Въведение в европейския стандарт EN10216
EN10216 е общ стандарт за безшевни тръби под налягане в рамките на Европейския съюз, разделен на пет части, обхващащи технически и технологични условия за безшевни стоманени тръби за различни цели. Сред тях EN10216-2 се прилага за безшевни тръби от не-легирана и легирана стомана със специфични характеристики при високи-температури, като подробно описва изискванията за такива тръби в среди с висока температура, включително химичен състав, механични свойства и производствени процеси. Всяка част изрично изброява класовете стомана в тази категория, техните горни и долни граници на химичен състав, механични показатели за ефективност (при стайна температура и висока температура), състояние на термична обработка и специфични изисквания за проверка.
Стандартни технически изисквания
Химически състав на материалите за стоманени тръби: Строго определя обхвата на съдържанието на всеки материал на въглерод (C), силиций (Si), манган (Mn), фосфор (P), сяра (S) и други сплавни елементи (като Cr, Mo, Ni, V и др.).
Производствен процес: Стоманените тръби трябва да се произвеждат чрез безшевни процеси, като горещо валцуване, студено изтегляне и др.
Състояние на топлинна обработка: Определя състоянието на топлинна обработка, на което стоманените тръби трябва да преминат преди доставката:
+N: Нормализиране
+NT: Нормализиране + Темпериране
+Q: Охлаждане
+QT: Закаляване + Темпериране (темпериране)
+A: Отгряване в разтвор (използван главно за неръждаема стомана)
Механични свойства:
Характеристики при стайна температура: Якост на опън (Rm), горна/долна граница на провлачване или определена пластична якост на разтягане (ReH/ReL/Rp0.2), удължение след счупване (A).
Тестове на процеса:
Тест за сплескване: Тества пластичността и способността за пластична деформация на стоманени тръби.
Тест за разваляне: Тества способността за деформация при разширение на краищата на тръбата.
Тест за огъване: Тества производителността на огъване на стоманени тръби.
Хидростатичен тест: Задължителен проект. Всяка стоманена тръба трябва да бъде подложена на хидростатичен тест, за да се провери способността й да издържа на номинално налягане, като изпитвателното налягане се определя въз основа на размера и степента на стоманената тръба.
Не-деструктивно изпитване: Обикновено се изисква изпитване с вихрови токове (ECT). За по-високи изисквания за качество може да се извърши опционално ултразвуково изпитване (UT) за откриване на надлъжни дефекти или може да се извърши изпитване за изтичане на магнитен поток (FT) за откриване на напречни дефекти.
EN10216 и неговата връзка и разлики от свързаните стандарти
EN 10217: Това са техническите условия за доставка на заварени стоманени тръби за работа под налягане. EN 10216 и EN 10217 са две успоредни серии, едната за безшевни тръби, а другата за заварени тръби.
EN ISO 1127 / EN ISO 4200: Това са стандартите за размери на стоманени тръби (външен диаметър, серия дебелина на стената). Размерите на тръбите EN 10216 трябва да отговарят на тези основни стандарти.
PED (Директива за оборудване под налягане 2014/68/ЕС): EN 10216 е хармонизиран стандарт. Счита се, че съответствието с този стандарт отговаря на основните изисквания за безопасност на EU PED и е важна основа за поставяне на маркировка CE върху продукти.
Стандарти ASTM/ASME: Това е американската стандартна система. Много марки стомана в EN 10216 имат подобни или съответстващи обозначения в стандартите ASTM/ASME (например 13CrMo4-5 в EN 10216-2 е подобен на ASTM A335 P12, а P235GH е подобен на ASTM A106 Gr.B). Възможно е обаче да има разлики в техническите изисквания, методите за проверка и критериите за приемане и те не могат да се считат за напълно еквивалентни.
Размери и допустими отклонения на безшевни тръби по европейски стандарт EN10216-2
EN10216-2 Европейски стандартни безшевни тръби имат широк диапазон от размери, като външните диаметри обикновено варират от 10,2 mm до 711 mm и дебелините на стените варират от 1,6 mm до 100 mm. Тази разнообразна гама от размери напълно отговаря на изискванията за носене на налягане на различни проекти за тръбопроводи по отношение на външен диаметър и дебелина на стената. В същото време неговият контрол на толеранса на размерите е изключително строг, осигурявайки плътността и взаимозаменяемостта на тръбопроводните връзки, като по този начин подобрява ефективността на конструкцията и цялостното качество на системата.
