Les tubes en acier ASTM A214 sont des tubes en acier au carbone soudés par résistance électrique destinés à être utilisés dans les échangeurs de chaleur, les condenseurs et les équipements de transfert de chaleur similaires.Il est généralement appliqué aux tubes en acier dont le diamètre extérieur ne dépasse pas 3 pouces [76,2 mm].
Les tailles de tuyaux en acier normalement applicables sontpas plus grand que 3 pouces [76,2 mm].
D'autres tailles de tuyaux en acier ERW peuvent être fournies, à condition que ces tuyaux répondent à toutes les autres exigences de cette spécification.
Le matériel fourni dans le cadre de cette spécification doit être conforme aux exigences applicables de l’édition actuelle de la spécification A450/A450M.sauf indication contraire dans les présentes.
Les tubes doivent être fabriqués parsoudage par résistance électrique (ERW).
Avec son faible coût de fabrication, sa grande précision dimensionnelle, son excellente résistance et durabilité et sa flexibilité de conception, les tubes en acier ERW sont devenus le matériau préféré pour une large gamme de systèmes de tuyauterie industrielle, d'ingénierie structurelle et une variété de projets d'infrastructure.
Après le soudage, tous les tubes doivent être traités thermiquement à une température de 1650°F [900°] ou plus et suivi d'un refroidissement à l'air ou dans la chambre de refroidissement d'un four à atmosphère contrôlée.
Les tubes étirés à froid doivent être traités thermiquement après le dernier passage d'étirage à froid à une température de 1 200 °F [650 °C] ou plus.
| C(Carbone) | Mn(Manganèse) | P.(Phosphore) | S(Soufre) |
| maximum 0,18% | 0,27-0,63 | maximum 0,035 % | maximum 0,035 % |
Il n'est pas permis de fournir des nuances d'acier allié qui nécessitent spécifiquement l'ajout d'un élément autre que ceux répertoriés.
Les exigences mécaniques ne s'appliquent pas aux tubes dont le diamètre intérieur est inférieur à 0,126 po [3,2 mm] ou dont l'épaisseur est inférieure à 0,015 po [0,4 mm].
Propriété de traction
Il n'y a pas d'exigences spécifiques pour les propriétés de traction dans ASTM A214.
En effet, la norme ASTM A214 est principalement utilisée pour les échangeurs de chaleur et les condenseurs.La conception et le fonctionnement de ces dispositifs n’exercent généralement pas de pressions élevées sur les tubes.En revanche, une plus grande attention est accordée à la capacité du tube à résister à la pression, à ses propriétés de transfert de chaleur et à sa résistance à la corrosion.
Test d'aplatissement
Pour les tuyaux soudés, la longueur de la section d'essai requise n'est pas inférieure à 4 po (100 mm).
L'expérimentation s'est déroulée en deux étapes :
La première étape est le test de ductilité, la surface intérieure ou extérieure du tube en acier, il ne doit y avoir aucune fissure ou cassure jusqu'à ce que la distance entre les plaques soit inférieure à la valeur de H calculée selon la formule suivante.
H=(1+e)t/(e+t/D)
H= distance entre les plaques d'aplatissement, po [mm],
t= épaisseur de paroi spécifiée du tube, po[mm],
D= diamètre extérieur spécifié du tube, po [mm],
e= 0,09 (déformation par unité de longueur) (0,09 pour l'acier à faible teneur en carbone (carbone maximum spécifié 0,18 % ou moins)).
La deuxième étape est le test d'intégrité, qui doit continuer à être aplati jusqu'à ce que l'éprouvette se brise ou que les parois du tuyau se rencontrent.Tout au long de l'essai d'aplatissement, si un matériau laminé ou défectueux est trouvé, ou si la soudure est incomplète, il doit être rejeté.
Essai de bride
Une section de tuyau doit pouvoir être bridée dans une position perpendiculaire au corps du tuyau sans fissures ni imperfections qui pourraient être rejetées en vertu des dispositions de la spécification du produit.
