ASTM A234 WPB est la norme de facto pour les raccords de tuyauterie à souder bout à bout en acier au carbone dans les tuyauteries sous pression à température modérée. Si vous avez déjà spécifié un coude, un té, un réducteur ou un capuchon pour un système de tuyauterie en acier au carbone d'une usine de traitement, d'une raffinerie ou d'une centrale électrique, le raccord était presque certainement A234 WPB. Il s'agit de l'équivalent en raccords des tuyaux ASTM A106 de qualité B, la qualité la plus performante qui convient à la majorité des applications de tuyauterie industrielle avant que l'enveloppe de température ou de pression n'exige un passage à l'acier allié.
ZC Steel Pipe fabrique et exporte des raccords à souder bout à bout ASTM A234 WPB depuis notre usine de la ville de Hai'an, fournissant des coudes, des tés, des réducteurs et des capuchons de NPS ½ à NPS 48 pour des projets en Afrique, au Moyen-Orient et en Amérique du Sud. Nos raccords sont produits selon les normes dimensionnelles ASME B16.9 avec des rapports complets de tests de matériaux et une inspection par un tiers disponibles.
CONTENU
Portée standard – Ce que couvre l’A234
Nuances A234 — Nuances WPB, WPC et alliages
Propriétés mécaniques
Composition chimique
Types de raccords couverts
Dimensions — ASME B16.9
Indices de pression et de température
Exigences de traitement thermique
Marquage et traçabilité
A234 WPB vs A105 — Soudé bout à bout vs forgé
Applications
Foire aux questions
1. Portée standard — Ce que couvre l'A234
DÉFINITION NORME ASTM A234 / A234M couvre les raccords forgés en acier au carbone et en acier allié de construction sans soudure et soudée destinés à être utilisés dans les canalisations sous pression et dans la fabrication d'appareils sous pression pour un service à des températures modérées et élevées. La norme couvre les raccords à souder bout à bout de toutes tailles pouvant être fabriqués à partir de tuyaux, de tubes ou de plaques.
Le mot clé est « forgé » : les raccords A234 sont formés à partir de tuyaux, de tubes ou de plaques (non coulés ou forgés à partir d'une barre). Cela les distingue de l'ASTM A105 (raccords forgés pour brides et raccords soudés/filetés) et de l'ASTM A216 (vannes et raccords en acier moulé). En pratique, A234 désigne des raccords à souder bout à bout : coudes, tés, réducteurs et capuchons qui sont soudés dans le système de tuyauterie en utilisant la même préparation et la même procédure de soudure que le tuyau adjacent.
Les désignations équivalentes ASME sont SA-234 et SA-234M, utilisées lorsque les raccords doivent être conformes au code ASME des chaudières et des appareils sous pression. Il s'agit de la spécification que vous verrez sur les MTR pour les raccords des systèmes sous pression codés ASME.
2. Nuances A234 — Nuances WPB, WPC et alliages
ASTM A234 couvre les raccords en acier au carbone et en acier allié. La désignation de la nuance utilise un préfixe « WP » (Wrought Piping) suivi d'une lettre ou d'un numéro identifiant la classe d'alliage.
