צפיות: 0 מחבר: עורך האתר זמן פרסום: 2026-03-13 מקור: אֲתַר
בחירה בדרגת צינור הדוד הלא נכונה אינה אי נוחות ברכש - זה כשל הנדסי שמחכה לקרות. צינורות פלדת פחמן המשמשים מעל גבול הזחילה שלהם ייכשלו על ידי השפלה מיקרו-מבני לאורך שנים של שירות. צינורות סגסוגת פלדה שצוינו ללא PWHT תקין עלולים להיסדק בשרוך HAZ תוך חודשים. והחלפת כיתה אחת בדרגה 'דומה' מבלי לבדוק את טבלאות הלחץ המותרות ב-ASME BPVC סעיף II יכולה לבטל אישור מיכל לחץ.
ZC Steel Pipe מייצרת צינורות דוודים וצינורות מחליפי חום ללא תפרים לפי ASTM A192, A210, A213 ו-ASME SA-106, בדרגות פלדת פחמן וסגסוגת כרום-מולי. אנו מספקים יצרני דוודים, קבלני תחנות כוח ובוני מפעלים פטרוכימיים ברחבי אפריקה, המזרח התיכון ודרום אמריקה. מדריך זה מכסה מהו כל כיתה, מה הוא יכול ומה הוא לא יכול לעשות, וכיצד לבחור ביניהם עבור היישום שלך.
סקירה כללית של תקני צינור הדוד
צינורות דוד פלדת פחמן - A192 ו-A210
צינורות סגסוגת פלדה לדוד - ASTM A213
A213 T11 — 1¼Cr-½Mo
A213 T22 — 2¼Cr-1Mo
A213 T91 — 9Cr-1Mo-V (שונה)
SA-106 דרגה B - צינור פלדת פחמן ללא תפרים לשירות דוודים
טבלת השוואת ציונים מלאה
מדריך לבחירת אזור הדוד
דרישות PWHT עבור ציוני סגסוגת
שאלות נפוצות
כל ארבעת התקנים הם חלקים - צינור הדוד לשירות העברת חום כמעט ואינו מרותך, שכן תפר הריתוך מייצג ריכוז מתח ואתר פוטנציאלי לתחילת קורוזיה בסביבה תרמית מחזורית. התקנים שונים בתכולת הסגסוגת, רמת החוזק והטמפרטורה המקסימלית שבה הציון שומר על חוזק זחילה נאות כדי להיות בטוח בשירות לחץ מתמשך.
הקו המפריד בבחירת צינורות הדוד הוא בדרך כלל הטמפרטורה. דרגות פלדת פחמן (A192, A210, SA-106) מתאימות לשירות עד כ-450 מעלות צלזיוס. מעל זה, קצב הזחילה של פלדת פחמן הופך גבוה באופן בלתי מקובל ויש להשתמש בדרגות סגסוגת נמוכות (A213 T11, T22). מעל 580 מעלות צלזיוס לערך, דרושים דרגות 9Cr מתקדמות (A213 T91) עבור עיצובים מודרניים של דוודים סופר-קריטיים ואולטרה-סופר-קריטיים.
ASTM A192 הוא דרגת צינור הדוד הפשוטה והחסכונית ביותר. זהו צינור פלדת פחמן ללא תפרים בעל קיר מינימלי, עם תכולת פחמן מקסימלית של 0.18% וחוזק מתיחה מינימלי של 325 MPa בלבד (47 ksi). תכולת הפחמן הנמוכה משפרת את יכולת הריתוך ומפחיתה את הסיכון למשקעי קרביד בגבולות התבואה במהלך רכיבה תרמית.
A192 משמש לתופי דודי צינור מים, תופי בוץ וצינורות דופן מים בטמפרטורה נמוכה יותר בדודי שירות ותעשייתיים הפועלים מתחת ל-425 מעלות צלזיוס לערך. תקרת החוזק הנמוכה שלו פירושה שהוא אינו מתאים לשירות מחמם-על או מחמם מחדש בדודי לחץ גבוה מודרניים.
ASTM A210 מספק חוזק גדול יותר מ-A192 באמצעות תכולת פחמן ומנגן מעט גבוהה יותר. הוא מיוצר בשתי דרגות:
דרגה A-1 : מתיחה מינימלית 415 MPa (60 ksi), תפוקה מינימלית 255 MPa (37 ksi). הדרגה הנפוצה יותר עבור קיר מים, חסכן ושירות מחמם-על תחתון.
דרגה C : מתיחה מינימלית 485 MPa (70 ksi), תפוקה מינימלית 275 MPa (40 ksi). חוזק גבוה יותר ליישומי דודי פלדת פחמן תובעניים יותר. מצויין פחות מ-A-1.
