Ống liền mạch thép không gỉ 310S / 310H
ASTM A312 TP310S và TP310H là các mác thép không gỉ austenit 25Cr–20Ni được phát triển cho đường ống tiếp xúc với nhiệt độ cao, môi trường oxy hóa, môi trường cacbon hóa và một số khí quy trình chứa lưu huỳnh nhất định.
TP310S cung cấp hàm lượng carbon thấp hơn để dễ dàng chế tạo mối hàn và giảm nguy cơ nhạy cảm. TP310H sử dụng phạm vi carbon cao hơn được kiểm soát và yêu cầu về kích thước hạt để cải thiện hiệu suất rão và ứng suất-đứt gãy trong quá trình sử dụng ở nhiệt độ cao kéo dài.
Ống thép không gỉ 310S so với 310H
| Mục lựa chọn |
TP310S |
TP310H |
| Ký hiệu UNS |
S31008 |
S31009 |
| Hàm lượng carbon |
≤0,08% |
0,04–0,10% |
| Mục đích chính |
Chế tạo mối hàn và sử dụng chung ở nhiệt độ cao |
Sử dụng ở nhiệt độ cao kéo dài, rão |
| Khả năng hàn |
Ưu tiên khi yêu cầu hàn rộng rãi |
Có thể hàn, nhưng yêu cầu kiểm soát chặt chẽ hơn về carbon và nhiệt đầu vào |
| Độ bền ở nhiệt độ cao |
Trung bình |
Khả năng rão và ứng suất-đứt gãy cao hơn |
| Yêu cầu kích thước hạt |
Yêu cầu tiêu chuẩn ASTM A312 |
Yêu cầu kích thước hạt thô được kiểm soát |
| Lựa chọn điển hình |
Chu kỳ nhiệt, đường ống lò, các bộ phận chế tạo |
Đường ống áp lực nhiệt độ cao liên tục và giá đỡ ống |
ASTM A312 đặc biệt xác định TP310H là một biến thể của TP310S cho các nhiệt độ mà tính chất rão và ứng suất-đứt gãy quan trọng. Các bảng ASTM A312 trước đây cho thấy yêu cầu kích thước hạt số 6 hoặc thô hơn đối với TP310H.
Có thể chứng nhận kép ống 310S và 310H không?
Phạm vi carbon chồng lấn giữa0,04% và 0,08%, do đó, chứng nhận kép có thể khả thi về mặt kỹ thuật đối với một số mẻ. Tuy nhiên, sự chồng lấn carbon đơn thuần là không đủ.
Vật liệu phải đáp ứng:
- Yêu cầu hóa học của cả hai mác
- Yêu cầu kích thước hạt của TP310H
- Đặc tính cơ học được đặt hàng
- Yêu cầu xử lý nhiệt
- Phiên bản ASTM hoặc ASME chính xác được nêu trong đơn đặt hàng
Chứng chỉ không được mô tả ống là loại kép TP310S/TP310H trừ khi mọi yêu cầu áp dụng đã được xác minh.
Tiêu chuẩn áp dụng
Tiêu chuẩn vật liệu và sản phẩm
ASTM A312/A312M
Đặc tả sản phẩm chính cho ống thép không gỉ austenit liền mạch, hàn và gia công nguội nặng, dùng cho dịch vụ nhiệt độ cao và ăn mòn nói chung. Danh sách ASTM hiện tại là A312/A312M-25.
ASTM A376/A376M
Có thể được chỉ định cho ống thép không gỉ austenit liền mạch được đặt hàng đặc biệt cho dịch vụ nhà máy điện trung tâm nhiệt độ cao và tương tự. Đặc tả dự án nên xác định xem ASTM A312 hay ASTM A376 áp dụng.
ASTM A213/A213M
Áp dụng cho nồi hơi, bộ quá nhiệt và bộ trao đổi nhiệt bằng thép không gỉ ferritic và austenit liền mạchống. Nó không nên tự động thay thế ASTM A312 khi sản phẩm yêu cầu là ống. Alleima liệt kê cả ASTM A213 và ASTM A312 cho các sản phẩm ống liền mạch 310S/310H, tùy thuộc vào dạng sản phẩm được đặt hàng.