WPB — Acier au carbone
Matériau de base :
Acier au carbone (≈ A106 Gr.B)
Traction (min) :
60 000 psi (415 MPa)
Rendement (min) :
35 000 psi (240 MPa)
Température maximale :
800 °F (427 °C)
Utilisation :
~90 % de tous les raccords en acier au carbone
WPC — Carbone à plus haute résistance
Matériau de base :
acier à haute teneur en carbone
Traction (min) :
70 000 psi (485 MPa)
Rendement (min) :
40 000 psi (275 MPa)
Température maximale :
800 °F (427 °C)
Utilisation :
Là où le mur WPB est inadéquat
WP11 — Alliage 1¼Cr–½Mo
Matériau de base :
acier allié 1,25Cr–0,5Mo
Traction (min) :
60 000 psi (415 MPa)
Rendement (min) :
30 000 psi (205 MPa)
Température maximale :
1 100 °F (593 °C)
Utilisation :
Vapeur à haute température, tuyauterie de four de raffinerie
WP22 — Alliage 2¼Cr-1Mo
Matériau de base :
acier allié 2,25Cr-1Mo
Traction (min) :
60 000 psi (415 MPa)
Rendement (min) :
30 000 psi (205 MPa)
Température maximale :
1 200 °F (649 °C)
Utilisation :
Tuyauterie de raffinerie et de centrale électrique à très haute température
WP9 — Alliage 9Cr-1Mo
Matériau de base :
acier allié 9Cr-1Mo
Traction (min) :
60 000 psi (415 MPa)
Rendement (min) :
30 000 psi (205 MPa)
Température maximale :
1 200 °F+ (649 °C+)
Utilisation :
vapeur HPHT, service hydrogène
WP91 — 9Cr–1Mo modifié
Matériau de base :
alliage 9Cr–1Mo–V (chimie P91)
Traction (min) :
85 000 psi (585 MPa)
Rendement (min) :
60 000 psi (415 MPa)
Température maximale :
1 200 °F+ (649 °C+)
Usage :
Vapeur ultra-supercritique, nucléaire
3. Propriétés mécaniques
| Grade |
Résistance à la traction min (psi / MPa) |
Limite d'élasticité min (psi / MPa) |
Allongement en 2 po min (%) |
Réduction de la surface min (%) |
| WPB |
60 000 / 415 |
35 000 / 240 |
22 |
35 |
| WPC |
70 000 / 485 |
40 000 / 275 |
22 |
35 |
| WP11 Cl.1 |
60 000 / 415 |
30 000 / 205 |
20 |
35 |
| WP11 Cl.3 |
75 000 / 515 |
45 000 / 310 |
20 |
35 |
| WP22 Cl.1 |
60 000 / 415 |
30 000 / 205 |
20 |
35 |
| WP9 Cl.1 |
60 000 / 415 |
30 000 / 205 |
20 |
35 |
| WP91 |
85 000 / 585 |
60 000 / 415 |
20 |
40 |
4. Composition chimique
| Grade |
C max |
Mn |
P max |
S max |
Si |
Cr |
Mo |
| WPB |
0.30 |
0,29-1,06 |
0.050 |
0.058 |
0,10 minutes |
0,40 maximum |
0,15 maximum |
| WPC |
0.35 |
0,29-1,06 |
0.050 |
0.058 |
0,10 minutes |
0,40 maximum |
0,15 maximum |
| WP11 |
0,05 à 0,15 |
0,30-0,60 |
0.030 |
0.030 |
0,50 à 1,00 |
1h00-1h50 |
0,44-0,65 |
| WP22 |
0,05 à 0,15 |
0,30-0,60 |
0.030 |
0.030 |
0,50 maximum |
1,90-2,60 |
0,87-1,13 |
| WP9 |
0,15 maximum |
0,30-0,60 |
0.030 |
0.030 |
0,25 à 1,00 |
8h00-10h00 |
0,90-1,10 |
Note d'approvisionnement — Analyse thermique par rapport à l'analyse du produit
ASTM A234 rapporte la chimie sur la base d'une analyse thermique (poche). L'analyse du produit (à partir d'un raccord fini) peut différer légèrement de l'analyse thermique dans les tolérances définies. Lorsque les spécifications de votre projet nécessitent une analyse du produit (courante pour les nuances fortement alliées WP11, WP22, WP91), indiquez-le explicitement : la valeur par défaut sous A234 est la certification d'analyse thermique uniquement. Ceci est particulièrement important pour les nuances d'alliage où les plages de Cr et Mo sont étroites.