La largeur de la bride pour les aciers au carbone et alliés ne doit pas être inférieure aux pourcentages.
| Diamètre extérieur | Largeur de la bride |
| Jusqu'à 2½ pouces [63,5 mm], y compris | 15 % de la DO |
| Plus de 2½ à 3¾ [63,5 à 95,2], y compris | 12,5 % de la DO |
| Plus de 3¾ à 8 [95,2 à 203,2], y compris | 15 % de la DO |
Test d'aplatissement inversé
Un tube soudé fini de 5 po [100 mm] de longueur dans des tailles allant jusqu'à ½ po [12,7 mm] inclus de diamètre extérieur doit être fendu longitudinalement à 90° de chaque côté de la soudure et l'échantillon ouvert et aplati avec le souder au point de courbure maximale.
Il ne doit y avoir aucune preuve de fissures, de manque de pénétration ou de chevauchements résultant de l'élimination des bavures dans la soudure.
Test de duretée
La dureté du tube ne doit pas dépasser72 HRBW.
Pour les tubes d'une épaisseur de paroi de 0,200 po [5,1 mm] et plus, l'essai de dureté Brinell ou Rockwell doit être utilisé.
Des tests électriques hydrostatiques ou non destructifs sont effectués sur chaque tube en acier.
Test hydrostatique
Levaleur de pression maximaledoit être maintenu pendant au moins 5 secondes sans fuite.
La pression d'essai hydrostatique minimale est liée au diamètre extérieur et à l'épaisseur de paroi du tuyau.Il peut être calculé par la formule.
Unités pouces-livres : P = 32 000 t/JorUnités SI : P = 220,6 t/D
P= pression d'essai hydrostatique, psi ou MPa,
t= épaisseur de paroi spécifiée, po ou mm,
D= diamètre extérieur spécifié, po ou mm.
Pression expérimentale maximale, pour se conformer aux exigences ci-dessous.
| Diamètre extérieur du tube | Pression d'essai hydrostatique, psi [MPa] | |
| OD ＜1 po | Diamètre extérieur <25,4 mm | 1000 [7] |
| 1≤ DO ＜1½ po | 25,4≤ DE ＜38,1 mm | 1500 [10] |
| 1½≤ DE ＜2 po | 38.≤ DE ＜50,8 mm | 2000 [14] |
| 2≤ OD ＜3 po | 50,8≤ DE ＜76,2 mm | 2500 [17] |
| 3≤ OD ＜5 po | 76,2≤ DE ＜127 mm | 3500 [24] |
| OD ≥5 po | DE ≥127 mm | 4500 [31] |
Test électrique non destructif
Chaque tube doit être examiné par des méthodes d'essais non destructifs conformément à la spécification E213, à la spécification E309 (matériaux ferromagnétiques), à la spécification E426 (matériaux non magnétiques) ou à la spécification E570.
Les données suivantes sont dérivées de la norme ASTM A450 et répondent aux exigences pertinentes pour les tubes en acier soudés uniquement.
Écart de poids
0 - +10%, pas d'écart à la baisse.
Le poids d'un tuyau en acier peut être calculé par la formule.
W = C(Dt)t
W= poids, Ib/pied [kg/m],
C= 10,69 pour les unités en pouces [0,0246615 pour les unités SI],
D= diamètre extérieur spécifié, po [mm],
t= épaisseur de paroi minimale spécifiée, po [mm].
Écart d'épaisseur de paroi
0 - +18%.
La variation de l'épaisseur de paroi d'une section de tuyau en acier de 0,220 po [5,6 mm] et plus ne doit pas dépasser ± 5 % de l'épaisseur de paroi moyenne réelle de cette section.
L'épaisseur de paroi moyenne est la moyenne des épaisseurs de paroi les plus épaisses et les plus fines de la section.
