ASTM A106 является эталонным стандартом для бесшовных труб из углеродистой стали, работающих под высоким давлением. В то время как ASTM A53 охватывает трубопроводы общего назначения с температурой до 450 °F, A106 разработан специально для повышенных температур, встречающихся на нефтеперерабатывающих заводах, нефтехимических заводах и в электроэнергетике, — при постоянной температуре до 1000 °F (538 °C). Она только бесшовная, без сварных швов, и это намеренно: при высокой температуре и давлении микроструктурная однородность бесшовной трубы обеспечивает запасы, с которыми сварная труба не может надежно соответствовать.
ZC Steel Pipe производит бесшовные трубы ASTM A106 класса B на своем предприятии в городе Хайань. Мы поставляем размеры от NPS ½ до NPS 24 с полными MTR, сертификатами нормированной термообработки и возможностью проверки третьей стороной. Наш материал A106 класса B регулярно поступает на нефтеперерабатывающие и перерабатывающие заводы на Ближнем Востоке и в Африке.
СОДЕРЖАНИЕ
Стандартный объем
Класс A, B и C — Механические свойства
Химический состав
Размеры и толщина стенки
Допустимое высокотемпературное напряжение
Требования к термообработке
ASTM A106, A53 и A335 — когда использовать каждый
Рекомендации по плохому обслуживанию
Приложения
Часто задаваемые вопросы
1. Стандартный объем
СТАНДАРТНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ASTM A106 / A106M охватывает бесшовные трубы из углеродистой стали для эксплуатации при высоких температурах с номинальными размерами труб от NPS ⅛ до NPS 48 (от DN 6 до DN 1200). Эквивалентное обозначение ASME — SA-106, которое используется, когда труба должна соответствовать нормам ASME для котлов и сосудов под давлением.
Стандарт охватывает три класса — A, B и C, различающиеся по прочности. Марка B на сегодняшний день является наиболее распространенной коммерческой маркой, на нее приходится большая часть тоннажа A106, заказанного по всему миру. Все три марки являются только бесшовными: ASTM A106 не предусматривает сварных труб. Это явно отличает его от ASTM A53, который охватывает трубы ERW и сварные в печи, а также бесшовные.
Труба А106 должна поставляться в горячекатаном состоянии. Если требуется нормализованная термическая обработка (в некоторых случаях она обязательна для номинального размера трубы 1½ и более), это должно быть указано во время заказа и отражено в MTR.
2. Марки A, B и C — Механические свойства.
| Недвижимость |
Класс A |
Класс B |
Класс C |
| Предел прочности (мин) |
48000 фунтов на квадратный дюйм (330 МПа) |
60 000 фунтов на квадратный дюйм (415 МПа) |
70 000 фунтов на квадратный дюйм (485 МПа) |
| Предел текучести (мин) |
30 000 фунтов на квадратный дюйм (205 МПа) |
35000 фунтов на квадратный дюйм (240 МПа) |
40 000 фунтов на квадратный дюйм (275 МПа) |
| Удлинение на 2 дюйма (мин) |
35% |
30% |
30% |
| Твердость (макс.) |
Не указан |
Не указан |
Не указан |
| Гидростатические испытания |
Необходимый |
Необходимый |
Необходимый |
| Тест на сплющивание |
Необходимый |
Необходимый |
Необходимый |
Инженерный взгляд — почему класс B доминирует.
Марка B обеспечивает правильный баланс для большинства технологических трубопроводов — достаточно прочная для типичных рабочих давлений, достаточно пластичная для изготовления на месте и универсальная на складе. Марка C используется, когда расчетное давление высокое и толщина стенок должна быть минимальной (например, в патрубках компактного оборудования). Марку А редко заказывают для новых технологических трубопроводов; его главное преимущество — пластичность при изгибах малого радиуса.
