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ASTM A53은 기계 및 압력 응용을 위한 검은색 및 열침적아연 도금 용접 및 이음새 없는 강철 배관을 다룹니다. ASTM A106은 고온 서비스를 위한 이음새 없는 탄소강 배관을 다룹니다. 둘 다 A급과 B급을 가집니다(A106은 C급도 있음). A106 B급은 공정 배관에 가장 많이 지정되는 탄소강 배관이고, A53은 ERW 및 노(爐) 용접 유형을 포함하므로 A106이 지배하는 최고 온도 서비스에는 부적합합니다.
ASTM A53/A53M 및 ASTM A106/A106M은 공정 플랜트 및 구조 응용에서 가장 빈번하게 인용되는 두 가지 탄소강 파이프 표준입니다. A53은 원래 용접 및 이음새 없는 파이프를 모두 포괄하는 범용 파이프 표준으로 개발되었습니다. A106은 이음새 없는 구조가 필요한 고온 압력 서비스를 위해 특별히 개발되었습니다. 함께 정유소, 발전소, HVAC 시스템 및 구조 홀로우 섹션의 탄소강 배관 대부분을 다룹니다.
범위 및 적용성
ASTM A53 범위
- 이음새 없는 및 용접 (ERW 및 노 용접) 검은색 및 열침적아연 도금 강철 배관을 다룸
- 크기: NPS ⅛ ~ NPS 26 (OD 10.3 mm ~ 660 mm)
- 용도: 기계 및 압력 응용, 증기, 물, 가스 및 공기 서비스
- 유형: Type F (노 용접), Type E (전기 저항 용접 ERW), Type S (이음새 없음)
ASTM A106 범위
- 이음새 없는 탄소강 파이프만 다룸(용접 형태 없음)
- 크기: NPS ⅛ ~ NPS 48 (OD 10.3 mm ~ 1219 mm)
- 용도: 석유 정유소 및 발전소 배관 시스템의 고온 서비스
- 등급: A, B 및 C (B급이 주요 규격)
등급 범위
| 표준 | 등급 | 유형/형식 | 주요 응용 |
|---|---|---|---|
| A53 | A | Type E (ERW), Type S (SMLS), Type F | 저압 증기, HVAC, 구조 |
| A53 | B | Type E (ERW), Type S (SMLS) | 일반 압력 배관 |
| A106 | A | 이음새 없음만 | 중온 배관 |
| A106 | B | 이음새 없음만 | 고온 공정 배관 (가장 일반적) |
| A106 | C | 이음새 없음만 | 최고 강도 탄소강 파이프 응용 |
화학 성분 요구 사항
ASTM A53 (화학 성분, wt%, 노 분석)
| 원소 | A급 | B급 |
|---|---|---|
| C max | 0.25 | 0.30 |
| Mn | 0.95 max | 0.30–1.06 |
| P max | 0.05 | 0.05 |
| S max | 0.045 | 0.045 |
| Si min | . | . |
| Cu max | 0.40 | 0.40 |
| Ni max | 0.40 | 0.40 |
| Cr max | 0.40 | 0.40 |
| Mo max | 0.15 | 0.15 |
| V max | 0.08 | 0.08 |
Type E (ERW) 및 Type S (SMLS) 파이프의 경우, 위의 한계가 적용됩니다. Type F (노 용접)는 A급만 가능하며, 175 °C 이상의 압력 응용에는 적합하지 않습니다.
ASTM A106 (화학 성분, wt%, 노 분석)
| 원소 | A급 | B급 | C급 |
|---|---|---|---|
| C max | 0.25 | 0.30 | 0.35 |
| Mn | 0.27–0.93 | 0.29–1.06 | 0.29–1.06 |
| P max | 0.035 | 0.035 | 0.035 |
| S max | 0.035 | 0.035 | 0.035 |
| Si min | 0.10 | 0.10 | 0.10 |
| Cu max | 0.40 | 0.40 | 0.40 |
| Ni max | 0.40 | 0.40 | 0.40 |
| Cr max | 0.40 | 0.40 | 0.40 |
| Mo max | 0.15 | 0.15 | 0.15 |
| V max | 0.08 | 0.08 | 0.08 |
A53과 A106의 주요 화학 차이:
- A106은 이음새 없는 생산 및 고온 서비스를 위한 적절한 탈산화를 보장하기 위해 최소 0.10% 규소를 지정합니다
- A106은 A53 (P 0.05, S 0.045 max)에 비해 P 및 S 한계가 낮습니다 (각각 최대 0.035)
- A106은 탄소 함량에 따라 최소 Mn을 지정합니다 (C가 낮을수록 Mn 최소값이 낮음)
기계적 특성
ASTM A53 (기계적 특성)
| 특성 | A급 | B급 |
|---|---|---|
| 최소 인장 강도 MPa (ksi) | 330 (48) | 415 (60) |
| 최소 항복 강도 MPa (ksi) | 205 (30) | 240 (35) |
| 50mm 최소 연신율 % (종방향) | 35 | 30 |
| 굽힘 시험 | 필요 (Type E 및 S) | 필요 |
| 납작함 시험 | 필요 (Type E 및 S) | 필요 |
Type F 파이프 (노 용접)는 인장 시험 요구 사항이 없습니다. 대신 납작함 시험이 필수입니다. Type F는 A급만 해당합니다.