Tiêu chuẩn kích thước
ASME B36.19M
Tiêu chuẩn hóa kích thước cho ống thép không gỉ rèn hàn và liền mạch được sử dụng ở nhiệt độ và áp suất cao hoặc thấp.
ASME B36.10M
Có thể được sử dụng cho các lịch trình độ dày thành bổ sung được cung cấp thương mại bằng vật liệu thép không gỉ.
Mã thiết kế
ASME B31.3
Được sử dụng cho đường ống quy trình trong các nhà máy lọc dầu, hóa chất, dược phẩm, hydro, bán dẫn và các nhà máy chế biến liên quan. Nó quy định thiết kế, chế tạo, kiểm tra và thử nghiệm hệ thống đường ống chứ không phải sản xuất bản thân ống.
ASME B31.1
Được sử dụng cho đường ống năng lượng trong các nhà máy sản xuất điện và công nghiệp, bao gồm một số hệ thống đường ống bên ngoài nồi hơi.
Tiêu chuẩn vật liệu, tiêu chuẩn kích thước và mã thiết kế đường ống phải được nêu riêng trong đặc tả mua hàng.
Thành phần hóa học
Các giá trị sau đây đại diện cho giới hạn ASTM A312 chính thường được sử dụng cho TP310S và TP310H. Phiên bản được nêu trong đơn đặt hàng vẫn là yếu tố quyết định.
| Nguyên tố |
TP310S, UNS S31008 |
TP310H, UNS S31009 |
| Carbon, C |
≤0,08% |
0,04–0,10% |
| Mangan, Mn |
≤2,00% |
≤2,00% |
| Phốt pho, P |
≤0,045% |
≤0,045% |
| Lưu huỳnh, S |
≤0,030% |
≤0,030% |
| Silic, Si |
≤1,00% |
≤1,00% |
| Crom, Cr |
24,00–26,00% |
24,00–26,00% |
| Niken, Ni |
19,00–22,00% |
19,00–22,00% |
| Sắt, Fe |
Phần còn lại |
Phần còn lại |
Sự khác biệt xác định là kiểm soát carbon. TP310S giới hạn carbon để giảm nhạy cảm và cải thiện hiệu suất chế tạo, trong khi TP310H yêu cầu phạm vi carbon được kiểm soát cao hơn để tăng cường độ bền ở nhiệt độ cao.
Đặc tính cơ học
Các yêu cầu kéo điển hình tối thiểu ở nhiệt độ phòng đối với ASTM A312 TP310S và TP310H là:
| Đặc tính |
Yêu cầu |
| Độ bền kéo |
≥515 MPa / 75 ksi |
| Độ bền chảy 0,2% |
≥205 MPa / 30 ksi |
| Độ giãn dài dọc |
≥35% |
| Độ giãn dài ngang |
≥25% |
Yêu cầu về độ giãn dài có thể phụ thuộc vào hướng mẫu, độ dày thành và các quy định chi tiết của tiêu chuẩn được đặt hàng. Các giá trị này không được sử dụng trực tiếp làm ứng suất cho phép ở nhiệt độ cao. Thiết kế áp suất nên sử dụng bảng ứng suất cho phép có trong mã thiết kế chi phối và phiên bản mã được chỉ định.
Hiệu suất ở nhiệt độ cao
Hàm lượng crom và niken cao mang lại cho 310S/310H khả năng chống tạo vảy, oxy hóa, cacbon hóa và các khí nhiệt độ cao chứa lưu huỳnh đã chọn mạnh mẽ.
Một nhà sản xuất ống liền mạch hiện tại liệt kê nhiệt độ dịch vụ tham chiếu tối đa trong không khí khoảng1100°C / 2010°F đối với vật liệu 310S/310H của họ. Đây là một tham chiếu hiệu suất vật liệu, không phải là nhiệt độ thiết kế áp suất tự động.