Диапазон на допустими отклонения на външния диаметър и дебелината на стената
|
Външен диаметър D мм |
Допустими отклонения на D |
Допустими отклонения на T за съотношение T/D |
|||
|
По-малко или равно на 0,025 |
> 0,025 |
> 0,050 |
> 0,10 |
||
|
По-малко или равно на 0,050 |
По-малко или равно на 0,10 |
||||
|
D По-малко или равно на 219,1 |
± 1% или ± 0,5 mm |
± 12,5% или ± 0,4 mm, което от двете е по-голямо |
|||
|
D > 219,1 |
което е по-голямо |
± 20% |
± 15% |
± 12,5% |
± 10% a |
|
a За външни диаметри D, по-големи или равни на 355,6 mm, се разрешава локално превишаване на дебелината на горната стена с още 5% от дебелината на стената T |
|||||
Диапазон на толеранс на вътрешния диаметър и дебелината на стената
|
Допустими отклонения на вътрешния диаметър |
Допустими отклонения на T за съотношение T/d |
|||||
|
d |
d мин |
По-малко или равно на 0,03 |
> 0,03 |
> 0,06 |
> 0,12 |
|
|
По-малко или равно на 0,06 |
По-малко или равно на 0,12 |
|||||
|
± 1% или ± 2 mm, което от двете е по-голямо |
(+ 2% ,0)или (+ 4 mm,0) |
което е по-голямо |
± 20% |
± 15% |
± 12,5% |
± 10% a |
|
aЗа външни диаметри D, по-големи или равни на 355,6 mm, се разрешава локално превишаване на дебелината на горната стена с още 5% от дебелината на стената T |
||||||
Диапазон на толерантност на дължината
|
Дължина L |
Допустимо отклонение на точната дължина |
|
L По-малко или равно на 6000 |
10 |
|
0 |
|
|
6000 < L По-малко или равно на 12 000 |
15 |
|
0 |
|
|
L > 12 000 |
+ по договаряне |
|
0 |
Характеристики на материала
Висока якост и добра издръжливост: Безшевните тръби съгласно този стандарт се подлагат на строг избор на материал с рационална комбинация от не-легирани и легирани стомани, което им придава висока якост. Например, класът P235GH постига 360-500 MPa якост на опън, по-голяма или равна на 235 MPa граница на провлачване и по-голяма или равна на 25% удължение при стайна температура. Това гарантира структурна стабилност при условия на високо налягане, като същевременно предотвратява деформация или разкъсване. Отличната издръжливост на материала също така издържа на крехко счупване при ударни натоварвания, което значително повишава безопасността на тръбопровода.
Превъзходна производителност при високи-температури: Специално проектирани за високо{0}}температурни приложения (EN10216-2), тези тръби поддържат стабилни механични свойства при повишени температури, осигурявайки непрекъснатост на работа в промишлени условия.
Ефективна устойчивост на корозия: Оптимизираният състав на сплавта в някои тръби EN10216-2 осигурява устойчивост на химическа ерозия, удължавайки експлоатационния живот и намалявайки разходите за поддръжка.
химически състав
| Класове стомана |
C% макс |
Si% макс |
Mn% макс |
P% макс |
S% макс |
Cr% макс |
Mo% макс |
Ni% макс |
Al.cał% мин |
Cu% макс |
Nb% макс |
Ti% макс |
V% макс |
Cr+ Cu+ Mo+ Ni% МАКС |
|
P195GH |
0.13 |
0.35 |
0.7 |
0.025 |
0.02 |
0.3 |
0.08 |
0.3 |
По-голямо или равно на 0,020 |
0.3 |
0.01 |
0.04 |
0.02 |
0.7 |
|
P235GH |
0.16 |
0.35 |
1,20 |
0.025 |
0.02 |
0.3 |
0.08 |
0.3 |
По-голямо или равно на 0,020 |
0.3 |
0.01 |
0.04 |
0.02 |
0.7 |
|
P265GH |
0.2 |
0.4 |
1,40 |
0.025 |
0.02 |
0.3 |
0.08 |
0.3 |
По-голямо или равно на 0,020 |
0.3 |
0.01 |
0.04 |
0.02 |
0.7 |
|
16Mo3 |
0.12- 0.20 |
0.35 |
0.40- 0.70 |
0.025 |
0.02 |
0.3 |
0.25- 0.35 |
0.3 |
По-голямо или равно на 0,020 |
0.3 |
- |
- |
- |
- |
|
14MoV6-3 |
0.10- 0.15 |
0.15- 0.35 |
0.40- 0.70 |
0.025 |
0.02 |
0.30- 0.60 |
0.50- 0.70 |
0.3 |
По-голямо или равно на 0,020 |
0.3 |
- |
0.22-0.28 |
- |
- |
|
13CrMo4-5 |
0.15 |
0.50- 1,00 |
0.30- 0.60 |
0.025 |
