الإجابة السريعة
Quick Answer
يغطي ASTM A53 الأنابيب الملحومة والملساء السوداء والمغطاة بالزنك الساخن للتطبيقات الميكانيكية والضغط. يغطي ASTM A106 أنابيب الفولاذ الكربوني الملساء لخدمة درجات الحرارة العالية. كلاهما يحتوي على Grade A و B (A106 يحتوي أيضاً على Grade C). A106 Grade B هي الأنابيب المحددة الأكثر شيوعاً لأنابيب المعالجة؛ A53 تشمل أنواع ERW والملحومة بالفرن، مما يجعلها غير مناسبة لخدمات درجات الحرارة العالية جداً حيث تسود A106.
ASTM A53/A53M و ASTM A106/A106M هما معياران الفولاذ الكربوني الأنابيب الأكثر استشهاداً في تطبيقات محطات العمليات والهياكل. تم تطوير A53 في الأصل كمعيار أنابيب عام الغرض يغطي الأنابيب الملحومة والملساء؛ تم تطوير A106 خصيصاً لخدمة الضغط عالية درجات الحرارة التي تتطلب البناء الملس. معاً يغطيان الغالبية العظمى من أنابيب الفولاذ الكربوني في المصافي ومحطات الكهرباء وأنظمة HVAC والأقسام الهوائية الهيكلية.
النطاق والقابلية للتطبيق
نطاق ASTM A53
- يغطي الأنابيب الملساء والملحومة (ERW والملحومة بالفرن) السوداء والمغطاة بالزنك الساخن
- الأحجام: NPS ⅛ إلى NPS 26 (OD 10.3 ملم إلى 660 ملم)
- المقصود: التطبيقات الميكانيكية والضغط، البخار والماء والغاز وخدمات الهواء
- الأنواع: Type F (ملحومة بالفرن)، Type E (ملحومة بالمقاومة الكهربائية ERW)، Type S (ملساء)
نطاق ASTM A106
- يغطي الأنابيب الملساء فقط من الفولاذ الكربوني — بدون أشكال ملحومة
- الأحجام: NPS ⅛ إلى NPS 48 (OD 10.3 ملم إلى 1219 ملم)
- المقصود: خدمة درجات الحرارة العالية في أنظمة الأنابيب لمصافي البترول ومحطات الكهرباء
- الدرجات: A و B و C (Grade B هي المواصفات السائدة)
تغطية الدرجات
| المعيار | الدرجة | النوع/الشكل | التطبيق الأساسي |
|---|---|---|---|
| A53 | A | Type E (ERW)، Type S (SMLS)، Type F | البخار منخفض الضغط، HVAC، هيكلي |
| A53 | B | Type E (ERW)، Type S (SMLS) | أنابيب الضغط العام |
| A106 | A | ملساء فقط | أنابيب درجات الحرارة المعتدلة |
| A106 | B | ملساء فقط | أنابيب المعالجة عالية درجات الحرارة (الأكثر شيوعاً) |
| A106 | C | ملساء فقط | تطبيق أنابيب الفولاذ الكربوني ذات أعلى قوة |
متطلبات التركيب الكيميائي
ASTM A53 — التركيب الكيميائي (وزن%، تحليل القرعة)
| العنصر | Grade A | Grade B |
|---|---|---|
| C الحد الأقصى | 0.25 | 0.30 |
| Mn | 0.95 الحد الأقصى | 0.30–1.06 |
| P الحد الأقصى | 0.05 | 0.05 |
| S الحد الأقصى | 0.045 | 0.045 |
| Si الحد الأدنى | — | — |
| Cu الحد الأقصى | 0.40 | 0.40 |
| Ni الحد الأقصى | 0.40 | 0.40 |
| Cr الحد الأقصى | 0.40 | 0.40 |
| Mo الحد الأقصى | 0.15 | 0.15 |
| V الحد الأقصى | 0.08 | 0.08 |
للأنابيب Type E (ERW) و Type S (SMLS)، تنطبق الحدود أعلاه. Type F (ملحومة بالفرن) محدودة بـ Grade A فقط وغير مناسبة لتطبيقات الضغط فوق 175 °C.
