ASTM A671 EFW STAHLROHR

ASTM A671 --Standardspezifikation für elektrisch schmelzgeschweißte Stahlrohre für atmosphärische und niedrigere Temperaturen
 

ASTM A671 ist ein von der American Society for Testing and Materials (ASTM International) entwickelter Standard. Diese Norm gilt für von der hergestellte StahlrohreElektroschmelzschweißen (EFW)Prozess, der hauptsächlich in Druckbehältern, Rohrleitungssystemen und anderen kritischen Anwendungen in Umgebungen mit normalen und niedrigen Temperaturen eingesetzt wird.

Anwendungsbereich:
Druckrohre, Lagertanks usw. werden für den Betrieb bei niedrigen oder normalen Temperaturen verwendet und werden üblicherweise in der Öl-, Gas-, Chemie- und anderen Industriezweigen eingesetzt.
Die Arbeitstemperatur beträgt normalerweise nicht weniger als -50 Grad F (-45 Grad), abhängig von der Stahlsorte und den Anforderungen der Schlagprüfung.

Verschiedene Sortenkategorien (z. B. CL22) werden nach Herstellungsverfahren, Prüfanforderungen und zulässigen Spannungsniveaus unterteilt und stellen strenge Anforderungen an die Schweißqualität, zerstörungsfreie Prüfung usw.

Spezifikationen und Materialien:
Außendurchmesser: Größer oder gleich 16 Zoll (406 mm)
Wandstärke: Größer oder gleich 1/4 Zoll (6,4 mm)

Materialqualitäten:
Der Standard umfasst mehrere Kohlenstoffstahl- und niedriglegierte Stahlsorten (wie CL15, CL16, CL20, CL22 usw.), und die Zahl stellt die Mindeststreckgrenze dar (Einheit: ksi, also tausend Pfund pro Quadratzoll).

Beispiel: CL20 bedeutet, dass die Mindeststreckgrenze 20 ksi (ca. 138 MPa) beträgt.

A671 CC60 ist ein gewöhnlicher Kohlenstoffstahl mit spezifischen Kohlenstoff-, Silizium- und Mangangehalten. A671 CC65 und CC70 sind ebenfalls übliche Kohlenstoffstähle, während A671 CD70 ein Mangan-Silizium-Stahl ist. Der A671-Standard umfasst auch Nickelstähle wie A671 CF66 und CF71.

Chemische Zusammensetzung:

ASTM A671-Stahlrohre bestehen aus Stahlblech in Druckbehälterqualität. Unterschiedliche Qualitäten stellen unterschiedliche Anforderungen an die chemische Zusammensetzung, umfassen jedoch in der Regel die folgenden Schlüsselelemente:

Kohlenstoff (C): beeinflusst die Festigkeit und Schweißbarkeit und wird normalerweise in einem niedrigeren Bereich kontrolliert (z. B. weniger als oder gleich 0,23 %).
Mangan (Mn): verbessert Festigkeit und Zähigkeit, üblicher Bereich 0,79–1,3 %.
Silizium (Si): wird zur Desoxidation verwendet, normalerweise 0,13–0,45 %.
Schwefel (S) und Phosphor (P): streng begrenzt (weniger als oder gleich 0,035 %), um Heiß- und Kaltsprödigkeit zu vermeiden.

Andere Legierungselemente (wie Ni, Cr, Mo, V usw.): Einige Sorten können hinzugefügt werden, um die Zähigkeit bei niedrigen Temperaturen zu verbessern.

Mechanische Eigenschaften:

Stahlrohre gemäß der Norm ASTM A671 bestehen normalerweise aus Kohlenstoff-Mangan-Siliziumstahlmaterialien mit guter Festigkeit und Zähigkeit. Bei bestimmten Materialqualitäten wie „GR.CC 60“ steht „GR“ für „Grade“, „CC 60“ gibt die Art und Festigkeitsklasse des Materials an und „60“ kann die Streckgrenze des Materials darstellen, die ungefähr 415 MPa‌ entspricht.

Die mechanischen Eigenschaften von ASTM A671-Stahlrohren hängen von der Qualität (z. B. CC60, Gr.65) und der Wärmebehandlungskategorie (z. B. CL22, CL32) ab und umfassen hauptsächlich:

Streckgrenze (YS): Mindestanforderung (z. B. größer oder gleich 220 MPa oder höher).
Zugfestigkeit (TS): Normalerweise 415–555 MPa (z. B. CC60).
Dehnung: Größer oder gleich 21 % (misst die Duktilität des Materials).
Schlagzähigkeit (einige Sorten müssen Schlagzähigkeitstests bei niedrigen Temperaturen bestehen, z. B. dem Charpy-V-Kerbtest bei -45 Grad).

Herstellungsprozess:
Die Stahlplatte wird durch J (Joggle)-C (Crimp)-O (Open)-E (Expand) mehrstufiges Umformen zu einem runden Rohr geformt.
Das Stahlrohr wird im Elektroschmelzschweißverfahren (EFW) geschweißt und die Schweißnähte werden zu 100 % einer Röntgenprüfung (RT) oder einer anderen zerstörungsfreien Prüfung (NDT) unterzogen, um die Qualität sicherzustellen.
Der Schweißprozess erfordert eine strenge Kontrolle von Strom, Spannung und Schweißgeschwindigkeit, um die Schweißqualität sicherzustellen.

Testanforderungen:
Hydrostatischer Test: Jedes Stahlrohr wird einem hydraulischen Drucktest unterzogen.
Zerstörungsfreie Prüfung (NDT): Die Schweißnähte werden einer Durchstrahlungs- oder Ultraschallprüfung unterzogen.
Schlagprüfung (optional): Abhängig von den Temperaturanforderungen kann eine Charpy-V-Kerbschlagprüfung erforderlich sein.

Unterschiede zu anderen Standards:
Ähnliche Standards wie ASTM A672 (für elektrisch schmelzgeschweißte Rohre bei hohem Druck und hoher Temperatur), während sich ASTM A671 eher auf Anwendungen bei niedrigen Temperaturen konzentriert.
Im Gegensatz zu den Standards für nahtlose Rohre (wie ASTM A106) handelt es sich bei A671 um ein geschweißtes Rohr, das jedoch strengen Tests unterzogen wird, um die Festigkeit sicherzustellen.

Allgemeine Anwendung:
Pipelines für kryogenes Flüssiggas (LNG).
Ausrüstung zur Erdölraffinierung
Kryo-Druckbehälter in der chemischen Industrie