Бесшовные и сварные трубчатые изделия для контрольно-измерительной аппаратуры из стали 316L могут использоваться в инженерных системах подачи жидкостей, если они соответствуют применимым требованиям к материалу, размерам, давлению и соединениям.
Основное различие заключается в производственном процессе. Бесшовные трубы изготавливаются без продольного сварного шва. Сварные трубы формируются из полосы и свариваются по всей длине; некоторые изделия подвергаются дополнительной протяжке и термообработке для достижения требуемых размеров и состояния.
Для применения в контрольно-измерительной аппаратуре выбор должен также учитывать качество поверхности, твердость, толщину стенки, воздействие коррозии и совместимость с выбранными фитингами. Производственный процесс является одной из составляющих этой спецификации.
| Точка сравнения | Бесшовная труба из стали 316L | Сварная труба из стали 316L |
|---|---|---|
| Исходный материал | Полая заготовка, полученная методом прошивки слитка или экструзии | Плоская полоса, сформированная в трубу |
| Продольный сварной шов | Отсутствует | Присутствует как часть производственного процесса |
| Дальнейшая обработка | Может подвергаться холодной протяжке, отжигу и финишной обработке | Может подвергаться калибровке, отжигу, холодной протяжке или другой финишной обработке |
| Оценка давления | Требует соответствующих размеров, состояния материала и расчетной базы | Требует такой же оценки, плюс применимые требования, связанные со сварным швом |
| Приемка по размерам | Проверка наружного диаметра, толщины стенки, овальности и вариации толщины стенки | Проверка наружного диаметра, толщины стенки, овальности и состояния области сварного шва |
| Совместимость с компрессионными фитингами | Зависит от требований производителя фитингов к трубчатым изделиям | Зависит от типа одобренного сварного изделия и тех же требований к фитингам |
| Фокус инспекции | Корпус трубы, размеры, состояние поверхности и свойства материала | Корпус трубы и целостность сварного шва, а также размеры и свойства материала |
| Стоимость и доступность | Зависят от размеров, обработки и требований к инспекции | Могут предлагать ценовые преимущества при соответствующих размерах и объемах производства |
Это производственные и закупочные различия. Ни один из методов сам по себе не определяет расчетное давление или срок службы готовой трубы.
Бесшовная труба изготавливается из полой заготовки, полученной методами, такими как прошивка слитка или горячая экструзия. Последующая холодная протяжка и термообработка позволяют установить окончательный размер, состояние поверхности и механические свойства.
Отсутствие продольного сварного шва исключает эту производственную особенность из оценки инспекции и проектирования. Вариации размеров, дефекты поверхности и другие несовершенства по-прежнему требуют контроля.
Сварная труба начинается с полосы, которая формируется в круглое сечение и сваривается по всей длине.
Готовый продукт зависит не только от операции сварки. Финишная обработка сварного шва, калибровка, термообработка и инспекция влияют на состояние, поставляемое покупателю.
Таким образом, «сварная» не полностью описывает историю обработки или конечный уровень качества.
Сварная труба сначала сваривается, а затем протягивается до окончательных размеров. Этот метод следует указывать отдельно при сравнении изделий для контрольно-измерительной аппаратуры.
Описание производственных процессов RathGibson различает сварные трубы, сварные трубы с последующей протяжкой и бесшовные трубы, включая использование полых заготовок для производства бесшовных труб и операции повторной протяжки для сварных труб с последующей протяжкой.
Холодная протяжка не превращает сварное изделие в бесшовную трубу. Аналогично, незаметная линия сварки не доказывает, что труба была изготовлена без сварки.
Производственный процесс должен быть установлен на основе документации поставщика и идентификации продукта.
316L – это аустенитная нержавеющая сталь с низким содержанием углерода и молибдена. Низкое содержание углерода повышает устойчивость к межкристаллитной коррозии, связанной с сенсибилизацией, после сварки по сравнению с соответствующей маркой с более высоким содержанием углерода.
Обозначение описывает марку материала. Оно не устанавливает:
Является ли труба бесшовной или сварной.
Была ли сварная труба подвергнута повторной протяжке.
Доставленную твердость.
Шероховатость или чистоту поверхности.
Допустимое рабочее давление.
Пригодность для конкретной системы фитингов.
Эти требования должны быть указаны отдельно.