ASTM A106 — التركيب الكيميائي (وزن%، تحليل القرعة)
| العنصر | Grade A | Grade B | Grade C |
|---|---|---|---|
| C الحد الأقصى | 0.25 | 0.30 | 0.35 |
| Mn | 0.27–0.93 | 0.29–1.06 | 0.29–1.06 |
| P الحد الأقصى | 0.035 | 0.035 | 0.035 |
| S الحد الأقصى | 0.035 | 0.035 | 0.035 |
| Si الحد الأدنى | 0.10 | 0.10 | 0.10 |
| Cu الحد الأقصى | 0.40 | 0.40 | 0.40 |
| Ni الحد الأقصى | 0.40 | 0.40 | 0.40 |
| Cr الحد الأقصى | 0.40 | 0.40 | 0.40 |
| Mo الحد الأقصى | 0.15 | 0.15 | 0.15 |
| V الحد الأقصى | 0.08 | 0.08 | 0.08 |
الفرق الرئيسي في الكيمياء بين A53 و A106:
- A106 تحدد حد أدنى من السيليكون 0.10% لضمان إزالة الأكسجين الكافية لإنتاج الملس وخدمة درجات الحرارة المرتفعة
- A106 لها حدود P و S أقل (0.035 الحد الأقصى لكل منهما) مقابل A53 (P 0.05، S 0.045 الحد الأقصى)
- A106 تحدد حد أدنى من Mn بناءً على محتوى الكربون (كلما انخفض C، انخفض الحد الأدنى من Mn)
الخصائص الميكانيكية
ASTM A53 — الخصائص الميكانيكية
| الخاصية | Grade A | Grade B |
|---|---|---|
| الحد الأدنى قوة الشد MPa (ksi) | 330 (48) | 415 (60) |
| الحد الأدنى قوة الخضوع MPa (ksi) | 205 (30) | 240 (35) |
| الاستطالة في 50 ملم الحد الأدنى % (طولي) | 35 | 30 |
| اختبار الانحناء | مطلوب (Type E و S) | مطلوب |
| اختبار التسطيح | مطلوب (Type E و S) | مطلوب |
أنابيب Type F (ملحومة بالفرن) لا تحتوي على متطلب اختبار الشد؛ بدلاً من ذلك يكون اختبار التسطيح إلزامياً. Type F هي Grade A فقط.
ASTM A106 — الخصائص الميكانيكية
| الخاصية | Grade A | Grade B | Grade C |
|---|---|---|---|
| الحد الأدنى قوة الشد MPa (ksi) | 330 (48) | 415 (60) | 485 (70) |
| الحد الأدنى قوة الخضوع MPa (ksi) | 205 (30) | 240 (35) | 275 (40) |
| الاستطالة في 50 ملم الحد الأدنى % (طولي) | 35 | 30 | 30 |
| الاستطالة في 50 ملم الحد الأدنى % (عرضي) | 25 | 16.5 | 16.5 |
A106 يستخدم صيغة قائمة على الاستطالة الدنيا: elongation% = 625,000 / UTS (psi) للعينات الطولية، مع قيم أرضية كما هو مذكور أعلاه.
متطلبات اختبار الضغط الهيدروستاتيكي
كل من المعايير تتطلب اختبار كل طول من الأنابيب بالضغط الهيدروستاتيكي في الطاحونة.
ضغط اختبار الضغط الهيدروستاتيكي ASTM A53
يتم حساب ضغط الاختبار باستخدام الصيغة:
P = 2St / D
أين:
- P = ضغط اختبار الضغط الهيدروستاتيكي (psi)
- S = إجهاد الألياف المسموح = 60% من الحد الأدنى المحدد YS
- t = سمك الجدار المحدد (في.)
- D = قطر خارجي محدد (في.)
أقصى ضغط اختبار: 2500 psi (17.2 MPa) لـ NPS ≤ 3؛ يعتمد على الجدول الزمني للأحجام الأكبر.
ضغط اختبار الضغط الهيدروستاتيكي ASTM A106
تنطبق نفس الصيغة: P = 2St / D، مع S = 60% من الحد الأدنى لقوة الخضوع للدرجة B = 144 MPa (21,000 psi). قد يتنازل المشتري عن الاختبار الهيدروستاتيكي واستبدال الاختبار الكهربائي غير المدمر (NDET) — عادة التفتيش الكهرومغناطيسي — بتحديد المتطلب الإضافي المناسب.
