ASTM A234 WPB je de facto štandard pre armatúry z uhlíkovej ocele na zváranie na tupo v potrubiach s nízkym tlakom. Ak ste niekedy špecifikovali koleno, T-kus, redukciu alebo uzáver pre procesný závod, rafinériu alebo elektráreň potrubný systém z uhlíkovej ocele, armatúra bola takmer určite A234 WPB. Je to montážny ekvivalent k rúre ASTM A106 triedy B – ťažnej triede, ktorá zvládne väčšinu priemyselných potrubných aplikácií predtým, ako si teplotná alebo tlaková obálka vyžaduje krok smerom k legovanej oceli.
ZC Steel Pipe vyrába a vyváža tvarovky ASTM A234 WPB na zváranie na tupo z nášho závodu v Hai'an City, pričom dodáva kolená, T-kusy, redukcie a uzávery v NPS ½ až NPS 48 do projektov v Afrike, na Strednom východe a v Južnej Amerike. Naše armatúry sú vyrábané podľa rozmerových noriem ASME B16.9 s úplnými správami o skúške materiálu a kontrolou treťou stranou.
OBSAH
Štandardný rozsah – na čo sa A234 vzťahuje
A234 triedy — WPB, WPC a zliatiny
Mechanické vlastnosti
Chemické zloženie
Pokryté typy armatúr
Rozmery — ASME B16.9
Hodnoty tlaku a teploty
Požiadavky na tepelné spracovanie
Značenie a sledovateľnosť
A234 WPB vs A105 — zvar na tupo vs kovaný
Aplikácie
Často kladené otázky
1. Štandardný rozsah – na čo sa A234 vzťahuje
ŠTANDARDNÉ DEFINÍCIA ASTM A234 / A234M zahŕňa tvarovky z tepanej uhlíkovej ocele a legovanej ocele bezšvíkovej a zváranej konštrukcie na použitie v tlakovom potrubí a pri výrobe tlakových nádob na prevádzku pri miernych a zvýšených teplotách. Norma sa vzťahuje na tvarovky na zváranie na tupo vo všetkých veľkostiach, ktoré je možné vyrobiť z rúry, rúrky alebo dosky.
Kľúčovým slovom je 'kované' — tvarovky A234 sú tvorené z rúrky, rúrky alebo dosky (nie odlievané ani kované z tyče). To ich odlišuje od ASTM A105 (kované armatúry pre príruby a hrdlové/závitové spojenia) a ASTM A216 (ventily a armatúry z liatej ocele). V praxi A234 znamená tvarovky na zváranie na tupo: kolená, T-kusy, redukcie a uzávery, ktoré sú privarené do potrubného systému pomocou rovnakej prípravy zvaru a postupu ako pri susednej rúre.
Ekvivalentné označenia ASME sú SA-234 a SA-234M, ktoré sa používajú, keď armatúry musia byť v súlade s ASME Kódexom kotlov a tlakových nádob. Toto je špecifikácia, ktorú uvidíte na MTR pre armatúry v tlakových systémoch s kódovaním ASME.
2. Typy A234 — Typy WPB, WPC a zliatiny
ASTM A234 sa vzťahuje na armatúry z uhlíkovej aj legovanej ocele. Označenie triedy používa predponu 'WP' (Wrought Piping), za ktorou nasleduje písmeno alebo číslo označujúce triedu zliatiny.
