Questa guida copreraccordi di derivazione per tubi ridotti con saldatura di testa in acciaio al carbonio ASTM A105-dal punto di vista che conta davvero per gli ingegneri di progetto e i responsabili degli acquisti: cosa specificare, cosa tenere d'occhio e come soddisfare i requisiti di progetto regionali. HT PIPE è un grossista leader ed esportatore globale con oltre 16 anni di esperienza nel commercio internazionale. Forniamo tubi, piastre, barre tonde e una gamma completa di raccordi, flange e valvole.Contattaciora per preventivi gratuiti e informazioni personalizzate sui prodotti.
T di riduzione (ASME B16.9 / ASME B16.28):Un raccordo a tre-connessioni in cui la diramazione è più piccola del tratto. Il tubo di scorrimento passa direttamente; il ramo cade a 90 gradi con diametro ridotto. Entrambe le estremità sono smussate per la saldatura di testa-. Le dimensioni seguono ASME B16.9 per T fino a 48", con B16.28 che copre modelli con raggio più corto.
Il raccordo a T di riduzione è un-raccordo in pezzo unico lavorato - tipicamente pressato-formato o idroformato da un tubo senza saldatura -, il che significa che non sono necessarie saldature aggiuntive oltre alle tre saldature circonferenziali del tubo nei punti di connessione.
Raccordo di uscita di derivazione con saldatura di testa- (MSS SP-97):Spesso chiamato weldolet quando la connessione del ramo è di tipo saldato-testa. Si tratta di un raccordo forgiato che si salda direttamente sulla parete esterna del tubo e passa a un tubo di diramazione più piccolo tramite un'estremità saldata-. A differenza di un raccordo a T ridotto, il tubo di scorrimento è continuo - si salda l'uscita sulla parete del tubo, non tra due sezioni del tubo.
Il raccordo è rinforzato integralmente, il che significa che la forgiatura stessa fornisce lo spessore del metallo necessario per compensare il foro praticato nel tubo di scorrimento. Nella maggior parte delle condizioni di progettazione non è richiesto alcun rinforzo separato.
Forme di prodotto
Barra e asta
Piatto e foglio
Bobina e striscia
Tubi e tubi
Raccordo: flangia, T, gomito, riduttore ecc.
Forgiatura: anello, albero, cerchio, blocco ecc.
Perché ASTM A105 domina i raccordi di derivazione in acciaio al carbonio
ASTM A105 (e la sua variante normalizzata A105N) è il grado di acciaio al carbonio forgiato predefinito per componenti di tubazioni contenenti pressione-in servizio a temperatura ambiente ed elevata. Le specifiche riguardano flange, raccordi, valvole e altre parti forgiate utilizzate nei sistemi a pressione. Nello specifico per i raccordi di derivazione, l'A105 è il materiale da scegliere per diversi motivi pratici:
Le proprietà meccaniche sono perfette per il servizio a media-pressione.A105 offre una resistenza alla trazione minima di 485 MPa e uno snervamento minimo di 250 MPa, con un allungamento minimo del 30%. Si tratta di una resistenza sufficiente per sistemi di tubazioni di Classe 150 fino a Classe 900 a temperature fino a circa 425 gradi (800 gradi F) senza richiedere aggiunte di lega. Per i collegamenti di derivazione in tubazioni di processo - linee di idrocarburi, collettori di vapore, acqua di servizio - questo copre la stragrande maggioranza delle condizioni di servizio senza specificare eccessivamente-.
Contenuto di carbonio e saldabilità.L'A105 limita il carbonio allo 0,35%, mantenendo il materiale saldabile con pratiche di preriscaldamento standard (tipicamente 80-120 gradi per sezioni più spesse). Non è necessario l'elaborato trattamento termico post-saldatura richiesto dai gradi basso-legati come F11 o F22. Per la fabbricazione sul campo e le saldature di riparazione sulle connessioni delle diramazioni, questo è estremamente importante - un appaltatore nelle zone rurali dell'Indonesia non è impostato per il PWHT locale su una presa di derivazione da 6 pollici.
La normalizzazione cambia la conversazione.L'A105 standard viene fornito come-forgiato o ricotto. L'A105N viene sottoposto a normalizzazione (riscaldamento al di sopra della temperatura critica superiore seguito da raffreddamento ad aria), che affina la struttura del grano, migliora la tenacità e riduce il rischio di frattura fragile. Molte specifiche di progetti del Medio Oriente e del Nord Africa ora richiedono esplicitamente l'A105N per i raccordi di derivazione nel servizio degli idrocarburi, in seguito alle lezioni apprese dai guasti in cui i raccordi A105 as-forgiati si sono incrinati sotto il ciclo termico. Se stai facendo un preventivo per un progetto SABIC o ADNOC, aspettati che A105N sia una voce non-negoziabile.
