Szybka Odpowiedź
Quick Answer
ASTM A53 obejmuje rury stalowe czarne i cynkowane na gorąco, spawane i bezszwowe do zastosowań mechanicznych i ciśnieniowych. ASTM A106 obejmuje bezszwowe rury ze stali węglowej do usług w wysokiej temperaturze. Obie posiadają klasy A i B (A106 posiada również klasę C). A106 klasa B to najczęściej określana rura ze stali węglowej do rurociągów procesowych; A53 obejmuje typy ERW i spawane w piecu, co czyni je nieodpowiednimi dla usług o najwyższych temperaturach, gdzie dominuje A106.
ASTM A53/A53M i ASTM A106/A106M to dwie najczęściej cytowane normy rur ze stali węglowej w zastosowaniach zakładów procesowych i konstrukcyjnych. A53 była pierwotnie normą ogólnego przeznaczenia obejmującą zarówno rury spawane, jak i bezszwowe; A106 została opracowana specjalnie do usług ciśnieniowych w wysokiej temperaturze wymagających budowy bezszwowej. Razem obejmują większość rurociągów ze stali węglowej w rafinieriach, elektrowniach, systemach HVAC i konstrukcyjnych profilach pustych.
Zakres i Zastosowanie
Zakres ASTM A53
- Obejmuje rury stalowe bezszwowe i spawane (ERW i spawane w piecu) czarne i cynkowane na gorąco
- Rozmiary: NPS ⅛ ~ NPS 26 (OD 10,3 mm ~ 660 mm)
- Przeznaczenie: zastosowania mechaniczne i ciśnieniowe, para, woda, gaz i usługi powietrza
- Typy: Type F (spawane w piecu), Type E (spawanie rezystancyjne ERW), Type S (bezszwowe)
Zakres ASTM A106
- Obejmuje tylko rury bezszwowe ze stali węglowej — bez form spawanych
- Rozmiary: NPS ⅛ ~ NPS 48 (OD 10,3 mm ~ 1219 mm)
- Przeznaczenie: usługi w wysokiej temperaturze w systemach rurociągów rafinerii naftowych i elektrowni
- Klasy: A, B i C (klasa B jest specyfikacją dominującą)
Pokrycie Klas
| Norma | Klasa | Typ/Forma | Zastosowanie Główne |
|---|---|---|---|
| A53 | A | Type E (ERW), Type S (SMLS), Type F | Para niskie ciśnienie, HVAC, konstrukcyjne |
| A53 | B | Type E (ERW), Type S (SMLS) | Rurociągi ciśnieniowe ogólne |
| A106 | A | Tylko bezszwowe | Rurociągi umiarkowana temperatura |
| A106 | B | Tylko bezszwowe | Rurociągi procesowe wysoka temperatura (najczęstsze) |
| A106 | C | Tylko bezszwowe | Zastosowanie rury ze stali węglowej najwyższa wytrzymałość |
Wymagania Skład Chemiczny
ASTM A53 — Skład Chemiczny (% wag., analiza pieca)
| Element | Klasa A | Klasa B |
|---|---|---|
| C maks | 0.25 | 0.30 |
| Mn | 0.95 maks | 0.30–1.06 |
| P maks | 0.05 | 0.05 |
| S maks | 0.045 | 0.045 |
| Si min | — | — |
| Cu maks | 0.40 | 0.40 |
| Ni maks | 0.40 | 0.40 |
| Cr maks | 0.40 | 0.40 |
| Mo maks | 0.15 | 0.15 |
| V maks | 0.08 | 0.08 |
Dla rur Type E (ERW) i Type S (SMLS) powyższe limity mają zastosowanie. Type F (spawane w piecu) jest ograniczone tylko do klasy A i nie nadaje się do zastosowań ciśnieniowych powyżej 175 °C.