0.02 |
1,00- 1,50 |
0.45- 0.65 |
0.3 |
По-голямо или равно на 0,020 |
0.3 |
- |
- |
- |
- |
|
10CrMo9-10 |
0.10- 0.17 |
0.35 |
0.40- 0.70 |
0.025 |
0.02 |
0.70- 1,15 |
0.40- 0.60 |
0.3 |
По-голямо или равно на 0,020 |
0.3 |
- |
- |
- |
- |
Механични свойства
|
Класове стомана |
Механични свойства по време на изпитване на опън при стайна температура |
Устойчивост |
||||||||||
|
Горна граница на провлачване или граница на провлачване Re или R0.2 за дебелина на стената t min |
Якост на опън Rm |
Минимална средна абсорбирана енергия KVJ при температура от 0 градуса |
||||||||||
|
T По-малко или равно на 16 |
16<> |
40<> |
60<> |
Удължение A min% |
I |
T |
||||||
|
MPa |
MPa |
MPa |
MPa |
MPa |
I |
t |
20 |
0 |
-10 |
20 |
0 |
|
|
P195GH |
195 |
- |
- |
- |
320- 440 |
27 |
25 |
- |
40 |
28 |
- |
27 |
|
P235GH |
235 |
225 |
215 |
- |
360- 500 |
25 |
23 |
- |
40 |
28 |
- |
27 |
|
P265GH |
265 |
255 |
245 |
- |
410- 570 |
23 |
21 |
- |
40 |
28 |
- |
27 |
|
16Mo3 |
280 |
270 |
260 |
- |
450- 600 |
22 |
20 |
40 |
- |
- |
27 |
- |
|
14MoV6-3 |
320 |
320 |
310 |
- |
460- 610 |
20 |
18 |
40 |
- |
- |
27 |
- |
|
13CrMo4-5 |
290 |
290 |
280 |
- |
440- 590 |
22 |
20 |
40 |
- |
- |
27 |
- |
|
10CrMo9-10 |
280 |
280 |
270 |
- |
480- 630 |
22 |
20 |
40 |
- |
- |
27 |
- |
Изисквания към производствения процес
Стриктен подбор на суровини: Химическият състав и механичните свойства на суровините, използвани за производството на европейски стандарт EN10216-2 безшевни тръби, трябва да отговарят на изискванията на стандарта за параметри за материали.
Усъвършенствана производствена технология:
Пиърсинг: Високо{0}}прецизното оборудване гарантира точно пробиване на твърди заготовки в кухи груби тръби.
Търкаляне: Оптимизира вътрешната микроструктура на стоманените тръби.
Оразмеряване: Гарантира точни размери на външния диаметър, отговарящи на строги изисквания за размер за различни приложения.
Термична обработка: Критичен процес за подобряване на производителността. Чрез прецизно контролиране на температурата на нагряване, времето на задържане и скоростите на охлаждане, микроструктурата на стоманата се усъвършенства, подобрявайки здравината, издръжливостта и устойчивостта на корозия, за да отговаря на стандартите за ефективност при високи-температури.
Цялостно тестване на качеството: Усъвършенствани техники за не-разрушителен тест (напр. ултразвуково изпитване, изпитване с вихрови токове) гарантират продукти без-дефекти, без пукнатини или дупки.
Конкурентни предимства на EN10216-2 безшевни тръби
Безопасност и надеждност: Изключителните свойства на материала и строгото производство осигуряват стабилна работа при сложни условия, минимизирайки рисковете от повреда.
Дълголетие: Високата устойчивост на корозия и здравина удължава експлоатационния живот, намалявайки разходите за подмяна и времето за престой.
Прецизен монтаж: Тесните толеранси на размерите опростяват монтажа, подобряват ефективността и намаляват разходите за строителство.
Приложения
Електрическа индустрия: Използва се в тръби на прегреватели, тръби на пренагреватели и тръби с водни стени на котли на електроцентрали, издържащи на висока-температура на пара.
Химическа промишленост: Транспортира корозивни или запалими среди (напр. тръбопроводи за суров петрол в нефтохимически заводи), като гарантира безопасност чрез устойчивост на корозия.
Механично производство: Обслужва хидравлични/пневматични системи във високо-прецизно оборудване, като осигурява стабилно средно предаване.
Енергиен сектор: От решаващо значение за тръбопроводите за природен газ/нефт, позволявайки сигурен и ефективен транспорт на енергия.