ASTM A213 מכסה מגוון רחב של צינורות סגסוגת פריטי (כרום-מוליבדן) ו-austenitic (נירוסטה) ללא תפרים עבור שירות דוודים, מחממי-על ומחלפי חום. הציונים הפריטיים מסומנים עם קידומת T (T11, T22, T91), והדרגות האוסטניטיות עם TP (TP304, TP316, TP321 וכו').
מערכת סגסוגת כרום-מולי (CrMo) היא סוס העבודה של מטלורגיית צינורות הדוד בטמפרטורה גבוהה. הוספת כרום משפרת את עמידות החמצון וחוזק בטמפרטורה גבוהה. הוספת מוליבדן משפרת את חוזק הזחילה. הגדלת שניהם - מ-T11 (1¼Cr-½Mo) ל-T22 (2¼Cr-1Mo) ל-T91 (9Cr-1Mo-V שונה) - מאריכה בהדרגה את תקרת הטמפרטורה ומשפרת את חיי הזחילה לטווח ארוך.
T11 הוא דרגת סגסוגת ברמת הכניסה לשירות צינורות דוודים מעל מגבלת טמפרטורת פלדת הפחמן. הוא מספק עמידות טובה לחמצון עד כ-570°C וחוזק זחילה משופר לעומת פלדת פחמן בטווח של 450-570°C. T11 נמצא בשימוש נפוץ בצינורות יציאת מחמם-על, קטעי כניסת מחממים חוזרים, ומעגלי צינורות מחמם-על בטמפרטורה נמוכה יותר בדוודים תת-קריטיים וסופר-קריטיים.
T11 ניתן לריתוך בדרך כלל ללא חימום מוקדם עבור קירות דקים אך דורש PWHT מעל ספי עובי מסוימים לפי ASME BPVC. תכולת ה-1¼Cr שלו הופכת אותו לרגיש להתפרקות אם מתקרר לאט מדי בטווח של 370-565 מעלות צלזיוס במהלך PWHT - יש לשלוט בקצב הקירור של התנור.
T22 (2¼Cr-1Mo) היא סגסוגת סוס העבודה עבור מחממי-על של דוודים בטמפרטורה גבוהה ומחממים מחדש במשך עשרות שנים. תכולת הכרום והמוליבדן הגבוהה יותר שלו בהשוואה ל-T11 מספקת עמידות טובה יותר לזחילה בטווח של 540-580 מעלות צלזיוס ועמידות משופרת לחמצון לחשיפה בצד הקיטור ובצד האש. T22 משמש עבור צינורות יציאות של מחמם-על בטמפרטורה גבוהה, ראשי יציאות מחממים מחדש, וכל מעגל צינורות דוד הפועלים בטווח הטמפרטורות התת-קריטי העליון.
T91 היא סגסוגת מרטנסיטית 9Cr-1Mo ששונתה עם ונדיום, ניוביום וחנקן כדי לשפר באופן דרמטי את חוזק הזחילה שלה בהשוואה לדרגת 9Cr-1Mo ללא שינוי (T9). חוזק המתיחה המינימלי שלו של 585 MPa והתפוקה המינימלית של 415 MPa - שניהם גבוהים משמעותית מ-T11 או T22 - מאפשרים קירות צינוריים דקים יותר לאותו דירוג לחץ, מפחיתים את מתחי המחזור התרמיים ומשפרים את יעילות העברת החום.
T91 הוא החומר הסטנדרטי לתכנוני דוודים סופר-קריטיים (SC) ואולטרה-סופרקריטיים (USC) מתקדמים שבהם טמפרטורות הקיטור עולות על 580 מעלות צלזיוס. הוא משמש בצינורות יציאות של מחמם-על בטמפרטורה גבוהה, צנרת חימום חוזר חם וכותרות קיטור בלחץ גבוה בדודי תחנות כוח מודרניות.
ASME SA-106 (מקביל ל-ASTM A106) הוא מפרט צינור פלדת פחמן חלק לשירות בטמפרטורה גבוהה. זה לא מפרט צינור - הוא מכסה צינורות, לא צינורות - והוא משמש בעיקר עבור כותרות קיטור, צנרת מקשרת לדוד, קווי מי הזנה ורשת חלוקת קיטור ולא עבור צינורות משטחים להעברת חום. שלושת הציונים הם:
דרגה A : מתיחה מינימלית 330 MPa (48 ksi). צוין לעתים רחוקות - כיתה ב' היא הבחירה הסטנדרטית.
דרגה B : מתיחה מינימלית 415 MPa (60 ksi), תפוקה מינימלית 240 MPa (35 ksi). הדרגה הדומיננטית לצנרת דוודים ומכלי לחץ.