WPB - uhlíková oceľ
Základný materiál:
uhlíková oceľ (≈ A106 Gr.B)
Ťah (min):
60 000 psi (415 MPa)
Výťažok (min):
35 000 psi (240 MPa)
Maximálna teplota:
800 °F (427 °C)
Použitie:
~ 90% všetkých armatúr z uhlíkovej ocele
WPC — Uhlík s vyššou pevnosťou
Základný materiál:
Vysoko uhlíková oceľ
Ťah (min):
70 000 psi (485 MPa)
Výťažok (min):
40 000 psi (275 MPa)
Maximálna teplota:
800 °F (427 °C)
Použitie:
Tam, kde je stena WPB nedostatočná
WP11 – 1¼Cr–½Mo zliatina
Základný materiál:
legovaná oceľ 1,25Cr–0,5Mo
Ťah (min):
60 000 psi (415 MPa)
Výťažok (min):
30 000 psi (205 MPa)
Maximálna teplota:
1100 °F (593 °C)
Použitie:
Vysokoteplotná para, potrubie rafinérskej pece
WP22 – 2¼Cr–1Mo zliatina
Základný materiál:
legovaná oceľ 2,25Cr–1Mo
Ťah (min):
60 000 psi (415 MPa)
Výťažok (min):
30 000 psi (205 MPa)
Maximálna teplota:
1200 °F (649 °C)
Použitie:
Veľmi vysokoteplotné potrubia rafinérie a elektrárne
WP9 – zliatina 9Cr–1Mo
Základný materiál:
legovaná oceľ 9Cr–1Mo
Ťah (min):
60 000 psi (415 MPa)
Výťažok (min):
30 000 psi (205 MPa)
Maximálna teplota:
1200 °F+ (649 °C+)
Použitie:
HPHT parný, vodíkový servis
WP91 – modifikovaný 9Cr–1Mo
Základný materiál:
zliatina 9Cr–1Mo–V (chémia P91)
Ťah (min):
85 000 psi (585 MPa)
Výťažok (min):
60 000 psi (415 MPa)
Maximálna teplota:
1200 °F+ (649 °C+)
Použitie:
Ultra-superkritická para, jadrová
3. Mechanické vlastnosti
| Stupeň |
Pevnosť v ťahu min (psi / MPa) |
Medza klzu min (psi / MPa) |
Predĺženie za 2 palce min (%) |
Zníženie plochy 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. Chemické zloženie
| Stupeň |
C max |
Mn |
P max |
S max |
Si |
Cr |
Mo |
| WPB |
0.30 |
0,29 – 1,06 |
0.050 |
0.058 |
0,10 min |
0,40 max |
0,15 max |
| WPC |
0.35 |
0,29 – 1,06 |
0.050 |
0.058 |
0,10 min |
0,40 max |
0,15 max |
| WP11 |
0,05 – 0,15 |
0,30 – 0,60 |
0.030 |
0.030 |
0,50 – 1,00 |
1,00 – 1,50 |
0,44 – 0,65 |
| WP22 |
0,05 – 0,15 |
0,30 – 0,60 |
0.030 |
0.030 |
0,50 max |
1,90 – 2,60 |
0,87 – 1,13 |
| WP9 |
0,15 max |
0,30 – 0,60 |
0.030 |
0.030 |
0,25 – 1,00 |
8:00–10:00 |
0,90 – 1,10 |
Poznámka k obstarávaniu – analýza tepla verzus analýza produktu
ASTM A234 uvádza chémiu na základe tepelnej (naberacej) analýzy. Analýza produktu (z hotovej tvarovky) sa môže mierne líšiť od tepelnej analýzy v rámci definovaných tolerancií. Keď špecifikácia vášho projektu vyžaduje analýzu produktu (bežnú pre vysokolegované triedy WP11, WP22, WP91), uveďte to explicitne – predvolená hodnota pod A234 je iba certifikácia tepelnej analýzy. Toto je najdôležitejšie pri zliatinách, kde sú rozsahy Cr a Mo úzke.