5. Types de raccords couverts
ASTM A234 couvre toutes les géométries standard des raccords à souder bout à bout. Chaque type est disponible dans toutes les qualités A234 et dans toute la gamme NPS de ½ pouce à 48 pouces :
Coudes (90° et 45°)
Rayon long (LR) :
Rayon = 1,5 × NPS
Rayon court (SR) :
Rayon = 1,0 × NPS
Norme :
ASME B16.9 (LR), B16.28 (SR)
T-shirts
Té égal :
les trois prises sont identiques au NPS
Té réducteur :
sortie de dérivation plus petite que la course
Norme :
ASME B16.9
Réducteurs
Concentrique :
axe aligné – lignes verticales
Excentrique :
Fond plat – aspiration de la pompe
Norme :
ASME B16.9
Casquettes
Type :
Tête ellipsoïdale ou hémisphérique
Utilisation :
Fermeture d'extrémité sur des tracés de canalisations
Norme :
ASME B16.9
Extrémités du talon
Type :
Extrémité de joint à recouvrement
Utilisation :
Brides à recouvrement, connexions tournantes
Norme :
ASME B16.9 Types A et B
Remarques :
Utilisé avec des brides de support
Coudes
Type :
Courbes par induction à long rayon
Rayon :
3D, 5D, 7D typique
Norme :
ASME B16.49
6. Dimensions — ASME B16.9
Tous les raccords à souder bout à bout A234 sont dimensionnés selon la norme ASME B16.9 (raccords à souder bout à bout forgés fabriqués en usine) pour les coudes, tés, réducteurs et capuchons à long rayon, ou selon la norme ASME B16.28 pour les coudes et les retours à court rayon. Paramètres dimensionnels clés que les ingénieurs doivent confirmer lors de la commande :
| NPS (po) |
Coude LR à 90° du centre à l'extrémité A (po) |
Coude LR à 45° du centre à l'extrémité (po) |
Té égal C à E (po) |
Longueur hors tout du réducteur (po) |
| 1 |
1.50 |
0.62 |
1.50 |
2.00 |
| 1½ |
2.25 |
0.94 |
2.25 |
2.50 |
| 2 |
3.00 |
1.25 |
3.00 |
3.00 |
| 3 |
4.50 |
1.88 |
4.50 |
3.50 |
| 4 |
6.00 |
2.50 |
6.00 |
4.00 |
| 6 |
9.00 |
3.75 |
9.00 |
5.00 |
| 8 |
12.00 |
5.00 |
12.00 |
6.00 |
| 10 |
15.00 |
6.25 |
15.00 |
7.00 |
| 12 |
18.00 |
7.50 |
18.00 |
8.00 |
| 16 |
24.00 |
10.00 |
24.00 |
10.00 |
| 20 |
30.00 |
12.50 |
30.00 |
12.00 |
| 24 |
36.00 |
15.00 |
36.00 |
14.00 |
Note de terrain — Coudes LR et SR Les coudes
à long rayon (LR, 1,5D) sont la valeur par défaut pour la tuyauterie de procédé selon ASME B31.3 car ils produisent une perte de charge plus faible et des taux d'érosion plus faibles au niveau du coude. Les coudes à court rayon (SR, 1D) selon B16.28 sont utilisés uniquement là où l'espace est extrêmement limité : ils présentent une chute de pression plus élevée, plus de turbulences et une érosion plus rapide dans le service de boues ou de gaz humides. Si votre P&ID montre un virage serré à 90° dans un espace limité, vérifiez toujours auprès du concepteur de tuyauterie si SR est intentionnel ou s'il s'agit d'un raccourci de dessin pour LR.
7. Indices de pression et de température
Les raccords ASTM A234 n'ont pas leurs propres valeurs nominales de pression-température indépendantes : ils dérivent leurs valeurs nominales du code de tuyauterie applicable (ASME B31.1 ou B31.3) en utilisant la contrainte admissible pour la qualité à la température de conception, combinée à l'épaisseur de paroi du raccord selon ASME B16.9.
Pour le WPB à des températures clés selon ASME B31.3 :
| Température °F (°C) |
Contrainte admissible S (psi) |
Remarques |
| −20 à 100 °F (−29 à 38 °C) |
15 000 |
Évaluation ambiante complète |
| 400°F (204°C) |
14 400 |
Réduction mineure |
| 600°F (316°C) |
13 600 |
Convient à la plupart des services de processus |
| 800°F (427°C) |
11 800 |
Limite pratique supérieure pour le WPB |
| Au-dessus de 800°F |
Spécifiez WP11 ou WP22 |
L'acier au carbone approche du régime de fluage |
Point d'ingénierie critique — Épaisseur de paroi du raccord
ASME B16.9 spécifie une épaisseur de paroi minimale du raccord qui est la même que celle du programme de tuyauterie correspondant (par exemple, un raccord SCH 40 a une paroi minimale égale à un tuyau SCH 40). Cependant, le calcul de pression de conception du raccord doit également satisfaire à la formule de pression d'éclatement à la température de conception. Pour les tés, la géométrie du renforcement des branches affecte la pression nominale admissible. Ne présumez jamais qu'un raccord conçu pour le même programme que le tuyau est automatiquement adéquat - confirmez auprès de votre ingénieur en tuyauterie pour les systèmes de gros calibre ou à haute pression.