3. Химический состав
| Элемент |
Класс A |
Класс B |
Класс C |
| Углерод (макс.) |
0,25% |
0,30% |
0,35% |
| Марганец |
0,27–0,93% |
0,29–1,06% |
0,29–1,06% |
| Фосфор (макс.) |
0,035% |
0,035% |
0,035% |
| Сера (макс.) |
0,035% |
0,035% |
0,035% |
| Кремний (мин) |
0,10% |
0,10% |
0,10% |
| Хром (макс.) |
0,40% |
0,40% |
0,40% |
| Молибден (макс.) |
0,15% |
0,15% |
0,15% |
| Никель (макс.) |
0,40% |
0,40% |
0,40% |
| Медь (макс.) |
0,40% |
0,40% |
0,40% |
| Ванадий (макс.) |
0,08% |
0,08% |
0,08% |
Полевое примечание — требования к кремнию
Обязательное минимальное содержание кремния 0,10 % в A106 (в отличие от необязательного в A53 типа E) не является косметическим. Кремний действует как раскислитель при выплавке стали, улучшая микроструктурную чистоту. При работе при высоких температурах более чистая, полностью раскисленная сталь сопротивляется графитизации (миграции углерода к границам зерен) — виду разрушения, который приводит к катастрофическим отказам трубопроводов на нефтеперерабатывающих заводах, работающих при температуре выше 850°F в течение длительного периода времени.
4. Размеры и толщина стенок
Размеры трубы ASTM A106 соответствуют ASME B36.10M. Доступны размеры от NPS ⅛ до NPS 48, со стандартными расписаниями от SCH 20 до SCH 160 и XXH. Чаще всего заказывается комбинация от NPS 1 до NPS 12 в SCH 40, SCH 80 и SCH 160 для коллекторов технологических трубопроводов и ответвлений.
| NPS (дюймы) |
НД (дюймы) |
SCH 40 WT (дюймы) |
SCH 80 WT (дюймы) |
SCH 160 WT (дюймы) |
XXH WT (дюймы) |
| 1 |
1.315 |
0.133 |
0.179 |
0.250 |
0.358 |
| 1½ |
1.900 |
0.145 |
0.200 |
0.281 |
0.400 |
| 2 |
2.375 |
0.154 |
0.218 |
0.344 |
0.436 |
| 3 |
3.500 |
0.216 |
0.300 |
0.438 |
0.600 |
| 4 |
4.500 |
0.237 |
0.337 |
0.531 |
0.674 |
| 6 |
6.625 |
0.280 |
0.432 |
0.719 |
0.864 |
| 8 |
8.625 |
0.322 |
0.500 |
0.906 |
0.875 |
| 10 |
10.750 |
0.365 |
0.500 |
1.125 |
1.000 |
| 12 |
12.750 |
0.375 |
0.500 |
1.312 |
1.000 |
5. Допустимое высокотемпературное напряжение.
Основная причина, по которой инженеры выбирают класс A106 B вместо класса B A53, — это допустимая нагрузка при повышенных температурах. Допустимое напряжение (S) ASME B31.3 для A106 класса B при основных температурах:
| Температура °F (°C) |
Допустимое напряжение S (psi) |
Примечания |
| от -20 до 100°F (от -29 до 38°C) |
15 000 |
Полный рейтинг окружающей среды |
| 200°Ф (93°С) |
15 000 |
Снижения пока нет |
| 400°Ф (204°С) |
14 400 |
Начинается небольшое снижение |
| 600°Ф (316°С) |
13 600 |
Все еще значительная емкость |
| 800°Ф (427°С) |
11 800 |
Приближаемся к режиму ползучести |
| 900°Ф (482°С) |
8700 |
Конструкция системы контроля ползучести |
| 1000°Ф (538°С) |
6500 |
Верхний предел обслуживания для A106 |
Критическая инженерная точка — выше 1000°F
Не указывайте ASTM A106 для продолжительной эксплуатации при температуре выше 1000°F (538°C). Выше этой температуры углеродистая сталь подвергается ускоренной ползучести и графитизации. Правильный вариант материала — ASTM A335 P11 (1¼Cr–½Mo) для 1000–1050°F или P22 (2¼Cr–1Mo) для более высоких температур. Это решение имеет решающее значение для безопасности: отказы трубопроводов из-за неправильных характеристик материала при высоких температурах хорошо документированы в отрасли.
