowiązującą specyfikacją |
Tytan ma silniejsze powinowactwo do węgla niż chrom. Odpowiednia stabilizacja ogranicza powstawanie węglików chromu na granicach ziaren, a tym samym poprawia odporność na korozję międzykrystaliczną po spawaniu lub działaniu podwyższonej temperatury.
Obecność tytanu nie czyni 321 odpornym na wszystkie mechanizmy korozji. Należy jeszcze ocenić wżery chlorkowe, korozję szczelinową i pękanie spowodowane korozją naprężeniową chlorków.
Wymagania mechaniczne zależą od obowiązującej normy produktu, metody produkcji i grubości ścianki.
| Nieruchomość | Typowe wymaganie |
|---|---|
| 0,2% dowodu / granicy plastyczności | Minimum około 205–210 MPa |
| Wytrzymałość na rozciąganie | Minimum około 515 MPa |
| Wydłużenie | Minimum około 35%. |
| Struktura | Austenityczny |
| Hartowanie cieplne | Nieutwardzalny w wyniku konwencjonalnej obróbki cieplnej |
| Metoda wzmacniania | Praca na zimno |
Alleima zgłasza wartości w temperaturze pokojowej wynoszące co najmniej 210 MPa wytrzymałości na rozciąganie, 515–690 MPa wytrzymałości na rozciąganie i co najmniej 35% wydłużenia dla bezszwowych materiałów rurowych i rurowych z rodziny 321 stabilizowanych tytanem.
ASTM A312 stwierdza, że rury bez szwu TP321 i TP321H o nominalnej grubości ścianki większej niż 3/8 cala lub 9,5 mm mają inne, niższe minimalne wymagania dotyczące wytrzymałości. Dlatego specyfikacje zakupu grubościennych należy sprawdzić bezpośrednio w obowiązującej tabeli norm.
Typowy zakres wyżarzania przesycającego dla rur i rurek bez szwu z rodziny 321 wynosi w przybliżeniu:
1040–1100°C / 1905–2010°F, a następnie szybkie ochłodzenie.
TP321H może wymagać:
Alleima zaleca obróbkę roztworem w temperaturze około 1040–1100°C dla TP321 i opisuje dodatkowe kwestie związane z wielkością ziarna i stabilizacją dla TP321H.
Nie wolno kopiować parametrów obróbki cieplnej z ogólnego arkusza danych do zamówienia bez sprawdzenia:
Struktura stabilizowana tytanem zapewnia zwiększoną odporność na korozję międzykrystaliczną po ekspozycji na działanie podwyższonych temperatur i po spawaniu.
Jest to główny powód wyboru TP321 zamiast konwencjonalnego typu 304 w zastosowaniach wymagających powtarzającej się ekspozycji termicznej.
Ogólna odporność na korozję mokrą 321 jest zasadniczo porównywalna z typem 304 w wielu umiarkowanych środowiskach, w tym w wybranych kwasach organicznych, roztworach soli i środowiskach żrących.
Obowiązują szczególne ograniczenia, w tym niektóre warunki dotyczące kwasu azotowego.
TP321 nie zawiera poziomu molibdenu stosowanego w celu poprawy odporności na chlorki w typie 316/316L. Korozja wżerowa i szczelinowa może wystąpić nawet przy stosunkowo niskich stężeniach chlorków, zwłaszcza w połączeniu z:
Nie należy promować TP321/321H jako materiału odpornego na wodę morską.
Podobnie jak inne konwencjonalne austenityczne stale nierdzewne, 321 może być podatny na pękanie korozyjne naprężeniowe, gdy występują razem naprężenia rozciągające, ekspozycja na chlorki i podwyższona temperatura. Alleima zauważa, że ryzyko to może powstać powyżej około 60°C w niektórych środowiskach zawierających chlorki.
Opublikowane dane materiałowe wskazują na możliwe zastosowanie w środowiskach takich jak:
Liczby te stanowią wytyczne materiałowe specyficzne dla środowiska, a nie uniwersalne limity temperatur projektowych. Rzeczywista przydatność zależy od ciśnienia, składu gazu, utlenienia, zawartości siarki, nawęglania, trwałości pełzania i kodu projektowego.