Для коммерческих предложений с пометкой «316/316L» проверьте, что сертификат материала подтверждает соответствие соответствующим требованиям для обеих марок. Используйте сертифицированную марку и состояние при применении данных проектирования.
Полезное сравнение давления требует эквивалентного наружного диаметра, толщины стенки, температуры, состояния материала и проектных предположений.
Соответствующие входные данные включают:
Минимальная доступная толщина стенки с учетом производственных допусков.
Допустимое напряжение материала при расчетной температуре.
Применимые факторы, связанные со сварным швом, и требования к контролю.
Допуски на коррозию, эрозию или изготовление.
Циклические нагрузки давления и внешние механические нагрузки.
Номинальные параметры фитингов, клапанов, коллекторов и других компонентов.
ASTM A269/A269M – это спецификация продукта, охватывающая бесшовные и сварные аустенитные нержавеющие трубы. ASME B31.3, где применимо, рассматривает проектирование, изготовление, контроль и испытания трубопроводной системы. Соответствие спецификации трубчатых изделий само по себе не устанавливает расчетное давление собранной системы.
Таблицу с заголовком «бесшовные трубы» не следует применять к сварным трубам без проверки сопровождающих инструкций.
Например, техническая спецификация трубчатых изделий Swagelok MS-01-107 указывает множители0,85 для двухкратно сварных и протянутых труб и 0,80 для однократно сварных и протянутых труб при использовании применимых таблиц из нержавеющей стали. Это условия данного опубликованного метода расчета, а не универсальные коэффициенты давления для каждого сварного изделия из стали 316L.
Подтвердите точную классификацию продукта, марку, диапазон температур и систему фитингов перед применением данных производителя.
Номинальные параметры при комнатной температуре требуют пересмотра при изменении рабочей температуры.
Аналогично, полностью отожженные трубы и трубы, поставляемые в упрочненном холоднодеформированном состоянии, должны оцениваться с использованием их соответствующих свойств и одобренных систем соединений.
Сравнение должно определять допустимый рабочий диапазон каждого предлагаемого продукта, а не присваивать общее преимущество в прочности, основанное только на наличии сварного шва.
Фитинги для контрольно-измерительной аппаратуры зависят от контролируемого взаимодействия между трубкой и зажимными и уплотнительными элементами фитинга.
Труба может соответствовать спецификации материала и при этом не соответствовать рекомендуемым требованиям выбранного производителя фитингов.
Укажите фактический наружный диаметр трубы.
Например, труба диаметром 1/4 дюйма имеет наружный диаметр 6,35 мм. Это другой размер, чем у трубы диаметром 6 мм. Выберите соответствующий размер и систему фитингов.
Проверьте овальность, особенно вблизи обрезанных концов или в зонах, подверженных изгибу и обращению. Локальная деформация может помешать вставке, выравниванию и уплотнению.
Стенка должна соответствовать как расчету давления, так и допустимому диапазону производителя фитингов.
Слишком тонкая стенка может по-разному реагировать во время сборки фитинга. Стенка, выходящая за пределы одобренного диапазона фитинга, также может вызвать проблемы совместимости.
Где две трубы имеют одинаковый фактический наружный диаметр и толщину стенки, их геометрический внутренний диаметр одинаков независимо от производственного процесса. Различия в потоке должны оцениваться по фактическим размерам, состоянию внутренней поверхности и установленной конфигурации.
Указанная твердость должна быть совместима с системой фитингов.
Руководство Parker по трубкам для контрольно-измерительной аппаратуры подчеркивает материал, наружный диаметр, толщину стенки, состояние отжига и качество поверхности как требования к заказу. Его руководство признает подходящие бесшовные и сварные с последующей протяжкой изделия для применений с фитингами для контрольно-измерительной аппаратуры.
Запишите применимый предел твердости и метод испытаний в спецификации закупки. Общее описание, такое как «мягкая трубка», недостаточно для инспекции приемки.
Царапины, вмятины и локальные неровности могут повлиять на зону уплотнения.
Осмотрите поверхность трубы в месте контакта с фитингом и защитите ее во время резки, хранения и установки. Подготовка концов должна обеспечивать требуемую перпендикулярность и снятие заусенцев без повреждения уплотнительной поверхности.
Заводское испытание давлением проверяет трубу в условиях испытаний. Оно не проверяет последующее собранное соединение фитинга.
Как бесшовные, так и сварные изделия должны обеспечивать требуемую химию 316L и конечное состояние материала.