5. Pokryté typy armatúr
ASTM A234 pokrýva všetky štandardné geometrie tvaroviek pre zváranie na tupo. Každý typ je dostupný vo všetkých triedach A234 a v celom rozsahu NPS od ½ palca do 48 palcov:
Lakte (90° a 45°)
Dlhý polomer (LR):
Polomer = 1,5 × NPS
Krátky polomer (SR):
Polomer = 1,0 × NPS
Norma:
ASME B16.9 (LR), B16.28 (SR)
Odpaliska
Rovnaké tričko:
Všetky tri zásuvky rovnaké NPS
Redukčné odpalisko:
Vývod odbočky je menší ako vývod
Norma:
ASME B16.9
Reduktory
Sústredné:
Zarovnané s osou – zvislé čiary
Excentrické:
Ploché dno – sanie čerpadla
Norma:
ASME B16.9
Čiapky
Typ:
Elipsoidná alebo pologuľová hlava
Použitie:
Koncový uzáver na potrubiach
Norma:
ASME B16.9
Stub Ends
Typ:
Prešívaný nástavec
Použitie:
Preplátované príruby, otočné spoje
Norma:
ASME B16.9 Typ A a B
Poznámky:
Používa sa s podpornými prírubami
Ohyby
Typ:
Indukčné oblúky s dlhým polomerom
Polomer:
typický 3D, 5D, 7D
Norma:
ASME B16.49
6. Rozmery — ASME B16.9
Všetky tvarovky A234 na zváranie na tupo sú dimenzované podľa ASME B16.9 (Factory-Made Wrought Buttwelding Fittings) pre kolená s dlhým polomerom, T-kusy, redukcie a uzávery alebo ASME B16.28 pre kolená a vratné časti s krátkym polomerom. Kľúčové rozmerové parametre musia inžinieri potvrdiť pri objednávke:
| NPS (in) |
LR 90° koleno od stredu po koniec A (v) |
LR 45° koleno od stredu po koniec (v) |
Rovnaké T-kus C-k-V (v) |
Celková dĺžka redukcie (v) |
| 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 |
Poznámka k terénu – Kolená LR vs. SR
Kolená s dlhým polomerom (LR, 1,5D) sú predvolené pre procesné potrubia podľa ASME B31.3, pretože produkujú nižší pokles tlaku a nižšiu mieru erózie v ohybe. Kolená s krátkym polomerom (SR, 1D) podľa B16.28 sa používajú iba tam, kde je kriticky obmedzený priestor – majú vyšší pokles tlaku, väčšiu turbulenciu a rýchlejšiu eróziu v prevádzke s kalom alebo mokrým plynom. Ak váš P&ID ukazuje tesné otočenie o 90° v obmedzenom priestore, vždy si overte u projektanta potrubia, či je SR úmyselné alebo či ide o skratku pre LR.
7. Hodnoty tlaku a teploty
Armatúry ASTM A234 nemajú svoje vlastné nezávislé tlakovo-teplotné menovité hodnoty – odvodzujú svoje menovité hodnoty z príslušného potrubného predpisu (ASME B31.1 alebo B31.3) s použitím prípustného napätia pre triedu pri projektovanej teplote v kombinácii s hrúbkou steny armatúry podľa ASME B16.9.
Pre WPB pri kľúčových teplotách podľa ASME B31.3:
| Teplota °F (°C) |
Prípustné napätie S (psi) |
Poznámky |
| −20 až 100 °F (-29–38 °C) |
15 000 |
Úplné hodnotenie okolia |
| 400 °F (204 °C) |
14 400 |
Menšie zníženie |
| 600 °F (316 °C) |
13 600 |
Vhodné pre väčšinu procesných služieb |
| 800 °F (427 °C) |
11 800 |
Horná praktická hranica pre WPB |
| Nad 800 °F |
Zadajte WP11 alebo WP22 |
Uhlíková oceľ sa blíži k režimu tečenia |
Kritický technický bod – Hrúbka steny armatúry
ASME B16.9 špecifikuje minimálnu hrúbku steny armatúry, ktorá je rovnaká ako v pláne zodpovedajúcej rúry (napr. armatúra SCH 40 má minimálnu stenu rovnajúcu sa rúre SCH 40). Výpočet návrhu tlaku pre armatúru však musí spĺňať aj vzorec tlaku pri roztrhnutí pri projektovanej teplote. V prípade T-kusov geometria výstuže vetvy ovplyvňuje prípustný menovitý tlak. Nikdy nepredpokladajte, že armatúra určená pre rovnaký plán, ako je potrubie, je automaticky dostatočné – overte si to u svojho potrubného technika na systémoch s veľkým otvorom alebo vysokotlakovým systémom.
