SA 209 -materiaali on saumaton hiili-molybdeeniseosteräsputki, joka on määritelty ASTM A209:ssä ja vastaavassa ASME SA209 -spesifikaatiossa. Se on kirjoitettu kattilan ja tulistimen huoltoon, jossa putken on säilytettävä lujuutensa korotetussa lämpötilassa samalla, kun se pysyy riittävän sitkeänä taivutettavaksi, taivutettavaksi ja hitsattavaksi. Valmistetaan kolmea laatua, T1, T1a ja T1b, ja ne kaikki käyttävät noin 0,5 % molybdeeniä vastustaakseen virumista paljon tehokkaammin kuin tavallinen hiiliteräs, jolla on sama seinämäpaksuus.
Mikä SA 209 -materiaali on ja missä sitä käytetään
ASTM A209 kattaa saumattomat putket kattiloihin, kattiloiden hormit ja tulistimet. Sähkö- ja prosessiteollisuuden ostajat käyttävät yleensä nimitystä SA 209, koska hankinnat noudattavat ASME Section II:ta, kun taas tehtaan sertifikaatissa on usein ASTM A209 -nimitys; Molemmat asiakirjat kuvaavat samaa tuotetta ja samoja laaturajoja, joten jompikumpi nimi voi esiintyä ostotilauksessa muuttamatta teknisiä vaatimuksia.
Tyypillisiä tehtäviä ovat tulistimen putket, savuputket, ekonomaiser-osat ja lämmönvaihdinputket, jotka toimivat sen alueen yläpuolella, jossa tavallinen hiiliteräs alkaisi hiipiä. Molybdeeni nostaa teräksen uudelleenkiteytyslämpötilaa, joten A209-putki pitää lujuutensa siellä, missä hiiliteräsputki tarvitsisi raskaamman seinän. Samalla hiili pysyy riittävän alhaisena, jotta taivutus, taivuttaminen ja hitsaus ovat käytännöllisiä kattilapajassa.
Kolme SA 209 -luokkaa: T1, T1a ja T1b
Laadun valinta seuraa suunnittelulaskelman vaatimaa lujuustasoa ja käytettävää hitsausmenetelmää. T1 on tavanomainen hiili-molybdeenilaatu, T1a:ssa on enemmän hiiltä ja korkeampi minimivetolujuus, ja T1b on alempi-hiilimuunnos, joka vaihtaa lujuuden sitkeyteen.
T1- pienin vetolujuus 55 ksi (380 MPa), pienin myötölujuus 30 ksi (205 MPa).
T1a- pienin vetolujuus 60 ksi (415 MPa), pienin myötölujuus 32 ksi (220 MPa); vahvin kolmesta.
T1b- pienin vetolujuus 53 ksi (365 MPa), pienin myötölujuus 28 ksi (195 MPa), hiilikatto enintään 0,14 %.
A209-letkun kemiallinen koostumus
| Elementti, % | Arvosana T1 | Arvosana T1a | Luokka T1b |
|---|---|---|---|
| Hiili | 0.10 – 0.20 | 0.15 – 0.25 | 0,14 max |
| Mangaani | 0.30 – 0.80 | 0.30 – 0.80 | 0.30 – 0.80 |
| Fosfori | 0,025 max | 0,025 max | 0,025 max |
| Rikki | 0,025 max | 0,025 max | 0,025 max |
| Pii | 0.10 – 0.50 | 0.10 – 0.50 | 0.10 – 0.50 |
| Molybdeeni | 0.44 – 0.65 | 0.44 – 0.65 | 0.44 – 0.65 |
Molybdeenialue on identtinen kaikissa kolmessa luokassa, minkä vuoksi ne käyttäytyvät niin samalla tavalla korkeassa{0}}lämpötilassa. Fosforin ja rikin enimmäismäärä on 0,025 %, mikä on tiukempi puhtausvaatimus kuin tavallinen rakenneteräs, koska letkun odotetaan kestävän pitkää altistusta lämpötilassa ilman haurastumista tai halkeilua. Mangaani ja pii ovat vain normaaleilla hapettumistasoilla.