ASTM A106 — Skład Chemiczny (% wag., analiza pieca)
| Element | Klasa A | Klasa B | Klasa C |
|---|---|---|---|
| C maks | 0.25 | 0.30 | 0.35 |
| Mn | 0.27–0.93 | 0.29–1.06 | 0.29–1.06 |
| P maks | 0.035 | 0.035 | 0.035 |
| S maks | 0.035 | 0.035 | 0.035 |
| Si min | 0.10 | 0.10 | 0.10 |
| Cu maks | 0.40 | 0.40 | 0.40 |
| Ni maks | 0.40 | 0.40 | 0.40 |
| Cr maks | 0.40 | 0.40 | 0.40 |
| Mo maks | 0.15 | 0.15 | 0.15 |
| V maks | 0.08 | 0.08 | 0.08 |
Kluczowa różnica chemiczna między A53 a A106:
- A106 określa minimum silicium 0,10% w celu zapewnienia odpowiedniej deoksydacji dla produkcji bezszwowej i usług w wysokiej temperaturze
- A106 ma niższe limity P i S (maksimum 0,035 każdy) w porównaniu z A53 (P 0,05, S 0,045 maks)
- A106 określa minimalną zawartość Mn na podstawie zawartości węgla (im niższe C, tym niższe minimum Mn)
Właściwości Mechaniczne
ASTM A53 — Właściwości Mechaniczne
| Właściwość | Klasa A | Klasa B |
|---|---|---|
| Minimalna Wytrzymałość na Rozciąganie MPa (ksi) | 330 (48) | 415 (60) |
| Minimalna Granica Plastyczności MPa (ksi) | 205 (30) | 240 (35) |
| Wydłużenie na 50 mm Minimum % (wzdłużne) | 35 | 30 |
| Test Zginania | Wymagany (Type E i S) | Wymagany |
| Test Spłaszczania | Wymagany (Type E i S) | Wymagany |
Rury Type F (spawane w piecu) nie mają wymagania testu rozciągania; zamiast tego test spłaszczania jest obowiązkowy. Type F to tylko klasa A.
ASTM A106 — Właściwości Mechaniczne
| Właściwość | Klasa A | Klasa B | Klasa C |
|---|---|---|---|
| Minimalna Wytrzymałość na Rozciąganie MPa (ksi) | 330 (48) | 415 (60) | 485 (70) |
| Minimalna Granica Plastyczności MPa (ksi) | 205 (30) | 240 (35) | 275 (40) |
| Wydłużenie na 50 mm Minimum % (wzdłużne) | 35 | 30 | 30 |
| Wydłużenie na 50 mm Minimum % (poprzeczne) | 25 | 16.5 | 16.5 |
A106 wykorzystuje minimum wydłużenia oparte na formule: elongation% = 625,000 / UTS (psi) dla próbek wzdłużnych, z wartościami minimalnymi jak podano wyżej.
Wymagania Testu Hydrostatycznego
Obie normy wymagają testu hydrostatycznego każdej długości rury w fabryce.
Ciśnienie Testu Hydrostatycznego ASTM A53
Ciśnienie testu oblicza się używając formuły:
P = 2St / D
Gdzie:
- P = ciśnienie testu hydrostatycznego (psi)
- S = dopuszczalne naprężenie włókna = 60% określonego minimum YS
- t = określona grubość ścianki (cal.)
- D = określona średnica zewnętrzna (cal.)
Maksymalne ciśnienie testu: 2500 psi (17,2 MPa) dla NPS ≤ 3; zależy od harmonogramu dla większych rozmiarów.
Ciśnienie Testu Hydrostatycznego ASTM A106
Obowiązuje ten sam wzór: P = 2St / D, gdzie S = 60% minimalnej granicy plastyczności dla klasy B = 144 MPa (21 000 psi). Nabywca może zrezygnować z testu hydrostatycznego i zastąpić go badaniem elektrycznym nieniszczącym (NDET) — zwykle inspekcją elektromagnetyczną — poprzez określenie odpowiedniego warunku dodatkowego.
Równoważniki ASME
| Norma ASTM | Klasa | Równoważnik ASME | Sekcja Kodeksu 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 i SA-106 są przyjęte w ASME BPVC Sekcja II Część A bez zmian technicznych. Dla rurociągów ciśnieniowych projektowanych zgodnie z ASME B31.3 (Rurociągi Procesowe) lub B31.1 (Rurociągi Mocy), oznaczenie SA- jest wymagane do zgodności kodeksu.
Limity Usług Temperaturowych
ASTM A53 (SA-53) — Tabela Dopuszczalnego Naprężenia (ASME B31.3)
| Temperatura °C | Klasa A SMLS MPa | Klasa B SMLS MPa | Klasa B 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 | — |
Rury Type E (ERW) mają współczynnik efektywności spoiny spawanej 0,85 zgodnie z ASME B31.3, zmniejszając dopuszczalne naprężenie. W podwyższonych temperaturach ERW nie jest wymieniony powyżej 315 °C.
ASTM A106 (SA-106) — Tabela Dopuszczalnego Naprężenia (ASME B31.3)
| Temperatura °C | Klasa A MPa | Klasa B MPa | Klasa C 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 klasa B jest zwykle używana do około 425–455 °C w usługach parowych i węglowodorowych. Powyżej 480 °C wymagana jest stal stopowa (np. A335 P11, P22).