ASTM A106 (기계적 특성)
| 특성 | A급 | B급 | C급 |
|---|---|---|---|
| 최소 인장 강도 MPa (ksi) | 330 (48) | 415 (60) | 485 (70) |
| 최소 항복 강도 MPa (ksi) | 205 (30) | 240 (35) | 275 (40) |
| 50mm 최소 연신율 % (종방향) | 35 | 30 | 30 |
| 50mm 최소 연신율 % (횡방향) | 25 | 16.5 | 16.5 |
A106은 공식 기반 최소 연신율을 사용합니다: elongation% = 625,000 / UTS (psi) 종방향 시편의 경우, 위에서 언급한 기본 값.
수압 시험 요구 사항
두 표준 모두 파이프의 각 길이에 대해 밀(mill)에서 수압 시험을 요구합니다.
ASTM A53 수압 시험 압력
시험 압력은 다음 공식을 사용하여 계산됩니다:
P = 2St / D
여기서:
- P = 수압 시험 압력 (psi)
- S = 허용 섬유 응력 = 지정된 최소 YS의 60%
- t = 지정된 벽 두께 (in.)
- D = 지정된 외경 (in.)
최대 시험 압력: NPS ≤ 3의 경우 2500 psi (17.2 MPa); 더 큰 크기는 시간표에 따라 다릅니다.
ASTM A106 수압 시험 압력
동일한 공식이 적용됩니다: P = 2St / D, S = B급 최소 항복 강도의 60% = 144 MPa (21,000 psi). 구매자는 적절한 추가 요구 사항을 지정함으로써 수압 시험을 포기하고 비파괴 전기 시험 (NDET, 일반적으로 전자기 검사)으로 대체할 수 있습니다.
ASME 동등물
| ASTM 표준 | 등급 | ASME 동등물 | ASME 규범 섹션 |
|---|---|---|---|
| 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 및 SA-106은 기술적 변경 없이 ASME BPVC 섹션 II 부분 A에 채택됩니다. ASME B31.3 (공정 배관) 또는 B31.1 (전력 배관)에 따라 설계된 압력 배관의 경우, SA- 표시가 규범 준수에 필요합니다.
온도 서비스 한계
ASTM A53 (SA-53), 허용 응력 표 (ASME B31.3)
| 온도 °C | A급 SMLS MPa | B급 SMLS MPa | B급 ERW MPa |
|---|---|---|---|
| −29 ~ 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 | . |
Type E (ERW) 파이프는 ASME B31.3 하에서 0.85의 용접 이음새 효율 계수를 적용하여 허용 응력을 줄입니다. 높은 온도에서 ERW은 315 °C 이상에서 나열되지 않습니다.
ASTM A106 (SA-106), 허용 응력 표 (ASME B31.3)
| 온도 °C | A급 MPa | B급 MPa | C급 MPa |
|---|---|---|---|
| −29 ~ 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 B급은 일반적으로 증기 및 탄화수소 서비스에서 약 425–455 °C의 최대까지 사용됩니다. 480 °C 이상에서는 합금강 (예: A335 P11, P22)이 필요합니다.
