ASTM A213/A213M أنبوب المبادل الحراري من الفولاذ المقاوم للصدأ Standard.PDF
Aug 04, 2026
ترك رسالة
هل تختار أنابيب المبادلات الحرارية المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ لمشروعك القادم؟يعد اختيار معيار أنبوب المبادل الحراري الصحيح أحد أهم القرارات للمهندسين ومقاولي EPC والمشترين الصناعيين. يمكن أن تؤدي مواصفات المواد غير الصحيحة إلى التآكل المبكر، وتسرب الأنابيب، وإيقاف التشغيل غير المخطط له، والصيانة المكلفة.
من بين المعايير الدولية، تعد ASTM A213/A213M-25 واحدة من أكثر المعايير المحددة على نطاق واسع للأنابيب الفولاذية غير الملحومة من سبائك الحديد والأوستنيتي المستخدمة في المبادلات الحرارية والغلايات وأجهزة التسخين الفائقة والمكثفات وأوعية الضغط. يتم اعتماده على نطاق واسع في الصناعات البتروكيماوية، وتوليد الطاقة، والتكرير، والأسمدة، والأدوية، وتجهيز الأغذية، والصناعات البحرية.
يشرح هذا الدليل ما يغطيه ASTM A213/A213M-25، والتغييرات الرئيسية في الإصدار الأخير، ودرجات المواد، ومتطلبات الفحص، وكيفية اختيار أنبوب المبادل الحراري المناسب من الفولاذ المقاوم للصدأ لتطبيقك.
أستم A213.PDF
ما هو ASTM A213/A213M-25؟
ASTM A213/A213M-25 هو الإصدار الأحدث من معيار ASTM بعنوان:المواصفات القياسية للسبائك الحديدية والأوستنيتية غير الملحومة-الغلايات الفولاذية، والمسخن الفائق، وأنابيب المبادلات الحرارية
تحدد المواصفات التصنيع، والتركيب الكيميائي، والخواص الميكانيكية، وتفاوتات الأبعاد، والمعالجة الحرارية، ومتطلبات الاختبار، وإجراءات الفحص لأنابيب الصلب السبائكي غير الملحومة المستخدمة تحت درجات حرارة وضغط مرتفعين. وخلافًا لمعايير أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ ذات الأغراض العامة-، تركز ASTM A213 على التطبيقات التي تكون فيها قوة درجات الحرارة العالية، ومقاومة الضغط، ومقاومة التآكل، وعمر الخدمة الطويل أمرًا ضروريًا.
تتضمن المواصفات مجموعة واسعة من الدرجات:
سبائك الفولاذ الحديدي: T2، T5، T9، T11، T12، T22، T23، T24، T91، T92، T122
الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ: TP304، TP304L، TP304H، TP316، TP316L، TP316H، TP321، TP321H، TP347، TP347H، TP310S، TP310H
الدرجات الخاصة: الدرجات ذات "H" (على سبيل المثال، TP304H) لها متطلبات معدلة لقوة التمزق الأعلى- عند درجات الحرارة المرتفعة.
1.1 النطاق والمتطلبات الفنية
يغطي المعيار الأنابيب غير الملحومة المصنوعة من خلال عمليات التشطيب -التشطيب الساخنة أو الباردة-، المخصصة للخدمة في الغلايات، وأجهزة التسخين الفائقة، والمبادلات الحرارية.
نطاق الحجم: يغطي عادةً الأنابيب من 1/8 بوصة (3.2 مم) من القطر الداخلي إلى 5 بوصات (127 مم) من القطر الخارجي، مع سمك جدار يتراوح بين 0.015 و0.500 بوصة.
الاختبار الإلزامي: يجب أن يخضع كل أنبوب لاختبارات الشد والصلابة والتسطيح والحرق. بالإضافة إلى ذلك، يتطلب كل أنبوب إما اختبار هيدروستاتيكي أو اختبار كهربائي غير مدمر.
المعالجة الحرارية: يجب تجهيز الأنابيب المصنوعة من الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ في حالة {0}معالجة حراريًا (محلول صلب)، بينما تحتاج سبائك الحديد إلى إعادة تسخين.