Równoważniki Między Normami
| ASTM | Klasa | EN 10216-1 / EN 10217-1 | JIS G3454/G3455 | IS 1239 / IS 3589 |
|---|---|---|---|---|
| A53 Gr A | Type S/E | P195TR2 (przybliż.) | STPG370 | Klasa średnia (przybliż.) |
| A53 Gr B | Type S/E | P235TR2 | STPG410 | IS 3589 Gr410 |
| A106 Gr A | Bezszwowe | P235GH (EN 10216-2) | STPT370 | — |
| A106 Gr B | Bezszwowe | P265GH / P235TR2 (EN 10216-1) | STPT410 | IS 3589 Gr410 (przybliż.) |
| A106 Gr C | Bezszwowe | P310GH (przybliż.) | STPT480 | — |
EN 10216-1 obejmuje bezszwowe rury stalowe do celów ciśnieniowych w temperaturach otoczenia i podwyższonych. P235TR2 (równoważnik A53 Gr B) i P265GH (równoważnik A106 Gr B) są najczęściej odnawianymi klasami EN do zastąpienia rurociągów ze stali węglowej.
Lista Kontrolna Weryfikacji MTC
Podczas weryfikacji certyfikatu testu fabryką dla rury A53 lub A106 potwierdź:
- Oznaczenie normy, klasa i typ (dla A53: Type E, S lub F) są zgodne z zamówieniem zakupu
- Numer partii jest wśledzalny do oznaczeń rury
- Węgiel jest zgodny z maksimum klasy (zauważ, że A106 ma niższe limity P i S niż A53)
- Silikon ≥ 0,10% zgłoszony dla A106 (obowiązkowe minimum — brak Si na MTC A106 jest niedostatkiem)
- Granica plastyczności i wytrzymałość na rozciąganie spełniają minima klasy
- Wydłużenie spełnia określone minimum długości miernika
- Test hydrostatyczny: ciśnienie testu i wynik zdania/przegranej są rejestrowane (lub NDET jeśli zastąpiono zgodnie)
- Dla usług w wysokiej temperaturze: potwierdź, że A106 (bezszwowe) został określony, nie A53 Type E (ERW)
- Aplikacje ASME: oznaczenie SA-53 lub SA-106 jest określone, nie tylko oznaczenie ASTM A-
Często Zadawane Pytania
Jaka jest główna różnica między ASTM A53 a ASTM A106?
Kluczowe różnice to: (1) A106 jest tylko bezszwowa; A53 obejmuje rury ERW i spawane w piecu. (2) A106 jest określona dla usług w wysokiej temperaturze i ma minimum silicium 0,10%; A53 nie wymusza minimum Si. (3) A106 ma niższe limity fosforu i siarki (maksimum 0,035 każdy) w porównaniu z A53 (P 0,05, S 0,045). Dla wszelkich usług ciśnieniowych w wysokiej temperaturze powyżej około 200 °C, bezszwowa A106 klasa B jest preferowana i wymagana przez większość kodeksów rurociągów.
Czy ASTM A53 klasa B ERW może być używana dla usług w wysokiej temperaturze?
A53 klasa B ERW może być używana do około 315 °C zgodnie z ASME B31.3, ale ze zmniejszonym dopuszczalnym naprężeniem z powodu współczynnika efektywności spoiny spawanej 0,85 zastosowanego do rur ERW. Dla temperatur powyżej 315 °C lub gdy wymagana jest pełna efektywność spoiny, należy określić A106 klasę B bezszwową. A53 Type F (spawane w piecu) jest zwykle ograniczone do zastosowań bez ciśnienia w temperaturze otoczenia.
Czy SA-106 klasa B to to samo co ASTM A106 klasa B?
Tak. ASME SA-106 klasa B przyjmuje ASTM A106 klasę B w ASME Boiler and Pressure Vessel Code Sekcja II Część A bez zmian technicznych. Dla systemów rurociągów zbudowanych zgodnie z ASME B31.1 lub B31.3, zamówienie zakupu musi określić SA-106, a nie A106, aby spełnić wymagania dotyczące śledowalności materiałów kodeksu.
Jaki jest równoważnik EN dla ASTM A106 klasy B?
Najbliższy równoważnik EN to P265GH zgodnie z EN 10216-2 (bezszwowe rury stalowe do celów ciśnieniowych w wysokich temperaturach) lub P235TR2 zgodnie z EN 10216-1 (do zastosowań w temperaturze otoczenia). P265GH ma minimum granicy plastyczności 265 MPa i jest używana w rurkach kotłów i wymiennikach ciepła, co czyni ją najbliższym dopasowaniem do A106 Gr B dla rurociągów w wysokiej temperaturze.
Czy ASTM A53 obejmuje rury cynkowane?
Tak. ASTM A53 obejmuje czarne (nieokryte) i cynkowane na gorąco rury. Wymagania cynkowania są określone w normie i obejmują testy masy i przyczepności powłoki cynkowej. Rury A53 cynkowane są powszechnie używane w systemach gaśniczych, zaopatrzeniu w wodę i rurociągach dystrybucji gazu.
Ready to automate your certificate workflow?
Try TestCert free