교차 표준 동등물
| ASTM | 등급 | EN 10216-1 / EN 10217-1 | JIS G3454/G3455 | IS 1239 / IS 3589 |
|---|---|---|---|---|
| A53 Gr A | Type S/E | P195TR2 (약) | STPG370 | 중간 등급 (약) |
| A53 Gr B | Type S/E | P235TR2 | STPG410 | IS 3589 Gr410 |
| A106 Gr A | 이음새 없음 | P235GH (EN 10216-2) | STPT370 | . |
| A106 Gr B | 이음새 없음 | P265GH / P235TR2 (EN 10216-1) | STPT410 | IS 3589 Gr410 (약) |
| A106 Gr C | 이음새 없음 | P310GH (약) | STPT480 | . |
EN 10216-1은 주변 및 고온의 압력 목적으로 이음새 없는 강철 튜브를 다룹니다. P235TR2 (A53 Gr B 동등물) 및 P265GH (A106 Gr B 동등물)는 탄소강 파이프 대체에 가장 많이 인용되는 EN 등급입니다.
MTC 검증 체크리스트
A53 또는 A106 파이프의 밀(mill) 시험 증명서를 검증할 때 다음을 확인하십시오:
- 표준 지정, 등급 및 유형 (A53의 경우: Type E, S 또는 F)이 구매 주문과 일치함
- 열 번호가 파이프 표시에 추적 가능함
- 탄소가 등급 최대값을 준수함 (A106이 A53보다 P 및 S 한계가 낮음을 유의)
- A106에 대해 규소 ≥ 0.10% 보고됨 (필수 최소값, A106 MTC에 Si가 없는 것은 결함)
- 항복 강도 및 인장 강도가 등급 최소값을 충족함
- 연신율이 지정된 게이지 길이 최소값을 충족함
- 수압 시험: 시험 압력 및 통과/실패 결과 기록됨 (또는 합의에 의해 대체된 NDET)
- 고온 서비스의 경우: A106 (이음새 없음)이 지정되었는지, A53 Type E (ERW)가 아닌지 확인
- ASME 응용의 경우: SA-53 또는 SA-106 지정이 명시되어 있고, ASTM A 지정이 아닙니다
자주 묻는 질문
ASTM A53과 ASTM A106의 주요 차이점은 무엇입니까?
주요 차이점은: (1) A106은 이음새 없음만; A53은 ERW 및 노 용접 파이프를 포함합니다. (2) A106은 고온 서비스에 지정되며 규소 최소 0.10%를 가집니다; A53은 Si 최소값을 강제하지 않습니다. (3) A106은 A53 (P 0.05, S 0.045)에 비해 인 및 황 한계가 낮습니다 (각각 최대 0.035). 약 200 °C 이상의 모든 고온 압력 서비스의 경우, A106 B급 이음새 없음이 선호되며 대부분의 배관 규범에서 필요합니다.
ASTM A53 B급 ERW을 고온 서비스에 사용할 수 있습니까?
A53 B급 ERW는 ASME B31.3 하에서 약 315 °C까지 사용할 수 있지만, ERW 파이프에 적용되는 용접 이음새 효율 계수 0.85로 인해 허용 응력이 감소됩니다. 315 °C 이상의 온도 또는 완전한 이음새 효율이 필요한 경우, A106 B급 이음새 없음을 지정해야 합니다. A53 Type F (노 용접)는 일반적으로 상온 비압력 응용에 제한됩니다.
SA-106 B급은 ASTM A106 B급과 같습니까?
예. ASME SA-106 B급은 기술적 변경 없이 ASME 보일러 및 압력 용기 규범 섹션 II 부분 A에 ASTM A106 B급을 채택합니다. ASME B31.1 또는 B31.3에 따라 건설된 배관 시스템의 경우, 구매 주문에서 A106이 아닌 SA-106을 지정하여 규범 재료 추적 가능성 요구 사항을 충족해야 합니다.
ASTM A106 B급의 EN 동등물은 무엇입니까?
가장 가까운 EN 동등물은 EN 10216-2당 P265GH (고온 압력 목적으로 이음새 없는 강철 튜브) 또는 EN 10216-1당 P235TR2 (상온 응용)입니다. P265GH는 265 MPa의 최소 항복 강도를 가지고 있으며 보일러 및 열교환기 튜브에 사용되므로 A106 Gr B 고온 배관에 가장 가깝습니다.
ASTM A53은 도금 파이프를 다룹니까?
예. ASTM A53은 검은색 (무코팅) 및 열침적아연 도금 파이프를 모두 다룹니다. 도금 요구 사항은 표준에 지정되어 있으며 아연 코팅 무게 및 접착 시험을 포함합니다. 도금된 A53 파이프는 소방 스프링클러 시스템, 급수 및 가스 배포 배관에 일반적으로 사용됩니다.
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