معادلات ASME
| معيار ASTM | الدرجة | معادل ASME | قسم رمز ASME |
|---|---|---|---|
| A53 Type E, Gr A | — | SA-53 Type E, Gr A | Sec II Part A |
| A53 Type E, Gr B | — | SA-53 Type E, Gr B | Sec II Part A |
| A53 Type S, Gr A | — | SA-53 Type S, Gr A | Sec II Part A |
| A53 Type S, Gr B | — | SA-53 Type S, Gr B | Sec II Part A |
| A106 Gr A | — | SA-106 Gr A | Sec II Part A |
| A106 Gr B | — | SA-106 Gr B | Sec II Part A |
| A106 Gr C | — | SA-106 Gr C | Sec II Part A |
SA-53 و SA-106 يتم اعتمادهما في ASME BPVC Section II Part A دون تغييرات تقنية. بالنسبة لأنابيب الضغط المصممة وفقاً لـ ASME B31.3 (معايير الأنابيب) أو B31.1 (أنابيب الطاقة)، التعيين SA- مطلوب للامتثال للرمز.
حدود خدمة درجة الحرارة
ASTM A53 (SA-53) — جدول الإجهاد المسموح (ASME B31.3)
| درجة الحرارة °C | Grade A SMLS MPa | Grade B SMLS MPa | Grade B ERW MPa |
|---|---|---|---|
| −29 إلى 38 | 103 | 103 | 103 |
| 100 | 103 | 103 | 96.5 |
| 150 | 103 | 103 | 96.5 |
| 200 | 103 | 103 | 96.5 |
| 260 | 96.5 | 96.5 | 89.6 |
| 315 | 93.1 | 93.1 | — |
| 370 | 82.7 | 82.7 | — |
أنابيب Type E (ERW) تحمل معامل كفاءة الوصل الملحوم 0.85 تحت ASME B31.3، مما يقلل الإجهاد المسموح. في درجات الحرارة المرتفعة، لا يتم إدراج ERW أعلى من 315 °C.
ASTM A106 (SA-106) — جدول الإجهاد المسموح (ASME B31.3)
| درجة الحرارة °C | Grade A MPa | Grade B MPa | Grade C MPa |
|---|---|---|---|
| −29 إلى 38 | 103 | 103 | 117 |
| 100 | 103 | 103 | 117 |
| 200 | 103 | 103 | 117 |
| 260 | 96.5 | 103 | 110 |
| 315 | 93.1 | 96.5 | 107 |
| 370 | 82.7 | 82.7 | 96.5 |
| 425 | 68.9 | 68.9 | 75.8 |
| 455 | 55.2 | 55.2 | 62.1 |
| 480 | — | — | — |
A106 Grade B عادة ما يتم استخدامه إلى حد أقصى تقريباً 425–455 °C في خدمة البخار والهيدروكربونات. فوق 480 °C، الفولاذ السبائكي (على سبيل المثال، A335 P11، P22) مطلوب.
معادلات عبر المعايير
| ASTM | الدرجة | EN 10216-1 / EN 10217-1 | JIS G3454/G3455 | IS 1239 / IS 3589 |
|---|---|---|---|---|
| A53 Gr A | Type S/E | P195TR2 (تقريباً) | STPG370 | فئة متوسطة (تقريباً) |
| A53 Gr B | Type S/E | P235TR2 | STPG410 | IS 3589 Gr410 |
| A106 Gr A | ملساء | P235GH (EN 10216-2) | STPT370 | — |
| A106 Gr B | ملساء | P265GH / P235TR2 (EN 10216-1) | STPT410 | IS 3589 Gr410 (تقريباً) |
| A106 Gr C | ملساء | P310GH (تقريباً) | STPT480 | — |
EN 10216-1 يغطي الأنابيب الفولاذية الملساء لأغراض الضغط في درجات الحرارة المحيطة والمرتفعة. P235TR2 (معادل A53 Gr B) و P265GH (معادل A106 Gr B) هي درجات EN الأكثر استشهاداً لاستبدال أنابيب الفولاذ الكربوني.
