لوله فولادی ASTM A671 EFW

ASTM A{0}} مشخصات استاندارد برای لوله های فولادی جوش داده شده الکتریکی برای دمای اتمسفر و دماهای پایین تر
 

ASTM A671 استانداردی است که توسط انجمن آمریکایی تست و مواد (ASTM International) توسعه یافته است. این استاندارد برای لوله های فولادی تولید شده توسطجوشکاری فیوژن الکتریکی (EFW)فرآیند، عمدتا در مخازن تحت فشار، سیستم های لوله کشی و سایر کاربردهای حیاتی در محیط های معمولی و دمای پایین استفاده می شود.

دامنه کاربرد:
لوله های تحت فشار، مخازن ذخیره و غیره که برای خدمات دمای پایین یا معمولی استفاده می شود، معمولاً در صنایع نفت، گاز، شیمیایی و سایر صنایع استفاده می شود.
دمای کار معمولاً کمتر از -50 درجه فارنهایت (-45 درجه) نیست، بسته به نوع فولاد و الزامات آزمایش ضربه.

دسته بندی های مختلف (مانند CL22) بر اساس فرآیندهای ساخت، الزامات بازرسی و سطوح تنش مجاز تقسیم می شوند و دارای الزامات سختگیرانه در مورد کیفیت جوش، آزمایش غیر مخرب و غیره هستند.

مشخصات و مواد:
قطر خارجی: بزرگتر یا مساوی 16 اینچ (406 میلی متر)
ضخامت دیوار: بزرگتر یا مساوی 1/4 اینچ (6.4 میلی متر)

درجات مواد:
این استاندارد شامل چندین نوع فولاد کربنی و فولاد کم آلیاژ (مانند CL15، CL16، CL20، CL22، و غیره) است و این عدد نشان دهنده حداقل قدرت تسلیم (واحد: ksi، یعنی هزار پوند در هر اینچ مربع) است.

به عنوان مثال: CL20 به این معنی است که حداقل قدرت تسلیم 20 ksi (حدود 138 مگاپاسکال) است.

A671 CC60 یک فولاد کربنی معمولی با محتوای کربن، سیلیکون و منگنز خاص است. A671 CC65 و CC70 نیز فولادهای کربنی رایج هستند، در حالی که A671 CD70 یک فولاد سیلیکونی منگنزی است. استاندارد A671 فولادهای نیکلی مانند A671 CF66 و CF71 را نیز پوشش می دهد.

ترکیب شیمیایی:

لوله فولادی ASTM A671 از ورق فولادی با کیفیت مخزن تحت فشار ساخته شده است. گریدهای مختلف الزامات ترکیب شیمیایی متفاوتی دارند، اما معمولاً شامل کنترل عناصر کلیدی زیر است:

کربن (C): بر استحکام و جوش‌پذیری تأثیر می‌گذارد که معمولاً در محدوده پایین‌تری (مانند کمتر یا مساوی 0.23 درصد) کنترل می‌شود.
منگنز (Mn): استحکام و چقرمگی را بهبود می بخشد، محدوده معمول 0.79-1.3٪.
سیلیکون (Si): برای اکسیداسیون، معمولاً 0.13-0.45٪ استفاده می شود.
گوگرد (S) و فسفر (P): به شدت محدود (کمتر یا مساوی 0.035٪) برای جلوگیری از شکنندگی سرد و گرم.

سایر عناصر آلیاژی (مانند Ni، Cr، Mo، V و غیره): ممکن است برخی از گریدها برای بهبود چقرمگی در دمای پایین اضافه شوند.

خواص مکانیکی:

لوله های فولادی تحت استاندارد ASTM A671 معمولاً از مواد کربنی-منگنز-سیلیکون فولادی با استحکام و چقرمگی خوب ساخته می شوند. برای گریدهای مواد خاص، مانند "GR.CC 60"، "GR" مخفف درجه، "CC 60" نشان دهنده نوع و درجه استحکام مواد است و "60" ممکن است قدرت تسلیم ماده را نشان دهد که تقریباً معادل 415 مگاپاسکال است.

خواص مکانیکی لوله های فولادی ASTM A671 به درجه (مانند CC60، Gr.65) و دسته عملیات حرارتی (مانند CL22، CL32) بستگی دارد که عمدتاً شامل موارد زیر است:

قدرت تسلیم (YS): حداقل نیاز (مانند بیشتر یا مساوی 220 مگاپاسکال یا بالاتر).
مقاومت کششی (TS): معمولا 415-555 مگاپاسکال (مانند CC60).
ازدیاد طول: بزرگتر یا مساوی 21 درصد (شکل پذیری ماده را اندازه گیری می کند).
چقرمگی ضربه (برخی از گریدها باید تست‌های ضربه‌ای در دمای پایین را انجام دهند، مانند تست Charpy V-بریدگی در ۴۵- درجه).

فرآیند تولید:
ورق فولادی توسط J (Joggle)-C (Crimp)-O (Open)-E (Expand) چند مرحله ای-به شکل لوله ای گرد در می آید.
لوله فولادی با فرآیند جوشکاری ذوبی الکتریکی (EFW) جوش داده می‌شود و برای اطمینان از کیفیت، جوش‌ها تحت آزمایش 100٪ رادیوگرافی (RT) یا سایر آزمایش‌های غیر مخرب (NDT) قرار می‌گیرند.
فرآیند جوشکاری نیازمند کنترل دقیق جریان، ولتاژ و سرعت جوش برای اطمینان از کیفیت جوش است.

شرایط آزمون:
تست هیدرواستاتیک: هر لوله فولادی تحت آزمایش فشار هیدرولیک قرار دارد.
آزمایش‌های غیر مخرب (NDT): جوش‌ها تحت آزمایش رادیوگرافی یا اولتراسونیک قرار دارند.
تست ضربه (اختیاری): بسته به شرایط دمایی، ممکن است به آزمایش ضربه بریدگی Charpy V{0} نیاز باشد.

تفاوت با سایر استانداردها:
استانداردهای مشابهی مانند ASTM A672 (برای لوله‌های جوشی با فشار بالا و حرارت بالا{{2}) در حالی که ASTM A671 بیشتر بر روی کاربردهای دمای پایین تمرکز دارد.
برخلاف استانداردهای لوله بدون درز (مانند ASTM A106)، A671 یک لوله جوشی است، اما برای اطمینان از استحکام به شدت آزمایش می شود.

کاربرد رایج:
خطوط لوله گاز مایع برودتی (LNG).
تجهیزات پالایش نفت
مخازن تحت فشار برودتی در صنایع شیمیایی