דרגה C : מתיחה מינימלית 485 MPa (70 ksi). משמש כאשר יש צורך בלחץ גבוה יותר בטמפרטורת סביבה עד בינונית.
SA-106 דרגה B מוגבלת לכ-425-450 מעלות צלזיוס עבור שירות מתמשך במתח גבוה עקב מגבלות זחילת פלדת פחמן. מעל טמפרטורה זו, יש להשתמש בדרגת הסגסוגת המקבילה (צינור SA-335 P11 או P22).
| בדרגה | סטנדרטית | מערכת סגסוגת | מינימלית מתיחה (MPa) | מינימום תשואה (MPa) | טמפרטורת שירות מקסימלית (°C) | PWHT נדרש? | מספר P |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| A192 | ASTM A192 | פלדת פחמן (C נמוכה) | 325 | 180 | ~425 | תלוי בעובי | P1 |
| A210 A-1 | ASTM A210 | פלדת פחמן בינונית | 415 | 255 | ~450 | תלוי בעובי | P1 |
| A210 C | ASTM A210 | פלדת פחמן בינונית | 485 | 275 | ~450 | תלוי בעובי | P1 |
| SA-106 B | ASME SA-106 | צינור פלדת פחמן | 415 | 240 | ~450 | תלוי בעובי | P1 |
| T11 | ASTM A213 | 1¼Cr-½Mo | 415 | 205 | ~570 | מעל סף WT | P4 |
| T22 | ASTM A213 | 2¼Cr-1Mo | 415 | 205 | ~580 | כן - תמיד מומלץ | P5A |
| T91 | ASTM A213 | 9Cr-1Mo-V (מוד.) | 585 | 415 | ~650 | כן - חובה תמיד | P91 |
לדוד חשמל יש מספר אזורי העברת חום, שלכל אחד מהם טמפרטורות שונות של מתכת צינורות ולכן דרישות דרגות שונות. הטבלה שלהלן נותנת הקצאות ציונים אופייניות לתכנון של דוד תת-קריטי וסופר-קריטי:
| אזור הדוד | צינור מתכת טווח טמפ' | תת-קריטי דרגת הדוד | סופר-קריטי/USC כיתה |
|---|---|---|---|
| כלכלן | 150 - 350 מעלות צלזיוס | A192 / A210 A-1 | A210 A-1 |
| קירות מים | 300 - 450 מעלות צלזיוס | A192 / A210 A-1 | A210 A-1 / T11 |
| מחמם-על ראשוני | 400 - 520 מעלות צלזיוס | A210 A-1 / T11 | T11 / T22 |
| מחמם-על משני | 500 - 580 מעלות צלזיוס | T11 / T22 | T22 / T91 |
| מחמם מחדש (רגל חמה) | 520 - 620 מעלות צלזיוס | T22 | T91 |
| שקע מחמם מחדש / כותרות | 540 - 650 מעלות צלזיוס | T22 / T91 | T91 |
| דרושה | חימום מוקדם (ריתוך) | PWHT? סיכון מפתח | טמפרטורת PWHT | אם מושמט |
|---|---|---|---|---|
| A192 / A210 | לא נדרש בדרך כלל (קיר דק) | לכל קוד - תלוי בעובי הדופן | 595-650 מעלות צלזיוס (הקלה במתח) | מתח שיורי, קשיות HAZ |
| T11 | 150°C דקות עבור WT >13 מ'מ | לכל קוד - תלוי בעובי הדופן | 675-750 מעלות צלזיוס | שבירות מזג, פיצוח HAZ |
| T22 | 200 מעלות צלזיוס דקות | מומלץ בחום תמיד | 700-750 מעלות צלזיוס | קשיות HAZ גבוהה, פיצוח מימן |
| T91 | 200 מעלות צלזיוס דקות - חובה | חובה - תמיד | מנרמל 1040-1080 מעלות צלזיוס + מזג 730-800 מעלות צלזיוס | מרטנזיט ללא מזג - שבר שביר בשירות |
ASTM A192 הוא צינור ללא תפרים בעל קיר מינימלי, דל פחמן, עם מתיחה מינימלית של 325 MPa - צינור הדוד הבסיסי ביותר מפלדת פחמן, המשמש לתופים בלחץ נמוך יותר ושירות קיר מים מתחת ל-425°C. ASTM A210 היא דרגת פחמן בינונית זמינה בשני עוצמות: דרגה A-1 (מינימום מתיחה של 415 MPa) ודרגה C (מינימום מתיחה של 485 MPa). A210 מספק חוזק גדול יותר מ-A192 ומשמש למעגלי מחמם-על וצינורות קירות מים בלחץ גבוה יותר, כאשר החוזק הנוסף מאפשר קירות דקים יותר. שתי הדרגות חולקות את אותה תקרת טמפרטורת שירות מקסימלית משוערת של 425-450 מעלות צלזיוס.