Для сварных труб процесс сварки, термообработка и конечное состояние области сварного шва имеют значение для коррозионной стойкости. Для бесшовных труб важны производственная термообработка и состояние поверхности.
Оценка эксплуатации должна включать технологическую среду, температуру, хлориды, чистящие химикаты, отложения и внешнее воздействие.
316L остается восприимчивой к локализованной коррозии и растрескиванию под напряжением в определенных условиях. Outokumpu указывает воздействие хлоридов, температуру, химический состав раствора и растягивающее напряжение среди факторов, влияющих на эти механизмы.
Выбор бесшовной трубы не устраняет необходимость подтверждения пригодности 316L для данной среды.
Яркий отжиг описывает условие обработки. Он не устанавливает универсальный уровень внутренней шероховатости или чистоты.
Где качество поверхности влияет на отбор проб, анализ или производительность процесса, указывайте измеримые требования, такие как:
Внутренняя и внешняя отделка поверхности.
Максимальная шероховатость, где требуется.
Процедура очистки и критерии приемки.
Требования к остаткам и частицам.
Сушка, защита концов и упаковка.
Требуемые записи об инспекции.
Производители предлагают отдельные операции полировки, электрополировки и очистки, поскольку эти требования выходят за рамки простого выбора бесшовной или сварной конструкции.
Чисто выглядящая внешняя поверхность дает ограниченную информацию о состоянии внутри трубы.
Линии контрольно-измерительной аппаратуры часто включают изгибы и работают вблизи оборудования, вызывающего вибрацию или пульсацию давления.
Качество гибки зависит от размеров трубы, состояния материала, инструмента и радиуса изгиба. Как бесшовные, так и сварные изделия требуют контроля сплющивания, локального утонения, повреждения поверхности и конечной геометрии.
Где проект требует определенной квалификации гибки или ориентации сварного шва, укажите это до изготовления.
Надежность в эксплуатации также зависит от прокладки и поддержки. Руководство по установке Swagelok объясняет, что подходящие опоры для труб помогают ограничить движение, вызванное повторяющимися импульсами и вибрацией, и что трубчатые изделия не должны нести неподдерживаемый вес компонентов, таких как клапаны и регуляторы.
Для требовательных циклических нагрузок оценивайте полную сборку с использованием соответствующих данных проектирования или квалификации. Одно лишь расчетное давление не определяет усталостную прочность.
План инспекции должен проверять заказанный продукт и любые дополнительные требования к применению.
| Элемент проверки | Что установить |
|---|---|
| Сертификат материала | Марка, номер плавки, химический состав и заявленные свойства, требуемые спецификацией |
| Производственный процесс | Бесшовный, сварной или сварной с последующей протяжкой |
| Размеры | Наружный диаметр, толщина стенки, овальность, длина и соответствующие допуски |
| Условие поставки | Термообработка, твердость и любое указанное холоднодеформированное состояние |
| Состояние поверхности | Применимые пределы приемки, включая область контакта с фитингом |
| Неразрушающий контроль | Метод, эталонный стандарт, охват и критерии приемки |
| Испытание давлением или на герметичность | Проведенное испытание, применимая процедура и основание для приемки |
| Прослеживаемость | Связь между поставленными трубами, маркировкой, сертификатами и протоколами испытаний |
| Чистота | Указанные требования к очистке, консервации и упаковке |
ASTM A269 требует, чтобы каждая труба прошла неразрушающий электрический или гидростатический контроль. Обозначение A269 поэтому не означает автоматически, что оба метода были выполнены.
Если проект требует определенного метода или комбинации методов, укажите это явно.
Вихретоковый и ультразвуковой контроль требуют соответствующих процедур, эталонных стандартов и критериев приемки. Их возможности зависят от материала трубы, размеров, ориентации неоднородности и конфигурации контроля. ASTM E426 охватывает вихретоковый контроль указанных трубчатых изделий, а ASTM E213 – ультразвуковой контроль металлических труб.
Запрос на «100% NDT» должен указывать метод, охват и обработку любых неконтролируемых областей.
Идентификация материала методом положительного контроля может помочь выявить ошибки в сплавах, но аналитический метод должен измерять элементы, необходимые для принятия решения.
Портативный рентгенофлуоресцентный анализ не может измерять углерод и поэтому не может независимо подтвердить низкоуглеродное различие между 316 и 316L. Для проверки углерода требуется подходящий аналитический метод, способный измерять углерод.