8. Požiadavky na tepelné spracovanie
Požiadavky na tepelné spracovanie podľa A234 sa líšia podľýstupné rúrky vysokoteplotného prehrievača, výstupné zberače medziohrievača a akýkoľvek okruh rúrok kotla pracujúci v hornom podkritickom teplotnom rozsahu.
| Požadovaný stupeň |
tepelného |
spracovania |
| WPB |
Nie je povinné pre t ≤ 19 mm |
Normalizované alebo normalizované+temperované pre ťažké steny |
| WPC |
Nie je povinné pre t ≤ 19 mm |
Normalizované alebo normalizované+temperované pre ťažké steny |
| WP11 |
Povinné |
Žíhané, normalizované+temperované alebo kalené+temperované |
| WP22 |
Povinné |
Žíhané alebo normalizované+temperované |
| WP9 |
Povinné |
Žíhané alebo normalizované+temperované |
| WP91 |
Povinné — špecifický rozsah |
Normalizovať 1040–1080°C + temperovať 730–800°C |
9. Označovanie a sledovateľnosť
Každá armatúra A234 musí byť podľa normy označená:
Značka výrobcu – identifikuje závod alebo výrobcu
Kvalita materiálu — napr. WPB alebo SA-234 WPB pre aplikácie s kódom ASME
Plán alebo hrúbka steny – napr. SCH 40 alebo skutočná WT v palcoch
Číslo tepla – spája armatúru s jej MTR
Veľkosť — označenie NPS
Štandardné označenie ASTM — A234 alebo SA-234
Inžiniersky pohľad — Overenie kontinuity MTR
Na potrubí kritickom pre tlak sa musí číslo tepla vyrazené alebo namaľované na armatúre zhodovať s číslom tepla na MTR v balíku dokumentov. Pri projektových auditoch patria chýbajúce alebo nečitateľné tepelné označenia na armatúrach medzi najčastejšie NCR, ktoré vzniesli inšpektori tretích strán. Uveďte, že tepelné označenia musia byť čitateľné v čase dodania – nielen v čase výroby – a pred inštaláciou ich skontrolujte.
10. A234 WPB vs A105 — Zvar na tupo vs Forged
A234 WPB aj A105 sú tvarovky z uhlíkovej ocele, ale slúžia rôznym typom pripojenia:
| Parameter |
A234 WPB |
A105 |
| Spôsob výroby |
Tepané (vytvorené z rúry/dosky) |
Kované z tyče alebo sochoru |
| Typ pripojenia |
Tupý zvar |
Hrdlový zvar, závitový, prírubový |
| Rozsah veľkostí |
NPS ½ a viac |
NPS ½ až NPS 4 (typické) |
| Pevnosť v ťahu (min) |
60 000 psi |
70 000 psi |
| Medza klzu (min) |
35 000 psi |
36 000 psi |
| Aplikácie |
Hlavné potrubie, systémy s veľkým priemerom |
Prípojky odbočiek s malým priemerom, príruby |
| Ekvivalent ASME |
SA-234 WPB |
SA-105 |
| Produkt ZC |
Lakte, T-kusy, redukcie → |
Príruby → |
11. Aplikácie
Potrubie pre rafinérie a petrochemické procesy
Kolená, T-kusy a redukcie A234 WPB sa používajú v potrubných systémoch z uhlíkovej ocele rafinérií a petrochemických závodov podľa ASME B31.3 – od napájacieho potrubia surovej jednotky až po zberače skladovacích nádrží. Materiál tvarovky sa zhoduje s rúrkou ASTM A106 triedy B, čím zabezpečuje homogénny materiálový systém s konzistentnými charakteristikami zvárania a bez obáv z rozdielnej tepelnej rozťažnosti.
Generovanie energie
Armatúry SA-234 WPB (označenie ASME) sa používajú v potrubiach pary a kondenzátu podľa ASME B31.1. Pre vysokoteplotnú prevádzku v rovnakom systéme sú špecifikované armatúry WP11 alebo WP22, kde potrubie A106 prechádza na potrubie zo zliatiny A335 – bežná konfigurácia v hlavných okruhoch pary elektrárne.
Ropné a plynárenské zariadenia
Tvarovky A234 WPB na zváranie na tupo sú špecifikované pre potrubia zariadení na spracovanie ropy a plynu – separátory, kompresorové stanice a meracie lyžiny – kde sú procesné teploty mierne a potrubie je z uhlíkovej ocele ASTM A53 alebo A106. Materiál tvarovky sa zhoduje s rúrkou, čo umožňuje jediný postup zvárania pre celú triedu potrubia.