Nhiệt độ dịch vụ thực tế phải được đánh giá theo:
- Áp suất bên trong và tải trọng cơ học
- Thời gian sử dụng yêu cầu
- Hoạt động liên tục hoặc không liên tục
- Tần suất chu kỳ nhiệt
- Thành phần khí và tiềm năng oxy
- Nhiễm bẩn lưu huỳnh, natri và vanadi
- Điều kiện cacbon hóa hoặc nitrit hóa
- Nhiệt độ kim loại thay vì nhiệt độ cài đặt lò
- Ứng suất cho phép ASME áp dụng
- Thiết kế mối hàn và tình trạng sau chế tạo
Ranh giới nhiệt độ quan trọng
Tiếp xúc lâu dài xung quanh800–900°C có thể làm giảm độ ổn định cấu trúc của vật liệu loại 310 thông thường. Đối với thiết bị hoạt động liên tục trong phạm vi này dưới ứng suất đáng kể, nên xem xét dữ liệu rão và các hợp kim nhiệt độ cao thay thế thay vì chỉ chọn 310H từ nhiệt độ oxy hóa danh nghĩa của nó.
Khả năng chống ăn mòn và hạn chế
Môi trường phù hợp
310S và 310H có thể được xem xét cho:
- Môi trường lò oxy hóa
- Môi trường cacbon hóa vừa phải
- Các khí chứa lưu huỳnh đã chọn
- Hệ thống sưởi bức xạ
- Khí đốt nóng
- Không khí nhiệt độ cao
- Một số muối nóng chảy trung tính
- Thiết bị xử lý nhiệt
Alleima báo cáo dịch vụ trong môi trường chứa lưu huỳnh trên một phạm vi nhiệt độ rộng, nhưng hiệu suất phụ thuộc mạnh vào việc môi trường có oxy hóa hay khử và có sự hiện diện của natri, vanadi hoặc các chất gây ô nhiễm khác hay không.
Không chọn 310S/310H chỉ dựa trên nhiệt độ
310S và 310H chủ yếu làthép không gỉ chịu nhiệt. Chúng không phải là chất thay thế phổ quát cho 316L, thép không gỉ duplex hoặc hợp kim niken trong dung dịch clorua ướt.
Cần xem xét đặc biệt cho:
- Nước biển và dung dịch clorua đậm đặc
- Axit khử mạnh
- Khí lò chứa lưu huỳnh giàu tính khử
- Muối nóng chảy chứa tạp chất ăn mòn
- Ăn mòn kim loại ở nhiệt độ cao
- Chu kỳ nhiệt nhanh dưới tải nặng
- Dịch vụ áp lực gần giới hạn nhiệt độ trên
Khách hàng nên cung cấp thành phần khí, chất gây ô nhiễm, áp suất hoạt động, nhiệt độ bình thường, nhiệt độ bất thường và tuổi thọ dự kiến trước khi phê duyệt vật liệu cuối cùng.
Điều kiện sản xuất và cung cấp
Quy trình sản xuất liền mạch
Các giai đoạn sản xuất điển hình bao gồm:
- Xác minh nguyên liệu thô và số mẻ
- Gia nhiệt và xuyên phôi
- Ép đùn nóng hoặc cán nóng
- Kéo nguội hoặc cán nguội khi cần thiết
- Ủ dung dịch
- Làm nguội nhanh
- Tẩy và thụ động hóa
- Chỉnh thẳng và kiểm tra kích thước
- Thử nghiệm cơ học và không phá hủy
- Đánh dấu, đóng gói và xem xét tài liệu
Các sản phẩm ống liền mạch 310S/310H thường được cung cấp ở trạng thái ủ dung dịch và tẩy trắng, với tùy chọn ủ sáng có sẵn cho các kích thước và quy trình sản xuất áp dụng.
Xử lý nhiệt
Xử lý nhiệt cuối cùng phải tuân thủ tiêu chuẩn vật liệu được đặt hàng.
Hướng dẫn của nhà sản xuất cho vật liệu ống liền mạch 310S/310H bao gồm ủ dung dịch trong khoảng1000–1150°C, sau đó làm nguội nhanh. Nên xem xét ủ dung dịch sau khi uốn nóng hoặc khi yêu cầu độ bền rão tối đa ở các bộ phận được định hình nặng.
