المواد المكافئة ASTM A694 F52، المواصفات الفنية

ASTM A694 درجة F52 من ASTM A694 هي درجة عالية المردود من الكربون/السبائك المنخفضة المخصص لخدمة نقل الضغط العالي (الحد الأدنى للمردود ≈ 52 كسي / 360 ميجا باسكال، الحد الأدنى للشد ≈ 66 كسي / 455 ميجا باسكال، الحد الأدنى للاستطالة 20%). في الممارسة العملية تُستخدم بشكل متكرر مع أنابيب خطوط API 5L X52 وتجهيزات A860 WPHY-52وغالبًا ما يتم التعامل معه على أنه مكافئ تقريبًا لدرجات الحبيبات الدقيقة EN/ DIN المستخدمة في مطروقات الضغط (على سبيل المثال عائلة P355N/P355NH) - ولكن يجب التحقق من هذا "التكافؤ" حالة بحالة لأن التركيب والصلابة والمعالجة الحرارية والاختبارات الإلزامية (CVN، وصلابة الكسر، وتحليل المنتج مقابل تحليل الحرارة) تختلف بين المعايير. تأكد دائمًا من أن الجزء تقارير اختبار المواد (تقارير اختبار المواد) والمعيار (المعايير) الموضحة فعليًا في طلبات الشراء قبل تحديد الاستبدال.

ما هو ASTM A694 F52

ASTM A694/A694M هي مواصفات ASTM التي تغطي مطروقات الصلب الكربوني وسبائك الصلب لفلنجات الأنابيب والتجهيزات والصمامات والأجزاء المخصصة لـ خدمة النقل بالضغط العالي. الدرجات المختلفة في A694 مرقمة حسب الحد الأدنى لقوة الخضوع بالكيلو شيكل (F42، F46، F46، F50، F52، F56، F60، F65، F70). تتطلب F52 حدًا أدنى لمردود إزاحة 0.2% يبلغ حوالي 52 كيلو باسكال (≈360 ميجا باسكال) وحد أدنى من الشد النهائي يبلغ حوالي 66 كيلو باسكال (≈455 ميجا باسكال)، مع حد أدنى للاستطالة عادةً 20% في 2 في 2 (50 مم). يتم تحديد هذه المتطلبات والنطاق العام في النص القياسي ASTM A694.

سبب وجود F52

تم إنشاء درجات A694 لتوفير مواد الشفة/التركيبات التي تتطابق مع عالية المردود الخواص الميكانيكية للفولاذ المعاصر لخطوط الأنابيب (الدرجات X)، بحيث لا تصبح الوصلات والتجهيزات المتصلة الحلقة الضعيفة في أنظمة نقل الضغط العالي. وبالمقارنة مع حواف A105 التقليدية (≈36 كيلو باسكال من الفولاذ A105 (≈36 ksi العائد)، فإن درجات A694 F تعطي إجهادًا مسموحًا به أعلى بكثير وتسمح بتصميمات جدران أرق أو حواف أصغر لضغط العمل نفسه.

الخصائص الرئيسية المضمونة (ما تفرضه المواصفات)

فيما يلي الأكثر رجوعاً إليها بشكل متكرر الخصائص المضمونة لـ F52 (ممثل - تأكيد الإصدار الفعلي وشراء أوامر الشراء/MTR):

ملاحظة: القيم المذكورة أعلاه هي أهداف موجزة تم جمعها من جداول الموردين القياسية والشائعة الاستخدام - تحقق دائمًا من الحدود الدقيقة المطبوعة على إصدار ASTM أو تقرير MTR الخاص بالمورد.

التركيب الكيميائي - جدول عملي

يمكن أن تختلف الطبعات المختلفة وتحليلات المنتج/التحليلات الحرارية للموردين. فيما يلي التوحيد العملي الذي يستخدمه المصنعون وموردو الفلنجات (هل لا يُستخدم كبديل للنص القياسي أو تقرير منتصف المدة):

جدول ميكانيكي (موجز)

المعالجة الحرارية، وصلابة الشق والخدمة في درجات الحرارة المنخفضة

• المعالجة الحرارية: عادة ما تكون مطروقات A694 المطروقات A694 مُطوَّعة و/أو مروية ومخففة اعتمادًا على الدرجة وعملية الإنتاج للحصول على الخضوع/الشد والصلابة المطلوبة. تقع درجات حرارة الفرن النموذجية للتقسية/التطبيع في منطقة 540 درجة مئوية تقريبًا (1000 درجة فهرنهايت) لبعض المنتجات - راجع بيانات المورد.

