ASTM A214-Stahlrohre sind elektrisch widerstandsgeschweißte Kohlenstoffstahlrohre zur Verwendung in Wärmetauschern, Kondensatoren und ähnlichen Wärmeübertragungsgeräten.Typischerweise wird es auf Stahlrohre mit einem Außendurchmesser von nicht mehr als 3 Zoll [76,2 mm] angewendet.
Normalerweise anwendbare Stahlrohrgrößen sindnicht größer als 3 Zoll [76,2 mm].
Andere Größen von ERW-Stahlrohren können geliefert werden, sofern das Rohr alle anderen Anforderungen dieser Spezifikation erfüllt.
Das im Rahmen dieser Spezifikation bereitgestellte Material muss den geltenden Anforderungen der aktuellen Ausgabe der Spezifikation A450/A450M entsprechen.sofern hierin nichts anderes bestimmt ist.
Rohre müssen von hergestellt werdenElektrisches Widerstandsschweißen (ERW).
Aufgrund seiner niedrigen Herstellungskosten, der hohen Maßgenauigkeit, der hervorragenden Festigkeit und Haltbarkeit sowie der Designflexibilität sind ERW-Stahlrohre zum bevorzugten Material für eine Vielzahl industrieller Rohrleitungssysteme, den Hochbau und eine Vielzahl von Infrastrukturprojekten geworden.
Nach dem Schweißen müssen alle Rohre bei einer Temperatur von 1650 °F [900 °C] oder höher wärmebehandelt und anschließend an der Luft oder in der Kühlkammer eines Ofens mit kontrollierter Atmosphäre abgekühlt werden.
Kaltgezogene Rohre müssen nach dem letzten Kaltziehdurchgang bei einer Temperatur von 1200 °F [650 °C] oder höher wärmebehandelt werden.
| C(Kohlenstoff) | Mn(Mangan) | P(Phosphor) | S(Schwefel) |
| maximal 0,18 % | 0,27–0,63 | maximal 0,035 % | maximal 0,035 % |
Es ist nicht zulässig, legierte Stahlsorten zu liefern, die ausdrücklich die Zugabe anderer als der aufgeführten Elemente erfordern.
Für Rohre mit einem Innendurchmesser von weniger als 0,126 Zoll [3,2 mm] oder einer Dicke von weniger als 0,015 Zoll [0,4 mm] gelten keine mechanischen Anforderungen.
Zugeigenschaft
In ASTM A214 gibt es keine besonderen Anforderungen an die Zugeigenschaften.
Dies liegt daran, dass ASTM A214 hauptsächlich für Wärmetauscher und Kondensatoren verwendet wird.Durch die Konstruktion und den Betrieb dieser Geräte werden in der Regel keine hohen Drücke auf die Schläuche ausgeübt.Im Gegensatz dazu wird mehr Wert auf die Druckfestigkeit, die Wärmeübertragungseigenschaften und die Korrosionsbeständigkeit des Rohrs gelegt.
Abflachungstest
Bei geschweißten Rohren beträgt die erforderliche Prüfabschnittslänge nicht weniger als 4 Zoll (100 mm).
Das Experiment wurde in zwei Schritten durchgeführt:
Der erste Schritt ist der Duktilitätstest, der Innen- oder Außenfläche des Stahlrohrs, darf es keine Risse oder Brüche geben, bis der Abstand zwischen den Platten kleiner als der Wert von H ist, der nach der folgenden Formel berechnet wird.
H=(1+e)t/(e+t/D)
H= Abstand zwischen den Abflachungsplatten, Zoll [mm],
t= spezifizierte Wandstärke des Rohrs, Zoll [mm],
D= spezifizierter Außendurchmesser des Rohrs, Zoll [mm],
e= 0,09 (Verformung pro Längeneinheit) (0,09 für kohlenstoffarmen Stahl (maximal spezifizierter Kohlenstoff 0,18 % oder weniger)).
Der zweite Schritt ist der Integritätstest, die so lange abgeflacht werden muss, bis die Probe bricht oder die Rohrwände aufeinandertreffen.Wenn während des Abflachungstests laminiertes oder fehlerhaftes Material festgestellt wird oder die Schweißnaht unvollständig ist, muss das Material zurückgewiesen werden.
Flanschtest
Ein Rohrabschnitt muss in einer Position im rechten Winkel zum Rohrkörper umgebördelt werden können, ohne dass es zu Rissen oder Unvollkommenheiten kommt, die gemäß den Bestimmungen der Produktspezifikation abgelehnt werden könnten.