Mekaaniset ominaisuudet ja kovuusvaatimukset
| Omaisuus | Arvosana T1 | Arvosana T1a | Luokka T1b |
|---|---|---|---|
| Vetolujuus, min | 55 ksi (380 MPa) | 60 ksi (415 MPa) | 53 ksi (365 MPa) |
| Myötölujuus, min | 30 ksi (205 MPa) | 32 ksi (220 MPa) | 28 ksi (195 MPa) |
| Venymä 2 tuumaa (50 mm), min | 30% | 30% | 30% |
2 tuuman tai 50 mm:n venymä on vähintään 30 % kaikissa kolmessa luokassa, kun testataan koko-leikkaus- tai nauhanäyte. Pitkittäisnauhatesteissä vähennetään 1,50 prosenttiyksikköä jokaisesta 0,8 mm:n seinämän paksuuden pienenemisestä alle 8 mm:n (5/16 tuumaa). Jos käytetään tavallista pyöreää 2 tuuman tai 50 mm:n näytettä tai suhteellisesti mitoitettua näytettä, jonka mittapituus on 4D, minimivenymä on sen sijaan 22 %.
| Seinän paksuus | Mittakaava | T1 | T1a | T1b |
|---|---|---|---|---|
| 0,200 tuumaa (5,1 mm) ja raskaampaa | Brinell, HBW | 146 | 153 | 137 |
| Alle 0,200 tuumaa (5,1 mm) | Rockwell, HRB | 80 | 81 | 77 |
Kovuusrajat muuttuvat seinämän paksuuden ja laadun mukaan, koska 5,1 mm:n kynnys ratkaisee, mitä testimenetelmää spesifikaatio koskee. Ohuet seinät ohjataan Rockwell B -asteikolla ja raskaampia seiniä Brinellin asteikolla, joten tilatun seinän väärän asteikon todistus on yleinen kirjoitusvirhe, joka kannattaa tarkistaa ennen putkien vapauttamista.
Lämpökäsittely, testaus ja valmistus
Putket ostetaan ulkohalkaisijan ja seinämän vähimmäispaksuuden mukaan, ja jokaisen pituuden ulkohalkaisija, seinämän paksuus, pituustoleranssi ja pinnan kestävyys tarkastetaan. Halkeamat, saumat, lävistykset ja vastaavat pintavirheet ovat hylkäämisen syy. Jokaiselle pituudelle tehdään hydrostaattinen testi tai sähkötesti ostotilauksessa mainitun mukaisesti ja tasoitus-, taivutus- tai vetokokeet tehdään erää kohden yllä olevien venymälukujen vahvistamiseksi.
Koska molybdeeni{0}}laakeroitu teräs on herkkä jäähtymisnopeudelle, A209-letkut toimitetaan yleensä lämpökäsiteltynä-ei valssattuina, ja tehtaan todistuksessa tulee mainita käytetty käsittely. Valmistuksessa, taivutussäteen, hitsausprosessin hyväksynnässä ja kaikissa taivutus{5}}jälkeisissä lämpökäsittelyissä on noudatettava kattilaa tai paineastiaa ohjaavaa rakennusmääräystä, koska lopulliset hyväksymiskriteerit määrittävät nämä säännöt, eivät materiaalispesifikaatiot.
SA 209 Materiaali: Usein kysytyt kysymykset
K: Mikä on SA 209 -materiaali?
SA 209 on ASME-merkintä saumattomalle hiili-molybdeeniseosteräksiselle kattilalle ja tulistimen letkulle, tekniseltä sisällöltään identtinen ASTM A209:n kanssa ja saatavilla luokissa T1, T1a ja T1b.
K: Onko SA 209 sama kuin A209?
Kyllä. SA209 esiintyy ASME:n osassa II ja A209 ASTM-taltiossa; laaturajat, kemia ja vetolujuus ovat samat, joten nimet ovat vaihdettavissa ostotilauksessa.
K: Mikä SA 209 -laatu on vahvin?
Laatu T1a, minimivetolujuus 60 ksi (415 MPa) ja pienin myötölujuus 32 ksi (220 MPa). T1b on alin kolmesta vetolujuudella 53 ksi (365 MPa).
K: Miksi molybdeenia lisätään A209-letkuun?
Molybdeeni 0,44–0,65 % nostaa lämpötilaa, jossa teräs pehmenee, joten putki vastustaa virumista kattilan ja tulistimen käytössä, jossa tavallinen hiiliteräs muotoutuisi.
K: Mikä kovuus A209-putken on täytettävä?
0,200 tuuman (5,1 mm) ja raskaammille seinille rajat ovat 146 HBW T1:lle, 153 HBW T1a:lle ja 137 HBW T1b:lle. ohuemmat seinät on rajoitettu 80, 81 ja 77 HRB:ään.
K: Voidaanko SA 209 T1 -putkia hitsata?
Kyllä. Matala hiilipitoisuus pitää hitsattavuuden käytännöllisenä kattilan valmistuksessa edellyttäen, että noudatetaan pätevää hitsausmenettelyä ja mitä tahansa vaadittua-jälkilämpökäsittelyä, joka on määritelty rakennusmääräysten mukaisesti.