6. Требования к термообработке
Труба А106 поставляется горячедеформированной. Нормализация не является обязательной в соответствии с базовым стандартом, но обычно ее определяют — особенно для больших диаметров и более толстых стенок — для обеспечения однородной структуры зерен и устранения остаточных напряжений в процессе горячей прошивки.
Когда указывать нормализованный
Применение в кислых средах (NACE MR0175) — нормализованное состояние обеспечивает соответствие твердости.
Толстостенная труба (толщина стенки > 0,5 дюйма / 12,7 мм) — более важна для контроля зернистой структуры.
Криогенная эксплуатация (в сочетании с испытаниями на удар в соответствии с дополнительными требованиями)
Проекты, в которых инженерная спецификация явно требует нормализованного A106.
Примечание о закупке — определение термообработки
Если вам нужен нормализованный A106, укажите это в заказе на поставку: «ASTM A106, класс B, бесшовный, нормализованный, согласно ASME SA-106». Трубы, поставляемые без этого примечания, обычно подвергаются только горячей обработке. Сертификат термообработки должен быть указан в MTR, а не только результаты химических и механических испытаний.
7. ASTM A106, A53 и A335 — когда использовать каждый
| Стандартный |
тип |
с максимальной температурой. |
Классы, |
наиболее подходящие для |
| ASTM A53 гр. Б |
Бесшовный + ВПВ |
450°Ф (232°С) |
А, Б |
Вода, газ, общепромышленные |
| ASTM A106 гр. Б |
Только бесшовные |
1000°Ф (538°С) |
А, Б, С |
Нефтеперерабатывающие заводы, электростанции, высокотемпературный процесс |
| АСТМ А335 П11 |
Только бесшовные |
1100°F (593°С) |
П1, П11, П22 |
Высокотемпературный пар, коллекторы котла |
| АСТМ А335 Р22 |
Только бесшовные |
1200°Ф (649°С) |
П22, П91 |
Работа при очень высоких температурах, ультрасверхкритический пар. |
| API 5L гр. Б/Х52 |
Бесшовные + Сварные |
300°Ф (149°С) |
Гр.Б, X42–X80 |
Береговые/морские трубопроводы, транспортировка газа |
8. Рекомендации по плохому обслуживанию
ASTM A106 класса B обычно используется в кислых средах (средах, содержащих H₂S) на нефтеперерабатывающих заводах и в добывающих отраслях. Ключевым требованием соответствия является NACE MR0175/ISO 15156-2, который устанавливает максимальные пределы твердости для предотвращения сульфидного растрескивания под напряжением (SSC).
Максимальная твердость: HRC 22 (237 HBW) по NACE MR0175.
Термическая обработка: Предпочтительно нормализованное состояние; уменьшает изменение твердости в результате процесса горячей прошивки
Испытание: Запросите испытание на твердость по Бринеллю (BHN) на MTR; не требуется по умолчанию в соответствии с A106, но требуется для кислого обслуживания
Нет ограничений по маркам: все три класса (A, B, C) допускаются, если соблюдаются требования к твердости.
Критический инженерный момент — твердость по MTR
ASTM A106 не требует проведения стандартных испытаний на твердость. Если спецификация вашего проекта требует соответствия NACE, вы должны добавить в заказ на поставку дополнительное требование с просьбой провести испытание на твердость (например, «S9 — Испытание на твердость» или определенное BHN для каждой плавки). Получение трубы А106 без сертификата твердости для работы в кислой среде является ошибкой при закупках, которая может привести к остановке проекта.
9. Приложения
Технологические трубопроводы нефтеперерабатывающего завода
ASTM A106 класса B — это рабочий материал для технологических трубопроводов из углеродистой стали в установках перегонки сырой нефти, установках гидроочистки и риформинговых установках, где рабочие температуры достигают 600–900°F. Он соответствует требованиям ASME B31.3 и обычно проходит от патрубков насоса через коллекторы теплообменника к ректификационным колоннам.