8. Exigences en matière de traitement thermique
Les exigences en matière de traitement thermique selon l'A234 varient selon la qualité et l'épaisseur de paroi :
| requise |
de traitement thermique |
Condition |
| WPB |
Pas obligatoire pour t ≤ 19 mm |
Normalisé ou normalisé+trempé pour paroi épaisse |
| WPC |
Pas obligatoire pour t ≤ 19 mm |
Normalisé ou normalisé+trempé pour paroi épaisse |
| WP11 |
Obligatoire |
Recuit, normalisé+revenu ou trempé+revenu |
| WP22 |
Obligatoire |
Recuit ou normalisé + revenu |
| WP9 |
Obligatoire |
Recuit ou normalisé + revenu |
| WP91 |
Obligatoire — plage spécifique |
Normaliser 1 040 à 1 080 °C + tempérer 730 à 800 °C |
9. Marquage et traçabilité
Chaque raccord A234 doit être marqué comme suit selon la norme :
Marque du fabricant — Identifie l'usine ou le fabricant
Qualité du matériau — par exemple, WPB ou SA-234 WPB pour les applications du code ASME
Calendrier ou épaisseur de paroi – par exemple, SCH 40 ou WT réel en pouces
Numéro de coulée — Relie le raccord à son MTR
Taille — Désignation NPS
Désignation standard ASTM — A234 ou SA-234
Engineering Insight — Vérification de la continuité du MTR
Sur les canalisations à pression critique, le numéro de coulée estampé ou peint sur le raccord doit correspondre au numéro de coulée sur le MTR dans votre ensemble de documents. Lors des audits de projets, les marquages thermiques manquants ou illisibles sur les raccords comptent parmi les NCR les plus courants relevés par les inspecteurs tiers. Spécifiez que les marquages thermiques doivent être lisibles au moment de la livraison – et pas seulement au moment de la fabrication – et inspectez-les avant l’installation.
10. A234 WPB vs A105 — Soudé bout à bout vs forgé
L'A234 WPB et l'A105 sont tous deux des matériaux de raccord en acier au carbone, mais ils servent différents types de connexion :
| Paramètre |
A234 WPB |
A105 |
| Méthode de fabrication |
Forgé (formé à partir de tuyaux/plaques) |
Forgé à partir de barre ou de billette |
| Type de connexion |
Soudé bout à bout |
Embout à souder, fileté, à bride |
| Gamme de tailles |
NPS ½ et plus |
NPS ½ à NPS 4 (typique) |
| Résistance à la traction (min) |
60 000 livres par pouce carré |
70 000 livres par pouce carré |
| Limite d'élasticité (min) |
35 000 livres par pouce carré |
36 000 livres par pouce carré |
| Applications |
Tuyauterie principale, systèmes de gros diamètre |
Raccords de dérivation de petit diamètre, brides |
| Équivalent ASME |
SA-234 WPB |
SA-105 |
| produit ZC |
Coudes, Tés, Réducteurs → |
Brides → |
11. Candidatures
Tuyauterie pour raffineries et procédés pétrochimiques
Les coudes, tés et réducteurs A234 WPB sont utilisés dans tous les systèmes de tuyauterie en acier au carbone des raffineries et des usines pétrochimiques conformément à la norme ASME B31.3, depuis la tuyauterie d'alimentation des unités de brut jusqu'aux collecteurs de réservoirs de stockage. Le matériau du raccord correspond au tuyau ASTM A106 Grade B, garantissant un système de matériaux homogène avec des caractéristiques de soudage constantes et aucun souci de dilatation thermique différentielle.
Production d'énergie
Les raccords SA-234 WPB (désignation ASME) sont utilisés dans les canalisations de vapeur et de condensats selon ASME B31.1. Pour un service à haute température dans le même système, les raccords WP11 ou WP22 sont spécifiés là où le tuyau A106 passe au tuyau en alliage A335 — une configuration courante dans les circuits principaux de vapeur des centrales électriques.