2.1 التركيب الكيميائي:
| درجة | أونس تصميم |
تعبير ٪ | ||||||||||||||
| C | من | P | S | سي | كر | ني | ميغابايت | تي | ملحوظة | N | النحاس | م | B | آل | ||
| TP304 | S30400 | 0.08 | 2 | 0.045 | 0.03 | 1 | 18.0–20 | 8.0–11 | . . . | . . . | . . . | . . . | . . . | . . . | ||
| TP304L | S30403 | 0.035 | 2 | 0.045 | 0.03 | 1 | 18.0–20 | 8.0–13 | . . . | . . . | . . . | . . . | . . . | . . . | ||
| TP304H | S30409 | 0.04 – 0.1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 1 | 18.0–20 | 8.0–11 | . . . | . . . | . . . | . . . | . . . | . . . | ||
| TP310S | S31008 | 0.08 | 2 | 0.045 | 0.03 | 1 | 24.0- 26 | 19.0- 22 | 0.8 | . . . | . . . | . . . | . . . | . . . | ||
| TP310H | S31009 | 0.04 – 0.1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 1 | 24.0–26 | 19.0–22 | . . . | . . . | . . . | . . . | . . . | |||
| TP310H | S31035 | 0.04 – 0.1 | 0.6 | 0.025 | 0.015 | 0.4 | 21.5–23.5 | 23.5–26.5 | . . . | . . . | 0.40- 0.6 | 0.20- 0.3 | 2.5- 3.5 | . . . | 0.002- 0.008 | |
| TP316 | S31600 | 0.08 | 2 | 0.045 | 0.03 | 1 | 16.0–18 | 10.0–14 | 2.00–3 | . . . | . . . | . . . | . . . | . . . | ||
| TP316L | S31603 | 0.035 | 2 | 0.045 | 0.03 | 1 | 16.0–18 | 10.0–14 | 2.00–3 | . . . | . . . | . . . | . . . | . . . | ||
| TP316H | S31609 | 0.04 – 0.1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 1 | 16.0–18 | 10.0–14 | 2.00–3 | . . . | . . . | . . . | . . . | . . . | ||
| TP317 | S31700 | 0.08 | 2 | 0.045 | 0.03 | 1 | 18.0–20 | 11.0–15 | 3.0–4 | . . . | . . . | . . . | . . . | . . . | ||
| TP317L | S31703 | 0.035 | 2 | 0.045 | 0.03 | 1 | 18.0–20 | 11.0–15 | 3.0–4 | . . . | . . . | . . . | . . . | . . . | ||
| TP321 | S32100 | 0.08 | 2 | 0.045 | 0.03 | 1 | 17.0–19 | 9.0–12 | . . . | Ti 5 × (C+N) دقيقة، 0.70 كحد أقصى | . . . | 0.1 | . . . | . . . | ||
| TP321H | S32109 | 0.04 – 0.1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 1 | 17.0–19 | 9.0–12 | . . . | 4(C+N) دقيقة؛ 0.70 كحد أقصى | . . . | 0.1 | . . . | . . . | ||
| TP347 | S34700 | 0.08 | 2 | 0.045 | 0.03 | 1 | 17.0–19 | 9.0–13 | . . . | . . . | انظر المواصفات | . . . | . . . | . . . | ||
2.2 متطلبات الشد
| درجة | أونس | قوة الشد، دقيقة. كسي [ميغاباسكال] | قوة الخضوع، دقيقة. كسي [ميغاباسكال] | استطالة في 2 بوصة أو 50 مم، الحد الأدنى، % أ، ب |
صلابة، ماكس | |
| تعيين | برينل / فيكرز | روكويل | ||||
| TP304 | S30400 | 75 [515] | 30 [205] | 35 | 192HBW/200Hv | 90HB |
| TP304L | S30403 | 70 [485] | 25 [170] | 35 | 192HBW/200Hv | 90HB |
| TP304H | S30409 | 75 [515] | 30 [205] | 35 | 192HBW/200Hv | 90HB |
| TP304N | S30415 | 80 [550] | 35 [240] | 35 | 192HBW/200Hv | 90HB |
| TP310S | S31008 | 75 [515] | 30 [205] | 35 | 192HBW/200Hv | 90HB |
| TP310H | S31009 | 75 [515] | 30 [205] | 35 | 192HBW/200Hv | 90HB |
| TP316 | S31600 | 75 [515] | 30 [205] | 35 | 192HBW/200Hv | 90HB |
| TP316L | S31603 | 70 [485] | 25 [170] | 35 | 192HBW/200Hv | 90HB |
| TP316H | S31609 | 75 [515] | 30 [205] | 35 | 192HBW/200Hv | 90HB |