Alleima identyfikuje stabilizowane tytanem materiały z rodziny 321 do pieców grzewczych, zakładów hydrorafinacji, pieców do krakingu, wymienników ciepła oraz rurociągów chemicznych i petrochemicznych.
W przypadku rur kotłów, przegrzewaczy lub wymienników ciepła należy zwykle oceniać normę ASTM A213, zamiast opisywać produkt jako rurę ASTM A312.
Klienci z branży lotniczej powinni podać wymaganą specyfikację AMS i tolerancje wymiarowe, zamiast zamawiać wyłącznie „rurę bez szwu 321”.
321 można uwzględnić w przypadku wybranych podgrzewanych urządzeń do przetwarzania, komponentów magazynujących i systemów termicznych.
Natomiast służba sanitarna wymaga odrębnej oceny:
Rura ASTM A312 nie powinna być automatycznie opisywana jako rura sanitarna.
Typowe opisy zakupów obejmują:
Dostępność zależy od gatunku, ścieżki produkcyjnej, średnicy zewnętrznej, grubości ścianki, możliwości obróbki cieplnej i wielkości zamówienia.
Niestandardowe rozmiary metryczne mogą być dostarczane przez:
Średnica zewnętrzna * Grubość ścianki * Długość
Typowe zapytania powinny obejmować:
Wszystkie zakresy dostaw muszą zostać potwierdzone podczas przeglądu technicznego.
Wymiary skosu należy podać na rysunku lub w specyfikacji projektu. Wspólne wymagania mogą odnosić się do ASME B16.25, ale dokładny kąt ukosu, powierzchnia stopki i tolerancja wymiarowa muszą zostać potwierdzone przed rozpoczęciem produkcji.
Stal nierdzewna z rodziny 321 ma ogólnie dobrą spawalność i może być spawana przy użyciu typowych procesów, takich jak:
W przypadku konwencjonalnego spawania materiału wyżarzonego rozpuszczająco, podgrzewanie wstępne nie jest zwykle wymagane. Można rozważyć odpowiednie stabilizowane spoiwa, często z rodziny 347, w zależności od projektu złącza i warunków pracy.
Alleima zaleca GTAW jako preferowany proces dla swoich materiałów z rodziny 321 i wymienia stabilizowane metale wypełniające typu ER347/E347. Zaleca się także kontrolowanie dopływu ciepła i temperatury międzyściegowej.
Ostateczna procedura spawania musi uwzględniać:
ASTM A312 wymaga testów mechanicznych i wymaga, aby każda rura przeszła nieniszczący test elektryczny lub test hydrostatyczny, z zastrzeżeniem postanowień normy.
Ręczny XRF może zidentyfikować główne pierwiastki stopowe, takie jak chrom, nikiel i tytan, ale konwencjonalny ręczny XRF nie jest w stanie dokładnie zmierzyć zawartości węgla wymaganej do odróżnienia TP321 od TP321H.
Dlatego:
W szczególności zauważa, że XRF nie jest w stanie zmierzyć zawartości węgla potrzebnej do odróżnienia konwencjonalnych gatunków stali nierdzewnej od ich wersji L lub H.
Jeżeli nabywca wymaga dowodów dotyczących podatności na atak międzykrystaliczny, można określić badanie ASTM A262.
W zamówieniu należy podać:
„Przetestowano zgodnie z ASTM A262” jest niekompletne bez określenia wymaganej praktyki i kryteriów akceptacji.
Dostępne opcje pakowania obejmują:
Opakowanie należy dobrać w zależności od rozmiaru rury, grubości ścianki, wykończenia powierzchni, sposobu transportu i warunków przeładunku w porcie docelowym.
Specyfikacje zakupu są sprawdzane pod kątem gatunku, standardu produktu, standardu wymiarowego, kodu projektu i warunków świadczenia usług.
Zamówienia TP321H można kontrolować poprzez przegląd MTC i analizę chemiczną uwzględniającą węgiel, zamiast polegać wyłącznie na ręcznym XRF.
Badania wymiarowe, wymagania hydrostatyczne/NDE, PMI, UT, badania korozji międzykrystalicznej i kontrole stron trzecich mogą być koordynowane zgodnie z zamówieniem.
Dostępne jest cięcie na długość, fazowanie, zabezpieczanie końcówek, czyszczenie powierzchni, znakowanie i pakowanie dostosowane do potrzeb projektu.