Écart de diamètre extérieur
| Diamètre extérieur | Variations autorisées | ||
| in | mm | in | mm |
| DO ≤1 | DO ≤ 25,4 | ±0,004 | ±0,1 |
| 1＜ DO ≤1½ | 25,4＜ DO ≤38,4 | ±0,006 | ±0,15 |
| 1½＜ DO ＜2 | 38,1＜ DO ＜50,8 | ±0,008 | ±0,2 |
| 2≤ DO ＜2½ | 50,8 ≤ DO ＜63,5 | ±0,010 | ±0,25 |
| 2½≤ DO ＜3 | 63,5 ≤ DO ＜76,2 | ±0,012 | ±0,30 |
| 3≤ DO ≤4 | 76,2≤ DO ≤101,6 | ±0,015 | ±0,38 |
| 4＜ DO ≤7½ | 101,6＜ DO ≤190,5 | -0,025 - +0,015 | -0,64 - +0,038 |
| 7½＜ DO ≤9 | 190,5＜ DO ≤228,6 | -0,045 - +0,015 | -1,14 - +0,038 |
Les lubrifiants finis doivent être exempts de tartre.Une légère quantité d’oxydation ne doit pas être considérée comme du tartre.
Chaque tube doit être clairement étiqueté avec lenom ou marque du fabricant, numéro de spécification et REG.
Le nom ou le symbole du fabricant peut être placé de manière permanente sur chaque tube par roulement ou estampage léger avant normalisation.
Si un seul tampon est placé à la main sur le tube, cette marque ne doit pas être inférieure à 8 po [200 mm] d'une extrémité du tube.
Résistance aux températures et pressions élevées: La capacité à résister à des températures et des pressions élevées est une propriété très importante dans les systèmes d'échange de chaleur.
Bonne conductivité thermique: Les matériaux et le procédé de fabrication de ce tube en acier assurent une excellente conductivité thermique pour les applications nécessitant un échange thermique efficace.
Soudabilité: Un autre avantage est qu'ils peuvent être bien connectés par soudage, ce qui facilite l'installation et la maintenance.
Principalement utilisé dans les échangeurs de chaleur, les condenseurs et les équipements de transfert de chaleur similaires.
1. Échangeurs de chaleur: Dans divers procédés industriels, les échangeurs de chaleur sont utilisés pour transférer de l'énergie thermique d'un fluide (liquide ou gaz) à un autre sans leur permettre d'entrer en contact direct.Les tubes en acier ASTM A214 sont largement utilisés dans ce type d'équipement car ils peuvent résister aux températures et pressions élevées qui peuvent survenir au cours du processus.
2. Condensateurs: Les condenseurs sont principalement utilisés pour évacuer la chaleur dans les processus de refroidissement, par exemple dans les systèmes de réfrigération et de climatisation, ou pour reconvertir la vapeur en eau dans les centrales électriques.Ils sont utilisés dans ces systèmes en raison de leur bonne conductivité thermique et de leur bonne résistance mécanique.
3. Équipement d'échange de chaleur: Ce type de tube en acier est également utilisé dans d'autres équipements d'échange de chaleur similaires aux échangeurs de chaleur et aux condenseurs, tels que les évaporateurs et les refroidisseurs.
ASTMA179: est un échangeur de chaleur et un tube de condenseur en acier doux étiré à froid sans soudure.Il est généralement utilisé dans des applications ayant des applications similaires, telles que les échangeurs de chaleur et les condenseurs.Bien que l'A179 soit sans couture, il offre des propriétés d'échange thermique similaires.
ASTMA178: Couvre les tubes de chaudière en acier au carbone et en acier au carbone-manganèse soudés par résistance.Ces tubes sont utilisés dans les chaudières et les surchauffeurs, et peuvent également être utilisés dans des applications d'échange thermique ayant des besoins similaires, en particulier lorsque des éléments soudés sont requis.
ASTMA192: couvre les tubes de chaudière en acier au carbone sans soudure pour un service à haute pression.Bien que ces tubes soient principalement destinés à être utilisés dans des environnements à haute pression et haute température, leurs matériaux et processus de fabrication les rendent adaptés à une utilisation dans d'autres équipements de transfert de chaleur nécessitant une résistance à haute pression et température.
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