| TP316Ti | S31635 | 75 [515] | 30 [205] | 35 | 192HBW/200Hv | 90HB |
| TP317 | S31700 | 75 [515] | 30 [205] | 34 | 192HBW/200Hv | 90HB |
| TP317L | S31703 | 75 [515] | 30 [205] | 35 | 192HBW/200Hv | 90HB |
| TP321 | S32100 | 75 [515] | 30 [205] | 35 | 192HBW/200Hv | 90HB |
| TP321H | S32109 | 75 [515] | 30 [205] | 35 | 192HBW/200Hv | 90HB |
| TP347 | S34700 | 75 [515] | 30 [205] | 35 | 192HBW/200Hv | 90HB |
2.3 متطلبات المعالجة الحرارية
| درجة | أونس تعيين |
نوع المعالجة الحرارية | درجة حرارة الأوستينة/الحل، الحد الأدنى أو نطاق الدرجة F [درجة] | وسائط التبريد | ASTM حجم الحبوب رقم B |
| TP304 | S30400 | علاج الحل | 1900 درجة فهرنهايت [1040 درجة] | الماء أو بارد آخر سريع | . . . |
| TP304L | S30403 | علاج الحل | 1900 درجة فهرنهايت [1040 درجة] | الماء أو بارد آخر سريع | . . . |
| TP304H | S30409 | علاج الحل | 1900 درجة فهرنهايت [1040 درجة] | الماء أو بارد آخر سريع | 7 |
| TP309S | S30908 | علاج الحل | 1900 درجة فهرنهايت [1040 درجة] | الماء أو بارد آخر سريع | . . . |
| TP309H | S30909 | علاج الحل | 1900 درجة فهرنهايت [1040 درجة] | الماء أو بارد آخر سريع | 7 |
| TP310S | S31008 | علاج الحل | 1900 درجة فهرنهايت [1040 درجة] | الماء أو بارد آخر سريع | . . . |
| TP310H | S31009 | علاج الحل | 1900 درجة فهرنهايت [1040 درجة] | الماء أو بارد آخر سريع | 7 |
| TP316 | S31600 | علاج الحل | 1900 درجة فهرنهايت [1040 درجة] | الماء أو بارد آخر سريع | . . . |
| TP316L | S31603 | علاج الحل | 1900 درجة فهرنهايت [1040 درجة] | الماء أو بارد آخر سريع | . . . |
| TP316H | S31609 | علاج الحل | 1900 درجة فهرنهايت [1040 درجة] | الماء أو بارد آخر سريع | 7 |
| TP317 | S31700 | علاج الحل | 1900 درجة فهرنهايت [1040 درجة] | الماء أو بارد آخر سريع | . . . |
| TP317L | S31703 | علاج الحل | 1900 درجة فهرنهايت [1040 درجة] | الماء أو بارد آخر سريع | . . . |
| TP321 | S32100 | علاج الحل | 1900 درجة فهرنهايت [1040 درجة] | الماء أو بارد آخر سريع | . . . |
| TP321H | S32109 | علاج الحل | العمل البارد: 2000 [1090] المدرفلة على الساخن: 1925 [1050] هـ |
الماء أو بارد آخر سريع | 7 |
| TP347 | S34700 | علاج الحل | 1900 درجة فهرنهايت [1040 درجة] | الماء أو بارد آخر سريع | . . . |
2.4 تفاوتات القطر الخارجي (OD).
يتم تصنيع الأنابيب غير الملحومة -الباردة بتفاوتات أكثر صرامة للقطر الخارجي مقارنة بالأنابيب الساخنة-، مما يضمن تحسين دقة الأبعاد وتجميع أفضل للمبادل الحراري.
| القطر الخارجي المحدد | القطر الخارجي المحدد | التباين المسموح به | التباين المسموح به |
|---|---|---|---|
| في. | مم | في. | مم |
| أقل من 1.000 | تحت 25.4 | ±0.004 | ±0.10 |
| من 1.000 إلى أقل من 1.500 | 25.4 إلى أقل من 38.1 | ±0.006 | ±0.15 |
| من 1.500 إلى أقل من 2.000 | 38.1 إلى أقل من 50.8 | ±0.008 | ±0.20 |
| 2.000 إلى أقل من 2.500 | 50.8 إلى أقل من 63.5 | ±0.010 | ±0.25 |
| 2.500 إلى أقل من 3.000 | 63.5 إلى أقل من 76.2 | ±0.012 | ±0.30 |
ملحوظة:
يُسمح بالأنابيب الساخنة-التي تم الانتهاء منها بتفاوتات أبعاد أكبر. ومع ذلك، يفضل بشكل عام الأنابيب - الباردة في تطبيقات المبادلات الحرارية نظرًا لتشطيب سطحها الفائق والتحكم الأكثر إحكامًا في الأبعاد والخواص الميكانيكية المحسنة.