Производство электроэнергии
Согласно ASME B31.1 (энергетические трубопроводы), SA-106 класса B охватывает паропроводы, трубопроводы питательной воды и дренажные коллекторы на обычных угольных и газовых электростанциях при температуре примерно до 900°F. Для ультрасверхкритических установок выше этой температуры на смену приходит хроммолибден P91.
Нефтехимия и газопереработка
На предприятиях СПГ, газоперерабатывающих заводах и нефтехимических комплексах A106 класса B широко используется в коммунальных и технологических службах. Бесшовная конструкция обеспечивает уверенность в условиях, когда сочетаются внешняя коррозия, вибрация и термоциклирование.
Соединения котла и сосуды под давлением
SA-106 класса B указан в Разделе II и Разделе VIII ASME для патрубков сосудов под давлением, соединений корпуса и труб котлов, работающих при низких и умеренных температурах. Там, где более высокая температура или циклическая эксплуатация требуют большего, на помощь приходят трубы из сплава ASTM A335.
10. Часто задаваемые вопросы
Для чего используется труба ASTM A106?
Бесшовные трубы из углеродистой стали ASTM A106 используются для работы при высоких температурах и давлениях на нефтеперерабатывающих заводах, нефтехимических заводах и в электроэнергетике. Рассчитанный на температуру 1000°F (538°C), он является стандартной спецификацией для паропроводов котлов, соединений теплообменников и технологических коллекторов согласно ASME B31.1 и B31.3.
В чем разница между ASTM A106 класса A, класса B и класса C?
Марка B является наиболее распространенной: прочность на растяжение 60 000 фунтов на квадратный дюйм, предел текучести 35 000 фунтов на квадратный дюйм. Марка А имеет меньшую прочность (растяжение 48 000 фунтов на квадратный дюйм), но более пластична для формовки. Класс C соответствует наивысшей прочности (растяжение 70 000 фунтов на квадратный дюйм, предел текучести 40 000 фунтов на квадратный дюйм) для максимального давления в компактных конструкциях. На класс B приходится подавляющее большинство заказов A106.
Является ли ASTM A106 класса B только бесшовным?
Да. ASTM A106 охватывает исключительно бесшовные трубы — в этом стандарте нет сварных вариантов. Это ключевое отличие от ASTM A53, который охватывает как бесшовные трубы, так и трубы ERW. Если для вашего проекта требуется сварная труба для работы при высоких температурах, обратитесь к API 5L или ASTM A671/A672.
Можно ли использовать ASTM A106 класса B для кислой среды?
Да, при условии, что он соответствует требованиям NACE MR0175/ISO 15156. Ключевыми параметрами являются максимальная твердость (HRC 22/237 HBW) и нормированные условия термообработки. Всегда запрашивайте измерение твердости в качестве дополнительного требования в вашем заказе на поставку при указании A106 для обслуживания H₂S.
Какова максимальная температура для трубы ASTM A106?
ASTM A106 класса B рассчитан на непрерывную эксплуатацию при температуре до 1000°F (538°C) согласно таблицам допустимых напряжений ASME B31.1 и B31.3. Выше этой температуры скорость ползучести становится чрезмерной, и вместо нее следует использовать хромомолибденовые стали (ASTM A335 P11 или P22).
Запросить бесшовную трубу ASTM A106 класса B — стальную трубу ZC
ZC Steel Pipe производит и экспортирует бесшовные трубы из углеродистой стали ASTM A106 класса B на нашем заводе в городе Хайань, Китай. Размеры от NPS ½ до NPS 24. Доступны полные MTR, стандартизированная сертификация, гидростатические испытания и проверка третьей стороной. Имеет опыт реализации нефтеперерабатывающих и инфраструктурных проектов на Ближнем Востоке и в Африке.
Связаться с нами: Мэнди. w@zcsteelpipe.com | Ватсап: +86-139-1579-1813
→ Запросить цену