Dla międzynarodowych projektów przemysłowych można przygotować certyfikaty materiałowe, listy pakowania, protokoły kontroli i dokumenty identyfikowalności.
Aby uzyskać dokładny przegląd techniczny i wycenę, wyślij:
Prosimy o wycenę rury bez szwu ze stali nierdzewnej ASTM A312 TP321H, NPS 4, SCH 40S, długość 6 m, wyżarzana w roztworze i trawiona, ze ściętymi końcami, EN 10204 3.1, zweryfikowana pod kątem emisji dwutlenku węgla przez OES, przetestowana hydrostatycznie/NDE, z opakowaniem eksportowym nadającym się do transportu morskiego.
TP321H ma kontrolowaną wyższą zawartość węgla i dodatkowe wymagania dotyczące wysokich temperatur, mające na celu poprawę odporności na pełzanie i pękanie naprężeniowe. TP321 jest zwykle wybierany do ogólnych zastosowań w podwyższonej temperaturze i ustabilizowanej odporności na korozję.
Nie. TP321H jest korzystny, gdy wymagana jest trwała wytrzymałość w wysokiej temperaturze. W przypadku zastosowań w niższych temperaturach, cykli termicznych lub zastosowań zdominowanych korozją bardziej odpowiedni może być gatunek TP321 lub inny.
ASTM A312/A312M lub ASME SA-312 to zwykle główny standard produktu dla bezszwowych rur procesowych ze stali nierdzewnej.
W przypadku rur bez szwu z austenitycznej stali nierdzewnej stosowanych w specjalistycznych zastosowaniach wysokotemperaturowych należy wziąć pod uwagę normę ASTM A376, szczególnie tam, gdzie wyraźnie wymaga tego projekt lub specyfikacja branży energetycznej.
Nie automatycznie. ASTM A213 to specyfikacja rur kotła, przegrzewacza i wymiennika ciepła. ASTM A312 to specyfikacja rury. Wymiary, tolerancje, wymagania testowe i zamierzone zastosowania różnią się.
Nie. XRF może zidentyfikować główne pierwiastki stopowe, ale nie może niezależnie zweryfikować zakresu węgla wymaganego dla gatunku H. Wymagana jest analiza uwzględniająca węgiel i weryfikacja MTC.
Generalnie nie jest to preferowany gatunek do wody morskiej lub agresywnych chlorków. Należy ocenić korozję wżerową, korozję szczelinową i pękanie spowodowane korozją naprężeniową. Bardziej odpowiedni może być gatunek zawierający molibden lub duplex.
Nie w ogólnej obsłudze chlorków. 321 wybiera się głównie ze względu na stabilizację tytanu i działanie w podwyższonych temperaturach. 316L zwykle zapewnia lepszą odporność na wiele środowisk zawierających chlorki ze względu na zawartość molibdenu.
Zwykle nie dotyczy to standardowych warunków spawania, ale ostateczne wymagania zależą od grubości ścianki, formowania, kodu projektowego, temperatury roboczej, mechanizmu korozji i specyfikacji projektu.
Tak, ale tylko wtedy, gdy materiał spełnia wszystkie mające zastosowanie wymagania chemiczne, dotyczące wielkości ziarna, obróbki cieplnej, mechaniczne i standardowe dotyczące produktu dla obu gatunków.
Rura ASTM A312 jest dostarczana w wymaganym stanie poddanym obróbce cieplnej. Dokładne wymagania dotyczące temperatury i chłodzenia zależą od gatunku, metody produkcji i określonego wydania standardowego.
EN 10204 3.1 Raporty MTC, testy chemiczne i mechaniczne, protokoły kontroli wymiarowej, raporty PMI, raporty NDE, protokoły obróbki cieplnej i dokumenty z inspekcji stron trzecich mogą być dostarczone zgodnie z zamówieniem.
Wyślij wymaganą normę, gatunek, NPS lub OD, grubość ścianki, długość, ilość, temperaturę roboczą, ciśnienie, medium procesowe i wymagania kontrolne.
Zapytaj o cenę rury 321/321H
Wyślij specyfikację rurociągów do przeglądu technicznego
Shaanxi Shangyou ze stali nierdzewnej Co., Ltd.