Thông số kỹ thuật có sẵn
|
Mục
|
Tùy chọn cung cấp
|
|
Dạng sản phẩm
|
Ống thép không gỉ liền mạch
|
|
Mác
|
TP310S / TP310H
|
|
Ký hiệu kích thước
|
NPS * Lịch trình hoặc OD * độ dày thành
|
|
Lịch trình thành
|
SCH 5S, 10S, 40S, 80S, 160, XXS và thành tùy chỉnh
|
|
Sản xuất
|
Cán nóng hoặc cán nguội
|
|
Chiều dài
|
SRL, DRL, 5,8 m, 6 m, 11,8 m, 12 m hoặc cắt theo chiều dài
|
|
Đầu ống
|
Đầu bằng, đầu vát hoặc đầu gia công
|
|
Bề mặt
|
Ủ dung dịch và tẩy; ủ sáng khi có sẵn
|
|
Xử lý
|
Cắt, vát, làm sạch bavia và đánh dấu
|
|
Tài liệu
|
EN 10204 3.1, báo cáo thử nghiệm và danh sách đóng gói
|
|
Đóng gói
|
Bó, bọc chống thấm nước, bảo vệ đầu ống và thùng gỗ
|
Tính khả dụng cuối cùng phụ thuộc vào đường kính ngoài, độ dày thành, số lượng đặt hàng, quy trình sản xuất và mức độ kiểm tra yêu cầu.
Hàn và chế tạo
310S/310H có khả năng hàn nóng chảy tốt, với GTAW/TIG thường được chọn cho chất lượng mối hàn gốc được kiểm soát. Tuy nhiên, cấu trúc austenit hoàn toàn làm tăng khả năng bị nứt nóng mối hàn khi bị hạn chế, nhiễm bẩn mối nối hoặc nhiệt đầu vào quá mức.
Các biện pháp kiểm soát chế tạo được khuyến nghị bao gồm:
- Làm sạch bề mặt mối nối trước khi hàn
- Sử dụng vật liệu phụ 310 hoặc vật liệu phụ được kỹ sư phê duyệt phù hợp
- Kiểm soát nhiệt đầu vào và nhiệt độ giữa các lớp
- Giảm thiểu hạn chế mối nối
- Duy trì che chắn và bảo vệ mối hàn đầy đủ
- Loại bỏ vết cháy nhiệt khi hiệu suất chống ăn mòn quan trọng
- Đánh giá ủ dung dịch sau khi định hình nặng
- Xác nhận độ bền mối hàn ở nhiệt độ thiết kế thực tế
Vì TP310H phụ thuộc vào carbon và cấu trúc hạt để có hiệu suất ở nhiệt độ cao, quy trình hàn nên được chứng nhận cho các điều kiện sử dụng rão dự kiến thay vì chỉ chấp nhận dựa trên kết quả kéo ở nhiệt độ phòng.
Kiểm tra và kiểm soát chất lượng
ASTM A312 yêu cầu ống đã qua xử lý nhiệt, xác minh đặc tính kéo và một trong hai thử nghiệm thủy tĩnh hoặc thử nghiệm điện không phá hủy. TP310H cũng yêu cầu xác định kích thước hạt theo các quy định tiêu chuẩn áp dụng.
Các hạng mục kiểm tra có sẵn có thể bao gồm:
- Truy xuất nguồn gốc số mẻ
- Xem xét thành phần hóa học
- Xác minh carbon
- Kiểm tra đường kính ngoài
- Kiểm tra độ dày thành
- Kiểm tra chiều dài và độ thẳng
- Thử nghiệm kéo
- Thử nghiệm làm phẳng
- Thử nghiệm thủy tĩnh
- Thử nghiệm dòng điện xoáy hoặc siêu âm
- Xác minh kích thước hạt cho TP310H
- Kiểm tra bề mặt và đầu ống
- Kiểm tra của bên thứ ba
- Chứng chỉ vật liệu EN 10204 3.1
Hạn chế PMI đối với 310S và 310H
XRF cầm tay có thể xác nhận các nguyên tố hợp kim chính như crom và niken, nhưng nó không thể đo trực tiếp carbon cần thiết để phân biệt TP310S với TP310H.