2.5 تفاوتات سمك الجدار
عادةً ما تقوم ASTM A213 بتوريد الأنابيب على أساس الحد الأدنى لسماكة الجدار ما لم ينص على خلاف ذلك في أمر الشراء. بموجب هذا المتطلب، لا يُسمح بالتسامح السلبي مع سمك الجدار.
بارد-أنابيب جاهزة
| نوع الأنبوب | التباين المسموح به |
|---|---|
| الحد الأدنى لسماكة الجدار | +20% / −0% |
| متوسط سمك الجدار* | ±10% |
الأنابيب الساخنة-المكتملة
| نوع الأنبوب | التباين المسموح به |
|---|---|
| الحد الأدنى لسماكة الجدار (t > 0.180 بوصة) | +28% / −0% |
| الحد الأدنى لسماكة الجدار (أقل من أو يساوي 0.180 بوصة) | +35% / −0% |
| متوسط سمك الجدار* | ±12.5% إلى ±15% |
ملحوظة:لا ينطبق متوسط التفاوتات المسموح بها لسمك الجدار إلا عندما يتم تحديد ذلك صراحةً في أمر الشراء.
2.6 التفاوتات في طول القطع
تنطبق التفاوتات التالية علىأطوال القطع المحددةما لم يتم الاتفاق على خلاف ذلك بين المشتري والشركة المصنعة.
| طريقة التصنيع | القطر الخارجي | طول | التسامح الإيجابي | التسامح الإيجابي | التسامح السلبي |
|---|---|---|---|---|---|
| في. | مم | ||||
| بارد- أو ساخن-انتهى | أقل من أو يساوي 2 بوصة (50.8 ملم) | أقل من أو يساوي 24 قدمًا (7.3 مترًا) | +1/8 | +3 | 0 |
| بارد- أو ساخن-انتهى | أقل من أو يساوي 2 بوصة (50.8 ملم) | >24 قدم (7.3 م) | أضف +1/8 بوصة لكل 10 أقدام إضافية | أضف +3 ملم لكل 3 م إضافية | 0 |
| بارد- أو ساخن-انتهى | >2 بوصة (50.8 ملم) | أي طول | +3/16 | +5 | 0 |
2.7 التسامح الاستقامة
يحدد ASTM A213 الحد الأقصى لانحراف الاستقامة بمقدار: 1/8 بوصة لكل 10 أقدام (حوالي 3 مم لكل 3000 مم).
بالنسبة لأنابيب المبادل الحراري-عالية الأداء، قد يتم الاتفاق على متطلبات استقامة أكثر صرامة بين المشتري والشركة المصنعة.
2.8 التسامح البيضاوي
بالنسبة للأنابيب ذات الجدران الرقيقة- (نسبة سمك OD-الكبيرة إلى-الجدار-العالية)، يتم التحكم في البيضاوية بشكل عام ضمن التسامح المحدد للقطر الخارجي.
حيث يتم تقييمها على وجه التحديد:
يجب ألا تتجاوز البيضاوية (الفرق بين الحد الأقصى والحد الأدنى للقطر الخارجي) ضعف التسامح المسموح به للقطر الخارجي، ما لم ينص على خلاف ذلك.
2.9 التفاوتات الخاصة للأنابيب المنحنية على شكل U-.
نظرًا لاستخدام أنابيب ASTM A213 على نطاق واسع لأنابيب المبادل الحراري المنحنية على شكل U-، يتم تطبيق متطلبات الأبعاد الإضافية بشكل عام بعد الثني.
| غرض | المتطلبات النموذجية |
|---|---|
| ترقق الجدار عند الانحناء | يجب ألا يتجاوز الحد الأقصى لتخفيض الجدار 10% من سمك الجدار المحدد |
| التسامح مع طول الساق | +1/8 بوصة (+3.2 ملم) / −0 |
| الاستدارة عند الانحناء | عادةً ما يقتصر تسطيح الأنبوب أو تشوهه على 10% كحد أقصى |
يرجى إعلامنا إذا كنت بحاجة إلى حسابات دقيقة للتسامح لمواصفات محددة (مثل 19.05 مم × 2.11 مم أو 25.4 مم × 1.65 مم).