Die Breite des Flansches für Kohlenstoff- und legierte Stähle darf nicht kleiner als die Prozentsätze sein.
| Außendurchmesser | Breite des Flansches |
| Bis 2½ Zoll [63,5 mm], inkl | 15 % des Außendurchmessers |
| Über 2½ bis 3¾ [63,5 bis 95,2], inkl | 12,5 % der OD |
| Über 3¾ bis 8 [95,2 bis 203,2], inkl | 15 % des Außendurchmessers |
Reverse-Flattening-Test
Ein fertig geschweißtes Rohr mit einer Länge von 5 Zoll [100 mm] und Größen bis einschließlich ½ Zoll [12,7 mm] Außendurchmesser wird in Längsrichtung auf jeder Seite der Schweißnaht um 90° geteilt und die Probe wird geöffnet und mit dem abgeflacht An der Stelle der größten Biegung schweißen.
Es dürfen keine Anzeichen von Rissen, mangelnder Durchdringung oder Überlappungen aufgrund der Gratentfernung in der Schweißnaht vorhanden sein.
Härtetest
Die Härte des Rohres darf nicht überschritten werden72 HRBW.
Für Rohre mit einer Wandstärke von 0,200 Zoll [5,1 mm] und mehr muss entweder der Brinell- oder der Rockwell-Härtetest angewendet werden.
An jedem Stahlrohr wird eine hydrostatische oder zerstörungsfreie elektrische Prüfung durchgeführt.
Hydrostatischer Test
Dermaximaler Druckwertsollte mindestens 5 Sekunden ohne Leckage aufrechterhalten werden.
Der minimale hydrostatische Prüfdruck hängt vom Außendurchmesser und der Wandstärke des Rohrs ab.Es kann mit der Formel berechnet werden.
Zoll-Pfund-Einheiten: P = 32000 t/DorSI-Einheiten: P = 220,6 t/D
P= hydrostatischer Prüfdruck, psi oder MPa,
t= spezifizierte Wandstärke, Zoll oder mm,
D= angegebener Außendurchmesser, Zoll oder mm.
Maximaler experimenteller Druck, um die nachstehenden Anforderungen zu erfüllen.
| Außendurchmesser des Rohrs | Hydrostatischer Prüfdruck, psi [MPa] | |
| Außendurchmesser < 1 Zoll | Außendurchmesser <25,4 mm | 1000 [7] |
| 1≤ AD <1½ Zoll | 25,4 ≤ Außendurchmesser < 38,1 mm | 1500 [10] |
| 1½≤ AD <2 Zoll | 38,≤ AD <50,8 mm | 2000 [14] |
| 2≤ AD <3 Zoll | 50,8 ≤ Außendurchmesser < 76,2 mm | 2500 [17] |
| 3≤ AD <5 Zoll | 76,2 ≤ Außendurchmesser < 127 mm | 3500 [24] |
| Außendurchmesser ≥5 Zoll | Außendurchmesser ≥127 mm | 4500 [31] |
Zerstörungsfreie elektrische Prüfung
Jedes Rohr muss durch zerstörungsfreie Prüfmethoden gemäß Spezifikation E213, Spezifikation E309 (ferromagnetische Materialien), Spezifikation E426 (nichtmagnetische Materialien) oder Spezifikation E570 untersucht werden.
Die folgenden Daten stammen aus ASTM A450 und erfüllen nur die relevanten Anforderungen für geschweißte Stahlrohre.
Gewichtsabweichung
0 - +10 %, keine Abweichung nach unten.
Das Gewicht eines Stahlrohres lässt sich mit der Formel berechnen.
W = C(Dt)t
W= Gewicht, Ib/ft [kg/m],
C= 10,69 für Zoll-Einheiten [0,0246615 für SI-Einheiten],
D= spezifizierter Außendurchmesser, Zoll [mm],
t= angegebene Mindestwandstärke, Zoll [mm].
Abweichung der Wandstärke
0 - +18 %.
Die Schwankung der Wandstärke eines Stahlrohrabschnitts von 0,220 Zoll [5,6 mm] und mehr darf ±5 % der tatsächlichen durchschnittlichen Wandstärke dieses Abschnitts nicht überschreiten.
Die durchschnittliche Wandstärke ist der Durchschnitt der dicksten und dünnsten Wandstärken im Abschnitt.