Potrubie a prenos
Ohyby a vyrobené T-spojky na projektoch potrubia API 5L často používajú tvarovky A234 WPB vyrobené tak, aby zodpovedali chémii a pevnosti potrubia API 5L. Pri vysokotlakovom prenose plynu, kde je kritická zhoda SMYS, zaistite, aby medza klzu tvarovky WPB bola kompatibilná s medzou klzu potrubia vo vašej analýze napätia.
12. Často kladené otázky
Čo je ASTM A234 WPB?
ASTM A234 WPB je najpoužívanejší typ potrubnej tvarovky z uhlíkovej ocele na zváranie na tupo pre potrubia s miernym tlakom. 'WP' znamená Wrought Piping a 'B' označuje triedu uhlíkovej ocele. Armatúry A234 WPB – kolená, T-kusy, redukcie, uzávery – sú vyrobené zo základného materiálu ekvivalentného rúre ASTM A106 triedy B a používajú sa v potrubných systémoch ASME B31.1 a B31.3 v celom procesnom, energetickom a ropnom a plynárenskom priemysle.
Aký je rozdiel medzi ASTM A234 WPB a WPC?
WPB a WPC sú obe triedy uhlíkovej ocele podľa A234, ale WPC má vyššiu minimálnu pevnosť v ťahu (70 000 psi oproti 60 000 psi) a medzu klzu (40 000 psi oproti 35 000 psi). WPB pokrýva veľkú väčšinu aplikácií tvaroviek z uhlíkovej ocele. WPC sa špecifikuje, keď je potrebná vyššia pevnosť na udržanie tlakovej kapacity na tenšej stene - v praxi menej bežné.
Na aké armatúry sa vzťahuje ASTM A234?
ASTM A234 pokrýva tvarovky na zváranie na tupo z uhlíkovej a legovanej ocele pre tlakové potrubia, vrátane kolien (45° a 90°, dlhý a krátky polomer), rovnakých a redukčných T-kusov, koncentrických a excentrických redukcií, uzáverov a koncoviek. Všetky tvarovky sú dimenzované podľa ASME B16.9 (štandard) alebo B16.28 (krátky rádius).
Aká je maximálna teplota pre tvarovky A234 WPB?
Armatúry ASTM A234 WPB sú dimenzované na prevádzku až do 800 °F (427 °C) podľa tabuliek prípustného namáhania ASME B31.3. Nad touto teplotou sa tečenie stáva významným a namiesto toho by sa mali špecifikovať armatúry z legovanej ocele – ako napríklad A234 WP11 (1¼Cr–½Mo) do 1100 °F alebo WP22 (2¼Cr–1Mo) do 1200 °F.
Sú tvarovky ASTM A234 WPB vhodné pre kyslé služby?
Tvarovky A234 WPB sa môžu používať v kyslom prostredí (prostredia H₂S) za predpokladu, že spĺňajú požiadavky na tvrdosť NACE MR0175 / ISO 15156 (maximálne HRC 22 / 237 HBW). Testovanie tvrdosti nie je predvolenou požiadavkou podľa A234, takže nákupcovia kyslých služieb musia špecifikovať testovanie tvrdosti ako dodatočnú požiadavku na nákupnú objednávku a pred inštaláciou potvrdiť súlad s MTR.
Žiadosť A234 WPB potrubné armatúry — ZC Steel Pipe
Spoločnosť ZC Steel Pipe vyrába a vyváža tvarovky ASTM A234 WPB na zváranie na tupo – kolená, T-kusy, redukcie, uzávery a ohyby – z nášho závodu v meste Hai'an. Celý rad NPS ½ až NPS 48, všetky plány, rozmery ASME B16.9. K dispozícii sú úplné MTR, certifikácia tepelného spracovania a kontrola treťou stranou. Aktívna dodávka pre projekty rafinérií, energetiky a plynovodov v Afrike, na Strednom východe a v Južnej Amerike.
Kontaktujte nás: mandy. w@zcsteelpipe.com | WhatsApp: +86-139-1579-1813
→ Požiadať o cenovú ponuku