ASTM A213 T91 הוא צינור ללא תפרים מסגסוגת מרטנסיטית שעבר שינוי 9Cr-1Mo-V המשמש ביישומי מחממים ומחממים בטמפרטורה גבוהה בדודים על-קריטיים ואולטרה-על-קריטיים. עם מתיחה מינימלית של 585 MPa וטמפרטורת שירות רציפה מקסימלית של כ-650 מעלות צלזיוס, T91 מתעלה על T11 ו-T22 הן בחוזק והן בעמידות לזחילה בטמפרטורות גבוהות. זה דורש PWHT חובה לאחר ריתוך - מחזור נורמליזציה ומזג - ואי ביצוע נכון הוא הגורם העיקרי לכשלים בריתוך T91 בשירות.
אין להשתמש בצינורות דוודים מפלדת פחמן (ASTM A192, A210, SA-106) עבור שירות לחץ מתמשך מעל כ-425-450 מעלות צלזיוס. מעל טווח זה, פלדת פחמן עוברת זחילה מואצת ורגישה לגרפיטציה - תהליך שבו קרבידים מתמוססים ונוצרים גרפיט בגבולות התבואה, מה שגורם להתפרקות. עבור שירות בין 450°C ל-570°C, יש לציין ASTM A213 T11. עבור 570-580 מעלות צלזיוס, T22 מתאים. עבור מעל 580 מעלות צלזיוס, T91 נדרש.
ייעוד ASME SA ו-ASTM A מתייחסים למפרטי חומר זהים מבחינה טכנית. ASME מאמצת את תקני ASTM לתוך קוד הדוד וכלי הלחץ שלה (BPVC) סעיף II ומפרסמת אותם מחדש כמקבילות SA עם דרישת אישור ASME נוספת. ל-SA-213 T91 ול-ASTM A213 T91 יש אותן דרישות כימיה, תכונות מכניות וטיפול בחום - ייעוד SA אומר שהחומר הופק עם תיעוד אישור ASME BPVC. יצרני דוודים הפועלים לפי ASME BPVC סעיף I או VIII חייבים לציין חומרים SA, לא חומרים ASTM, כדי לשמור על תאימות לקוד.
ASTM A106 (או המקבילה שלו ל-ASME SA-106) הוא מפרט צינור, לא מפרט צינור, והוא משמש לחיבור צנרת של דוודים, כותרות קיטור וקווי מי הזנה - לא עבור צינורות משטחים להעברת חום (קירות מים, מחממי-על, מחממים, חסכונים). עבור משטחי העברת חום, נדרשים מפרטי צינור ייעודיים (A192, A210, A213) עם סובלנות מימדים הדוקים יותר ושילובי OD/WT מתאימים. SA-106 Grade B יכול לשמש עבור שירות צנרת דוודים עד ל-450 מעלות בקירוב בתוך המתחים המותרים המוגדרים ב-ASME BPVC סעיף II-D.
PWHT (Post Weld Heat Treatment) הוא מחזור תרמי מבוקר המיושם לאחר ריתוך כדי להקל על הלחץ השיורי ולהחזיר את הקשיחות באזור מושפע החום. עבור T11, PWHT עשוי להידרש בהתאם לעובי הדופן - בדרך כלל מעל 13 מ'מ. עבור T22, PWHT מומלץ בחום לאחר כל ריתוך ללא קשר לעובי. עבור T91, PWHT הוא תמיד חובה - נורמליזציה ב-1040-1080 מעלות צלזיוס ואחריה מזג ב-730-800 מעלות צלזיוס. השמטה או ביצוע שגוי של T91 PWHT מותיר מרטנזיט לא מחוסך בריתוך HAZ, מבנה מיקרו שביר ונוטה להיסדק בשירות רכיבה תרמית.
ZC Steel Pipe מייצרת ומייצאת צינורות דוודים וצינורות מחליפי חום חלקים ל-ASTM A192, A210, A213 (T11, T22, T91) ו-ASME SA-106. תיעוד MTC מלא לפי EN 10204 3.1 ו-3.2, בדיקת צד שלישי (SGS, Bureau Veritas), ושילובי OD/WT מותאמים אישית זמינים. אנו מספקים יצרני דוודים, קבלני EPC ופרויקטים של תחנות כוח ברחבי אפריקה, המזרח התיכון ודרום אמריקה.
מנדי. w@zcsteelpipe.com
WhatsApp: +86-139-1579-1813