التعليمات
ما هو معدل الضغط لـ ASTM A213؟
لا يحتوي ASTM A213 على معدل ضغط ثابت واحد لأنه عبارة عن مواصفات تصنيع للأنابيب غير الملحومة وليس مكونًا نهائيًا بحد محدد. يعتمد ضغط العمل الفعلي على أربعة متغيرات رئيسية: القطر الخارجي، سمك الجدار، درجة المواد المحددة (مثل TP304، TP316، أو T11)، ودرجة حرارة التشغيل.
ما هو نطاق درجة الحرارة لـ ASTM A213؟
لا يحتوي ASTM A213 على نطاق درجة حرارة ثابت واحد لأنه يغطي العديد من درجات الأنابيب الفولاذية غير الملحومة من الحديد والأوستنيتي للغلايات والسخانات الفائقة والمبادلات الحرارية. تتراوح درجات حرارة المعالجة الحرارية للتصنيع من 1200 درجة فهرنهايت إلى 2050 درجة فهرنهايت (650 درجة إلى 1120 درجة)، بينما تمتد حدود خدمة العمل القصوى إلى 1500 درجة فهرنهايت (815 درجة) اعتمادًا على درجة السبائك المحددة.
ما هو ASTM A213 TP304؟
ASTM A213 TP304 عبارة عن مواصفات قياسية لأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي غير الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ من النوع 304، والمصممة خصيصًا للاستخدام في بيئات -درجة الحرارة العالية والضغط العالي- مثل الغلايات وأجهزة التسخين الفائقة والمبادلات الحرارية.
ما هو ASTM A213 TP316L؟
ASTM A213 TP316L عبارة عن مواصفات مادية قياسية لأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي منخفضة الكربون - والمستخدمة في درجات الحرارة العالية - والتطبيقات المسببة للتآكل مثل الغلايات وأجهزة التسخين الفائقة والمبادلات الحرارية. يشير "TP" إلى منتج الأنبوب، ويشير "316" إلى درجة السبيكة، ويشير "L" إلى محتوى منخفض من الكربون.
ما هو الفرق بين أستم A213 و أستم A249؟
يتمثل الاختلاف الرئيسي بين ASTM A213 وASTM A249 في طريقة التصنيع وأنواع المواد التي تغطيها: تحدد ASTM A213 الأنابيب الفولاذية غير الملحومة من سبائك الحديد والأوستنيت-، بينما تحدد ASTM A249 الأنابيب الفولاذية الملحومة من الأوستنيتي.
ما هو الفرق بين الأنابيب A213 و A269؟
A213 هو معيار لأوعية الضغط والغلايات، ويتطلب مراعاة -زحف درجات الحرارة العالية وبيئات الضغط العالي-؛ A269 هو معيار للأغراض العامة-يستخدم غالبًا لأنابيب الأجهزة والأنابيب العامة المقاومة للتآكل-. تفرض A213 اختبارات التسطيح والحرق والصلابة، في حين أن A269 لديها متطلبات متساهلة نسبيًا لهذه الاختبارات، وتعاملها أحيانًا على أنها مجرد اختبارات مرجعية.
ما هي اختبارات الخواص الميكانيكية المطلوبة لأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ ASTM A213؟
وفقًا للمعيار، يجب إجراء الاختبارات التالية على كل قطعة:
اختبار الشد: لتحديد قوة الخضوع وقوة الشد والاستطالة.
اختبار الصلابة: بالنسبة للفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي (على سبيل المثال، 304/316)، يشترط عادةً ألا تتجاوز الصلابة 192 HBW أو 90 HRB.
اختبار التسطيح: للتحقق من ليونة الأنبوب والكشف عن وجود الشقوق.
اختبار التوهج: لمحاكاة عملية توسيع الأنبوب-أثناء التثبيت في صفائح أنابيب المبادل الحراري؛ يجب أن يتم توسيع نهاية الأنبوب إلى قطر محدد دون أن يتشقق.
لماذا غالبًا ما يكون اختبار Eddy Current (ET) مطلوبًا لأنابيب المبادل الحراري A213؟
أنابيب المبادل الحراري لها جدران رقيقة.
الاختبار الهيدروستاتيكي: للتأكد من أن الأنبوب يمكنه تحمل الضغط دون تسريب.
اختبار تيار إيدي: قادر على اكتشاف الثقوب المجهرية أو الشقوق أو عدم تجانس المواد غير المرئية بالعين المجردة.
بموجب معيار A213، يمكن-عادةً أن يحل الاختبار الكهربائي غير المدمر (ET أو UT) محل الاختبار الهيدروستاتيكي، ما لم يتطلب أمر الشراء كليهما بشكل صريح.
إرسال التحقيق