Abweichung des Außendurchmessers
| Außendurchmesser | Zulässige Abweichungen | ||
| in | mm | in | mm |
| OD ≤1 | Außendurchmesser ≤ 25,4 | ±0,004 | ±0,1 |
| 1＜ AD ≤1½ | 25,4＜ AD ≤38,4 | ±0,006 | ±0,15 |
| 1½＜ AD ＜2 | 38,1＜ AD ＜50,8 | ±0,008 | ±0,2 |
| 2≤ OD <2½ | 50,8 ≤ AD ＜63,5 | ±0,010 | ±0,25 |
| 2½≤ OD <3 | 63,5 ≤ AD ＜76,2 | ±0,012 | ±0,30 |
| 3≤ OD ≤4 | 76,2 ≤ Außendurchmesser ≤ 101,6 | ±0,015 | ±0,38 |
| 4＜ AD ≤7½ | 101,6＜ AD ≤190,5 | -0,025 - +0,015 | -0,64 - +0,038 |
| 7½＜ AD ≤9 | 190,5＜ AD ≤228,6 | -0,045 - +0,015 | -1,14 - +0,038 |
Die fertigen Schmierstoffe müssen frei von Zunder sein.Eine geringfügige Oxidation gilt nicht als Ablagerungen.
Jedes Röhrchen muss deutlich mit dem gekennzeichnet seinName oder Marke des Herstellers, Spezifikationsnummer und ERW.
Der Name oder das Symbol des Herstellers kann durch Rollen oder leichtes Stempeln vor dem Normalisieren dauerhaft auf jedem Rohr angebracht werden.
Wenn ein einzelner Stempel von Hand auf dem Röhrchen angebracht wird, sollte diese Markierung nicht weniger als 8 Zoll [200 mm] von einem Ende des Röhrchens entfernt sein.
Beständigkeit gegen hohe Temperaturen und Drücke: Die Fähigkeit, hohen Temperaturen und Drücken standzuhalten, ist eine sehr wichtige Eigenschaft in Wärmeaustauschsystemen.
Gute Wärmeleitfähigkeit: Die Materialien und der Herstellungsprozess dieses Stahlrohrs gewährleisten eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit für Anwendungen, die einen effizienten Wärmeaustausch erfordern.
Schweißbarkeit: Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass sie durch Schweißen gut verbunden werden können, was die Installation und Wartung erleichtert.
Wird hauptsächlich in Wärmetauschern, Kondensatoren und ähnlichen Wärmeübertragungsgeräten verwendet.
1. Wärmetauscher: In verschiedenen industriellen Prozessen werden Wärmetauscher verwendet, um Wärmeenergie von einem Fluid (Flüssigkeit oder Gas) auf ein anderes zu übertragen, ohne dass diese in direkten Kontakt kommen.ASTM A214-Stahlrohre werden in dieser Art von Ausrüstung häufig verwendet, da sie den hohen Temperaturen und Drücken standhalten, die im Prozess auftreten können.
2. Kondensatoren: Kondensatoren werden hauptsächlich zur Wärmeabfuhr bei Kühlprozessen, z. B. in Kühl- und Klimaanlagen, oder zur Rückumwandlung von Dampf in Wasser in Kraftwerken eingesetzt.Sie werden in diesen Systemen aufgrund ihrer guten Wärmeleitfähigkeit und mechanischen Festigkeit eingesetzt.
3. Wärmetauscherausrüstung: Diese Art von Stahlrohr wird auch in anderen Wärmeaustauschgeräten verwendet, die Wärmetauschern und Kondensatoren ähneln, wie z. B. Verdampfern und Kühlern.
ASTM A179: ist ein nahtloser kaltgezogener Wärmetauscher und ein Kondensatorrohr aus Weichstahl.Typischerweise wird es in Anwendungen mit ähnlichen Anwendungen eingesetzt, beispielsweise in Wärmetauschern und Kondensatoren.Obwohl A179 nahtlos ist, bietet es ähnliche Wärmeaustauscheigenschaften.
ASTM A178: Deckt widerstandsgeschweißte Kesselrohre aus Kohlenstoff- und Kohlenstoff-Mangan-Stahl ab.Diese Rohre werden in Kesseln und Überhitzern verwendet und können auch in Wärmeaustauschanwendungen mit ähnlichen Anforderungen eingesetzt werden, insbesondere wenn geschweißte Elemente erforderlich sind.
ASTM A192: Deckt nahtlose Kesselrohre aus Kohlenstoffstahl für den Hochdruckbetrieb ab.Während diese Rohre in erster Linie für den Einsatz in Umgebungen mit hohem Druck und hoher Temperatur vorgesehen sind, eignen sie sich aufgrund ihrer Materialien und Herstellungsverfahren auch für den Einsatz in anderen Wärmeübertragungsgeräten, die eine hohe Druck- und Temperaturbeständigkeit erfordern.
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