Do đó:
- PMI XRF có thể hỗ trợ xác minh nhóm hợp kim dòng 310.
- Chỉ XRF không được sử dụng để chứng nhận TP310S so với TP310H.
- Carbon nên được xác minh thông qua MTC, OES hoặc phương pháp phân tích carbon phòng thí nghiệm phù hợp.
- Tuân thủ kích thước hạt của TP310H cũng phải được kiểm tra riêng.
Các nhà sản xuất thiết bị đặc biệt lưu ý rằng XRF không thể đo carbon cần thiết để phân biệt các mác thép không gỉ carbon thấp và carbon cao, trong khi OES có thể đo carbon.
Ứng dụng điển hình
Ống thép không gỉ liền mạch 310S/310H thường được xem xét cho:
- Ống lò
- Ống bức xạ
- Ống muffle
- Đường ống bộ thu nhiệt
- Ống bảo vệ cặp nhiệt điện
- Các bộ phận đầu đốt lò
- Giá đỡ ống lò hơi dầu và hơi nước
- Đường ống lọc dầu nhiệt độ cao
- Hệ thống thu hồi xúc tác và pháo sáng
- Nội thất lò khí hóa than
- Đầu đốt than nghiền
- Thiết bị lò xử lý nhiệt
- Đường ống nhà máy xi măng và thiêu kết
- Thiết bị nấu thép và đúc liên tục
- Hệ thống xả nhiệt độ cao
Các ứng dụng này phù hợp với bảng dữ liệu của nhà sản xuất hiện tại và hướng dẫn ứng dụng ống 310H.
Cách chọn TP310S hoặc TP310H
Chọn TP310S khi
- Yêu cầu hàn hoặc chế tạo rộng rãi
- Ưu tiên carbon thấp hơn
- Thiết bị trải qua chu kỳ nhiệt
- Độ bền rão không phải là yếu tố thiết kế quyết định
- Ăn mòn ngưng tụ khi ngừng hoạt động là mối quan tâm
- Dự án chỉ định rõ UNS S31008
Chọn TP310H khi
- Ống chịu tải trọng cơ học liên tục ở nhiệt độ cao
- Rão hoặc ứng suất đứt gãy kiểm soát lựa chọn vật liệu
- Mã thiết kế chi phối liệt kê ứng suất cho phép của TP310H
- Yêu cầu kiểm soát carbon và kích thước hạt
- Dự án chỉ định UNS S31009
- Dự kiến sử dụng lò, nồi hơi hoặc lọc dầu thời gian dài
Không hoàn tất mác cho đến khi xác nhận
- Nhiệt độ hoạt động
- Nhiệt độ thiết kế
- Áp suất
- Thành phần khí
- Hoạt động của lưu huỳnh và carbon
- Chu kỳ nhiệt
- Tuổi thọ dự kiến
- Mã thiết kế đường ống
- Ứng suất cho phép yêu cầu
- Yêu cầu hàn và uốn
Tại sao chọn Công ty TNHH Thép không gỉ Thiểm Tây Thượng Du
Truy xuất nguồn gốc mác
Kiểm soát số mẻ và xem xét chứng chỉ cho các đơn hàng TP310S, TP310H, UNS S31008 và UNS S31009.
Xem xét thông số kỹ thuật
Xem xét tiêu chuẩn vật liệu, tiêu chuẩn kích thước, mã đường ống, nhiệt độ hoạt động và yêu cầu kiểm tra trước khi báo giá.
Xử lý ống tùy chỉnh
Cắt theo chiều dài, vát, chuẩn bị đầu ống, kiểm tra kích thước và đánh dấu xuất khẩu.
Hỗ trợ kiểm tra
PMI, phối hợp phân tích carbon, thử nghiệm thủy tĩnh hoặc không phá hủy, xác minh kích thước hạt và tùy chọn kiểm tra của bên thứ ba.
Tài liệu xuất khẩu
Chứng chỉ EN 10204 3.1, báo cáo kiểm tra, danh sách đóng gói và nhãn vận chuyển có thể truy xuất.