Installations pétrolières et gazières
Les raccords à souder bout à bout A234 WPB sont spécifiés pour la tuyauterie des installations de traitement du pétrole et du gaz (séparateurs, stations de compression et skids de mesure) où les températures de processus sont modérées et où les tuyaux de canalisation sont en acier au carbone ASTM A53 ou A106. Le matériau du raccord correspond au tuyau, permettant une procédure de soudage unique pour toute la classe de tuyauterie.
Pipelines et transmission
Les coudes sur site et les raccords en T fabriqués sur les projets de canalisations API 5L utilisent souvent des raccords A234 WPB fabriqués pour correspondre à la chimie et à la résistance des canalisations API 5L. Pour le transport de gaz à haute pression où la correspondance SMYS est essentielle, assurez-vous que la limite d'élasticité du raccord WPB est compatible avec la limite d'élasticité de la qualité du tuyau dans votre analyse des contraintes.
12. Questions fréquemment posées
Qu’est-ce que la norme ASTM A234 WPB ?
ASTM A234 WPB est la qualité de raccord de tuyauterie à souder bout à bout en acier au carbone la plus largement utilisée pour les tuyauteries sous pression à température modérée. « WP » signifie Wrought Piping et « B » désigne la qualité de l'acier au carbone. Les raccords A234 WPB (coudes, tés, réducteurs, capuchons) sont fabriqués à partir d'un matériau de base équivalent aux tuyaux ASTM A106 de qualité B et sont utilisés dans les systèmes de tuyauterie ASME B31.1 et B31.3 dans l'ensemble des industries des procédés, de l'énergie, du pétrole et du gaz.
Quelle est la différence entre ASTM A234 WPB et WPC ?
WPB et WPC sont tous deux des nuances d'acier au carbone sous A234, mais le WPC a une résistance à la traction minimale plus élevée (70 000 psi contre 60 000 psi) et une limite d'élasticité (40 000 psi contre 35 000 psi). WPB couvre la grande majorité des applications de raccords en acier au carbone. Le WPC est spécifié lorsqu’une résistance plus élevée est nécessaire pour maintenir la capacité de pression sur une paroi plus mince – ce qui est moins courant dans la pratique.
Quels raccords sont couverts par la norme ASTM A234 ?
La norme ASTM A234 couvre les raccords à souder bout à bout en acier forgé au carbone et allié pour la tuyauterie sous pression, y compris les coudes (45° et 90°, rayon long et court), les tés égaux et réducteurs, les réducteurs concentriques et excentriques, les capuchons et les extrémités tronquées. Tous les raccords sont dimensionnés selon ASME B16.9 (standard) ou B16.28 (court rayon).
Quelle est la température maximale pour les raccords A234 WPB ?
Les raccords ASTM A234 WPB sont conçus pour un service jusqu'à 800 °F (427 °C) selon les tableaux de contraintes admissibles ASME B31.3. Au-dessus de cette température, le fluage devient important et des raccords en acier allié, tels que A234 WP11 (1¼Cr–½Mo) jusqu'à 1 100 °F ou WP22 (2¼Cr–1Mo) jusqu'à 1 200 °F – doivent être spécifiés à la place.
Les raccords ASTM A234 WPB sont-ils adaptés au service acide ?
Les raccords A234 WPB peuvent être utilisés en service acide (environnements H₂S) à condition qu'ils répondent aux exigences de dureté NACE MR0175 / ISO 15156 (maximum HRC 22 / 237 HBW). Les tests de dureté ne sont pas une exigence par défaut sous A234, donc les acheteurs de services acides doivent spécifier les tests de dureté comme exigence supplémentaire sur le bon de commande et confirmer la conformité sur le MTR avant l'installation.
Demander des raccords de tuyauterie A234 WPB — Tuyaux en acier ZC
ZC Steel Pipe fabrique et exporte des raccords à souder bout à bout ASTM A234 WPB — coudes, tés, réducteurs, capuchons et coudes — depuis notre usine de la ville de Hai'an. Gamme complète NPS ½ à NPS 48, toutes les nomenclatures, dimensions ASME B16.9. MTR complets, certification de traitement thermique et inspection par un tiers disponibles. Approvisionnement actif pour des projets de raffineries, d’électricité et de pipelines en Afrique, au Moyen-Orient et en Amérique du Sud.
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