Posizione dei costi rispetto alle alternative.Le derivazioni forgiate A105 e i T di riduzione si collocano ben al di sotto del prezzo dell'acciaio al carbonio a bassa-temperatura (A350 LF2), dell'acciaio legato (F22) e dell'acciaio inossidabile (F304/F316). Per connessioni di derivazione non-corrosive, non-criogeniche - che descrivono la maggior parte delle linee idriche di servizio e di processo, vapore a bassa-pressione e servizi di idrocarburi non-aspri - specificare qualsiasi cosa oltre A105 è una spesa inutile che verrà contrassegnata dalla revisione ingegneristica del valore del tuo cliente.
Standard dimensionali: ciò che conta realmente nel disegno
Le schede tecniche amano elencare tutti gli standard toccati dal prodotto. Per l'approvvigionamento, gli standard tridimensionali guidano effettivamente la produzione e l'ispezione dei raccordi che riducono le saldature di testa:
ASME B16.9 - Raccordi per saldatura di testa-realizzati in fabbrica-
Governa i tee riduttori. Lo standard definisce le dimensioni dal centro-all'-estremità, il diametro esterno dello smusso e lo spessore della parete all'estremità della saldatura. Per i T di riduzione, B16.9 specifica che l'apertura della diramazione corrisponde al diametro esterno della dimensione del tubo di diramazione e che il tratto corrisponde alla dimensione del tubo di diramazione. Lo spessore della parete su entrambe le estremità è uguale alla pianificazione del tubo corrispondente - un T di riduzione SCH40 da 6" × 4" ha un tratto SCH40 da 6" e una diramazione SCH40 da 4", con la transizione che avviene all'interno del corpo del raccordo.
La tolleranza di cui dovresti preoccuparti: le dimensioni dal centro-all'-estremità sui T di riduzione sono mantenute a ±1,6 mm (1/16") per dimensioni fino a 10". Oltre 10", la tolleranza si apre a ±3,2 mm. Se i disegni di fabbricazione sono modellati per una spaziatura ridotta dei supporti dei tubi, l'accumulo di tolleranze-su più raccordi può spingere il tubo fuori dalla scarpa di supporto.
MSS SP-97 - Raccordi di uscita di derivazione forgiati integralmente rinforzati
Regola le derivazioni con saldatura di testa-(weldolet). Lo standard definisce le dimensioni del raccordo in relazione alla dimensione del tubo e alla dimensione del tubo di derivazione, inclusa la dimensione del cavallo (distanza dalla linea centrale del tubo alla parte superiore del raccordo), l'angolo di smusso della saldatura e l'area di rinforzo.
Composizione chimica
| Elemento | Requisito A105 |
|---|---|
| Carbonio (C) | 0,35% massimo |
| Manganese (Mn) | 0.60–1.05% |
| Fosforo (P) | 0,035% massimo |
| Zolfo (S) | 0,040% massimo |
| Silicio (Si) | 0.10–0.35% |
Processo di produzione: forgiato o battuto e perché cambia il prezzo
ASTM A105 è una specifica di forgiatura. Ciò significa che la materia prima è una billetta o blumo che viene riscaldata e modellata sotto pressione (martello, pressa o rullo anulare) nella geometria del raccordo. Per le derivazioni (MSS SP-97), l'intero raccordo è forgiato - il corpo, il cavallo, la transizione delle diramazioni e lo smusso di saldatura sono tutti formati nello stampo di forgiatura, quindi rifiniti su apparecchiature CNC.
La riduzione dei T secondo ASME B16.9 è una storia diversa. Il raccordo è "lavorato" - nel senso che è formato da un tubo o da una piastra, non forgiato dalla billetta. Il processo comune è la formazione di rigonfiamento idraulico: un tratto di tubo senza saldatura viene posizionato in uno stampo e la pressione idraulica espande l'uscita del ramo mentre lo stampo vincola la forma finale. Le estremità della corsa vengono quindi tagliate a misura e smussate. Per dimensioni più grandi (oltre 24"), il T può essere fabbricato saldando insieme sezioni di lamiera sagomata - questi sono "T fabbricati" e comportano requisiti di ispezione diversi.
La differenza di prezzo tra un raccordo a T forgiato e un raccordo a T ridotto forgiato per la stessa combinazione di dimensioni può essere significativa.Una maglietta riduttrice SCH40 A105 da 6 "× 4" potrebbe costare $ 35-55 al pezzo da un produttore cinese. L'equivalente weldolet con saldatura di testa A105 da 6" × 4" (SP-97) in SCH XS potrebbe costare $ 45-75. L'uscita di diramazione costa di più per raccordo, ma si risparmia sull'installazione (una saldatura in meno, nessun taglio del tubo) e il rinforzo è integrato. Per un progetto con 200 connessioni di diramazione, il confronto dei costi totali di installazione può favorire le diramazioni anche se il costo del materiale è più elevato.