Đóng gói đi biển
Bảo vệ đầu ống bằng nhựa, bọc chống thấm nước, bó thép, thùng gỗ và hỗ trợ xếp container.
Câu hỏi thường gặp
Sự khác biệt chính giữa ống 310S và 310H là gì?
TP310S có hàm lượng carbon tối đa là 0,08%, trong khi TP310H có phạm vi carbon được kiểm soát là 0,04–0,10% và các yêu cầu bổ sung về kích thước hạt. TP310H được chọn khi độ bền rão và ứng suất đứt gãy quan trọng.
Nhiệt độ hoạt động tối đa là bao nhiêu?
Một tham chiếu của nhà sản xuất đưa ra khoảng 1100°C trong không khí cho vật liệu ống liền mạch 310S/310H của họ. Nhiệt độ thiết kế cho phép có thể thấp hơn đáng kể vì áp suất, tải trọng, môi trường, chu kỳ nhiệt và mã thiết kế chi phối cũng phải được xem xét.
310H có luôn tốt hơn 310S không?
Không. TP310H được ưu tiên cho độ bền ở nhiệt độ cao kéo dài. TP310S có thể phù hợp hơn cho chế tạo mối hàn, sử dụng theo chu kỳ hoặc các ứng dụng yêu cầu carbon thấp hơn.
PMI XRF có thể xác định riêng 310S và 310H không?
Không. XRF không đo trực tiếp carbon và do đó không thể phân biệt độc lập hai mác được kiểm soát carbon này. Cần có OES, phân tích carbon phòng thí nghiệm và truy xuất nguồn gốc chứng chỉ.
Ống 310S có phù hợp cho đường ống nước biển không?
310S thường không được chọn chủ yếu để chống ăn mòn nước biển hoặc ăn mòn rỗ do clorua. Nồng độ clorua, nhiệt độ, lưu lượng, điều kiện khe hở và hóa chất tẩy rửa nên được xem xét trước khi chọn mác.
ASTM A213 có giống ASTM A312 không?
Không. ASTM A213 chủ yếu là tiêu chuẩn ống nồi hơi, bộ quá nhiệt và bộ trao đổi nhiệt. ASTM A312 là đặc tả ống chính cho ống thép không gỉ austenit được sử dụng trong dịch vụ nhiệt độ cao và ăn mòn nói chung.
TP310S và TP310H có thể được chứng nhận kép không?
Có thể, vì một phần phạm vi carbon chồng lấn. Chứng nhận kép chỉ có giá trị khi hóa học, kích thước hạt, xử lý nhiệt, đặc tính cơ học và tất cả các yêu cầu của cả hai mác được đáp ứng.
Cần thông tin gì để báo giá?
Gửi mác, tiêu chuẩn, kích thước, độ dày thành hoặc lịch trình, chiều dài, số lượng, loại đầu ống, nhiệt độ hoạt động, áp suất, thành phần khí, yêu cầu kiểm tra và cảng đích.
Yêu cầu báo giá ống liền mạch 310S / 310H
Để có đánh giá kỹ thuật và báo giá chính xác, vui lòng cung cấp:
Mác: TP310S hoặc TP310H
Tiêu chuẩn: ASTM A312/A312M
Kích thước: NPS * Lịch trình hoặc OD * WT
Chiều dài: SRL, DRL hoặc cắt theo chiều dài
Số lượng: Cái, mét hoặc tổng trọng lượng
Nhiệt độ hoạt động: Bình thường và tối đa
Áp suất thiết kế: Áp suất định mức yêu cầu
Khí quyển quy trình: Không khí, khí đốt, khí cacbon hóa hoặc khí chứa lưu huỳnh
Kiểm tra: Hydro, UT, ET, kích thước hạt, OES hoặc kiểm tra của bên thứ ba
Tài liệu: EN 10204 3.1 hoặc tài liệu theo dự án
Điểm đến: Cảng hoặc địa điểm giao hàng
Gửi đặc tả ống của bạn
Yêu cầu giá và thời gian giao hàng
Công ty TNHH Thép không gỉ Thiểm Tây Thượng Du