Поддерживайте прослеживаемость до сертификата материала и указывайте дополнительную проверку в соответствии с требованиями проекта.
Бесшовные трубы подходят, когда спецификация проекта, одобренная система компонентов или установленная квалификация требуют продукт без продольного сварного шва.
Это также может быть практичным выбором, когда требуемые размеры и условие поставки легко доступны у квалифицированного производителя бесшовных труб.
Подтвердите остальные требования с той же тщательностью, что и для любых труб, работающих под давлением: размеры, твердость, состояние поверхности, испытания и прослеживаемость.
Сварные трубы с последующей протяжкой могут быть подходящим вариантом, когда:
Проект разрешает производственный процесс.
Выбранная система фитингов принимает продукт.
Расчет давления учитывает применимые требования, связанные со сварным швом.
Размеры, твердость и состояние поверхности соответствуют заказу.
Данные инспекции подтверждают приемку.
Коммерческое предложение на сварные трубы должно указывать, включена ли повторная протяжка. Не предполагайте, что все сварные изделия прошли одинаковую обработку.
Сварное производство может обеспечить ценовые преимущества, но дальнейшая протяжка, отделка, очистка и инспекция влияют на конечную цену.
Сравнивайте продукты с эквивалентными размерами, условием поставки, испытаниями и документацией. Также учитывайте полезную длину, выход годных при изготовлении, требования к установке и доступность квалифицированных замен.
Более низкая удельная цена полезна только тогда, когда поставленный продукт соответствует предполагаемому применению.
| Пункт RFQ | Информация для указания |
|---|---|
| Материал | Обозначение 316L и любая требуемая двойная сертификация |
| Стандарт продукта | Применимая спецификация, редакция и дополнительные требования |
| Производственный процесс | Бесшовный, сварной или сварной с последующей протяжкой; укажите разрешенные альтернативы |
| Размеры | Фактический наружный диаметр, толщина стенки, основание для расчета толщины стенки и допуски |
| Форма поставки | Прямые отрезки или бухты, требуемая длина и количество |
| Условие поставки | Отожженное или другое указанное состояние, с требованиями к твердости |
| Совместимость с фитингами | Предполагаемый производитель и серия фитингов, с применимыми требованиями к трубкам |
| Условия эксплуатации | Расчетное давление, температура, среда и соответствующие циклические условия |
| Поверхность и чистота | Отделка, шероховатость, где требуется, очистка и консервация |
| Испытания | Методы, охват, критерии приемки и требования к отчетности |
| Документация | Сертификаты материала, прослеживаемость и требуемые записи об инспекции |
| Упаковка | Защита поверхности, заглушки на концах и идентификация |
Где указана ASTM A213, учитывайте, что ее область применения – бесшовные трубы. Сварная труба не должна предлагаться в качестве замены, соответствующей A213, только потому, что ее марка сплава и номинальные размеры совпадают.
Требуйте от поставщиков указывать отклонения в своих коммерческих предложениях, чтобы техническая приемка была завершена до покупки.
Да. Спецификация охватывает оба метода, поэтому заказ на поставку должен указывать, какой производственный процесс требуется или разрешен.
Нет. Труба, изготовленная сваркой и последующей протяжкой, остается сварной трубой с последующей протяжкой, даже если шов трудноразличим.
Подходящие сварные изделия могут использоваться там, где это разрешено производителем фитингов. Подтвердите, требуется ли сварная конструкция с последующей протяжкой, и проверьте размеры, твердость, качество поверхности и применимую расчетную базу давления.
Коррозионная стойкость зависит от сплава, конечной термообработки, состояния поверхности и окружающей среды. Сам по себе производственный процесс не устанавливает универсального преимущества в коррозионной стойкости.
Нет. Яркий отжиг может применяться к изделиям, изготовленным различными производственными методами. Проверяйте обозначение производственного процесса и документацию материала.
Обоснованное сравнение бесшовных и сварных труб из стали 316L для контрольно-измерительной аппаратуры учитывает готовый продукт и систему, в которой он будет эксплуатироваться.
Указывайте производственный процесс наряду с требованиями к давлению, размерам, твердости, качеству поверхности, совместимости с фитингами и критериями инспекции. Это дает отделам закупок четкую основу для сравнения коммерческих предложений и проверки поставленных труб.