Trattamento termico: A105 vs. A105N nella pratica
La "N" in A105N significa che il raccordo è stato normalizzato - riscaldato a circa 870–920 gradi (1600–1690 gradi F) e raffreddato ad aria-. Questo non è facoltativo per molte applicazioni; è un requisito delle specifiche del progetto. Ecco perché:
Come-l'A105 forgiato può avere proprietà meccaniche incoerenti.Il processo di forgiatura crea un flusso direzionale dei grani e velocità di raffreddamento variabili attraverso il raccordo. L'area inguinale di un ramo di uscita - la sezione più spessa - si raffredda più lentamente e può sviluppare una struttura a grana grossa con minore tenacità. La normalizzazione omogeneizza la microstruttura, offrendo proprietà costanti durante tutto il raccordo.
Il servizio a bassa-temperatura richiede la normalizzazione.ASME B31.3 richiede test di impatto per l'acciaio al carbonio inferiore a -29 gradi (-20 gradi F). L'A105 standard non è destinato al servizio a bassa-temperatura - ecco a cosa serve l'A350 LF2. Ma anche a temperature moderatamente basse (da 0 gradi a -29 gradi), l'A105N offre una tenacità migliore rispetto all'A105-forgiato e può essere accettabile con i test di impatto previsti dal codice. Per progetti in regioni a clima freddo-come Cina settentrionale, Asia centrale, Sud America ad alta quota, la specifica sicura è A105N.
La normalizzazione aggiunge costi e tempi di consegna.Il ciclo di trattamento termico aggiunge 4-8 ore per lotto, più il tempo di carico/scarico del forno. I produttori senza-capacità di normalizzazione interna devono esternalizzare, aggiungendo 1-2 settimane al programma di produzione. Se il tuo progetto richiede A105N, verifica che il produttore abbia-trattamento termico interno -l'outsourcing crea una lacuna nel controllo qualità e rischi di pianificazione.
Domande frequenti: domande che gli acquirenti pongono effettivamente
Qual è la differenza tra A105 e A105N per i raccordi di derivazione?
L'A105N è normalizzato - trattato termicamente- per affinare la struttura dei grani e migliorare la tenacità. L'A105 standard è-forgiato o ricotto. L'A105N costa leggermente di più e richiede più tempo per la produzione, ma molti progetti - soprattutto in Medio Oriente e per il servizio acido - lo richiedono. Se le tue specifiche indicano A105N, non accettare A105 senza l'approvazione scritta della deviazione.
Posso utilizzare un raccordo a T riduttore invece di una derivazione per risparmiare sui costi?
Solo se è possibile tagliare il tubo e la posizione della diramazione è nota durante la progettazione. Se il tubo deve rimanere continuo (linea esistente, requisiti di pigging o vincoli di spazio), è necessaria una diramazione. Il confronto dei costi dovrebbe includere l'installazione - tre saldature per un raccordo a T contro due per una presa - non solo il prezzo di montaggio.
I raccordi di derivazione A105 necessitano di PWHT dopo la saldatura?
Generalmente no, per spessori di parete standard a temperatura ambiente. ASME B31.3 richiede PWHT per saldature di acciaio al carbonio superiori a determinati spessori (tipicamente 19 mm per materiali P-No.1) o in servizio acido. Per la maggior parte delle connessioni di derivazione SCH40 e SCH80, è sufficiente il preriscaldamento a 80–120 gradi. Controlla il codice applicabile e le specifiche del progetto.
Come posso verificare che un fornitore produca effettivamente l'A105N e non si limiti a esternalizzarlo?
Richiedere le specifiche del forno di normalizzazione e le registrazioni della temperatura. Un produttore con trattamento termico interno può fornire grafici del forno che mostrano il ciclo di temperatura in tempo reale per il tuo lotto di calore. Se non riescono a produrlo, esternalizzano - e tu stai pagando per una lacuna nel controllo di qualità.
Qual è il tempo di consegna per i raccordi di derivazione riducenti con saldatura di testa A105?
Per dimensioni standard e programmi da stock o produzione regolare: 15–25 giorni franco-fabbrica dai produttori cinesi, 20–35 giorni dai produttori indiani. Per combinazioni non-standard, normalizzazione A105N o formati grandi (superiori a 12"), aggiungere 2-4 settimane. Per quantità di progetti che richiedono ispezione TPI e certificati 3.2, aggiungere altre 1-2 settimane per la pianificazione e la documentazione dell'ispezione.