قائمة التحقق من التحقق من شهادة الاختبار
عند التحقق من شهادة اختبار الطاحونة لأنابيب A53 أو A106، أكد:
- معيار التعيين والدرجة والنوع (للـ A53: Type E أو S أو F) متطابقة مع أمر الشراء
- رقم المجموعة قابل للتتبع إلى علامات الأنابيب
- الكربون يتوافق مع الحد الأقصى للدرجة (لاحظ أن A106 له حدود P و S أقل من A53)
- السيليكون ≥ 0.10% مُبلّغ عنه لـ A106 (حد أدنى إلزامي — عدم وجود Si على شهادة اختبار A106 هو عجز)
- قوة الخضوع وقوة الشد تلبي الحد الأدنى للدرجة
- الاستطالة تلبي الحد الأدنى المحدد لطول المقياس
- اختبار الضغط الهيدروستاتيكي: ضغط الاختبار ونتيجة النجاح/الفشل مسجلة (أو NDET إذا تم استبدالها بالاتفاق)
- لخدمة درجات الحرارة العالية: تأكد من تحديد A106 (ملساء)، وليس A53 Type E (ERW)
- تطبيقات ASME: تم ذكر معيار SA-53 أو SA-106، وليس مجرد معيار ASTM A-designation
الأسئلة الشائعة
ما هو الفرق الرئيسي بين ASTM A53 و ASTM A106؟
الاختلافات الرئيسية هي: (1) A106 ملساء فقط؛ A53 تشمل أنابيب ERW والملحومة بالفرن. (2) A106 محددة لخدمة درجات الحرارة العالية ولها حد أدنى من السيليكون 0.10%؛ A53 لا تفرض حد أدنى Si. (3) A106 لها حدود أقل من الفوسفور والكبريت (0.035 الحد الأقصى) مقابل A53 (P 0.05، S 0.045). لأي خدمة ضغط درجات الحرارة المرتفعة فوق 200 °C تقريباً، A106 Grade B ملس مفضل وهو مطلوب من قبل معظم رموز الأنابيب.
هل يمكن استخدام ASTM A53 Grade B ERW لخدمة درجات الحرارة العالية؟
يمكن استخدام A53 Grade B ERW حتى 315 °C تقريباً تحت ASME B31.3، لكن مع إجهاد مسموح مخفض بسبب معامل كفاءة الوصل الملحوم 0.85 المطبق على أنابيب ERW. لدرجات حرارة فوق 315 °C أو حيث تكون كفاءة المفصل الكاملة مطلوبة، يجب تحديد A106 Grade B ملس. A53 Type F (ملحومة بالفرن) عادة ما تكون محدودة بتطبيقات غير الضغط في درجات الحرارة المحيطة.
هل SA-106 Grade B نفس شيء ASTM A106 Grade B؟
نعم. ASME SA-106 Grade B يتبنى ASTM A106 Grade B في ASME Boiler and Pressure Vessel Code Section II Part A دون تغييرات تقنية. لأنظمة الأنابيب المبنية وفقاً لـ ASME B31.1 أو B31.3، يجب أن يحدد أمر الشراء SA-106، وليس A106، لتلبية متطلبات إمكانية تتبع مواد رمز.
ما هو معادل EN لـ ASTM A106 Grade B؟
أقرب معادل EN هو P265GH لكل EN 10216-2 (أنابيب فولاذية ملساء لأغراض الضغط في درجات الحرارة المرتفعة) أو P235TR2 لكل EN 10216-1 (لتطبيقات درجات الحرارة المحيطة). P265GH لها حد أدنى من الخضوع 265 MPa وتُستخدم في أنابيب المراجل والمبادلات الحرارية، مما يجعلها أقرب تطابق لـ A106 Gr B لأنابيب درجات الحرارة المرتفعة.
هل ASTM A53 يغطي الأنابيب المغطاة بالزنك؟
نعم. ASTM A53 يغطي أنابيب سوداء (غير مطلية) ومغطاة بالزنك الساخن. يتم تحديد متطلبات الزنك في المعيار وتشمل وزن طلاء الزنك واختبارات الالتصاق. يتم استخدام أنابيب A53 المغطاة بالزنك بشكل شائع في أنظمة اطفاء الحرائق والمياه والغاز.
Ready to automate your certificate workflow?
Try TestCert free