• اختبار التأثير / CVN: لا يحدد A694 في حد ذاته درجة حرارة تشاربي واحدة لجميع الدرجات؛ يمكن للمشتري تحديد متطلبات CVN (درجة الحرارة والحد الأدنى للطاقة). تتطلب العديد من تطبيقات خطوط الأنابيب صلابة في درجات حرارة منخفضة؛ إذا كان الأمر كذلك، حدد درجة حرارة CVN المطلوبة وقيمتها في طلب الشراء وMTR.

• ملاحظة التصميم: إذا كان سيتم استخدام الشفة أو المكون في المناخات الباردة أو الخدمة المبردة، فاختر مادة واختبار قبول (درجات A350 LF أو متطلبات الصدمات الخاصة) المناسبة لدرجة الحرارة - A694 F52 ليست درجة "منخفضة الحرارة" بطبيعتها ما لم يقدم الجزء المحدد والمورد بيانات CVN التي تغطي نطاق درجة الحرارة المطلوبة.

المعادلات - كيف يربط المهندسون عادةً F52 بالمعايير الأخرى

إجابة مختصرة: تعتبر F52 عادةً متوافقة وظيفيًا مع api 5l x52 / A860 WFI-52 وفي بعض سياقات المشتريات، يتم تجميعها مع الفولاذ عالي المقاومة عالي الصلابة من نوع EN/DIN (عائلة P355). ولكن التكافؤ الدقيق ليس تلقائيًا أبدًا - يجب أن تقارن الحدود الكيميائية، وحدود الشد/الإنتاجية، ومستويات معامل CVN المطلوبة، والمعالجة الحرارية، ومتطلبات الفحص/الاختبار.

فيما يلي جدول مرجعي ترافقي موجز يُستخدم في مناقشات المشتريات (تقريبي؛ تحقق من كل طلب):

إرشادات عملية: عندما تنص مواصفات الأنابيب على "استخدام شفة A694 F52 مع أنبوب X52"، فهذا اقتران قياسي وشائع. عندما تطلب مواصفات المالك "مادة معادلة للمادة A694 F52"، اطلب من البائع تقديم استعراضات منتصف المدة التي تُظهر A694 أو الأساس المنطقي الصريح للتكافؤ (البيانات الكيميائية والميكانيكية وبيانات الصدمات).

لماذا يمكن أن يكون التكافؤ مضللاً - خمسة مزالق

1. برامج اختبار مختلفة: قد تتطلب API/EN/ASTM اختبارات إلزامية مختلفة (اختبار PSL2 الإضافي، وقد تتطلب مطروقات EN تحليل حراري مختلف أو اختبار NDT).

2. درجات حرارة قبول مختلفة للصلابة: تختلف درجة حرارة CVN وقيم القبول؛ لا يضمن المردود "52 ksi" صلابة الكسر المتساوية.

3. اختلافات التركيب: تؤثر الاختلافات في الكربون والسبائك الدقيقة على قابلية اللحام وصلابة HAZ؛ فالتغيرات الصغيرة % مهمة للخدمة الحرجة.

4. تباين المعالجة الحرارية: تُظهر المنتجات "كما هي مطروقة" أو "طبيعية" أو "مروية ومُخفَّضة" بنية مجهرية/صلابة مختلفة. تأكيد المعالجة.

5. شكل المنتج مقابل التتبع الحراري/الحمولة: تقبل بعض المعايير تحليل المنتج مقابل التحليل الحراري؛ يجب أن تتطلب المشتريات معدلات الحرارة بالحرارة بالحرارة المتوسطة للبكرات الحرجة

التطبيقات النموذجية (حيث يكون F52 خياراً جيداً)

• حواف خط أنابيب النقل وأنابيب الضغط العالي (رؤوس أنابيب النفط والغاز).

• مضخات الضغط العالي، والصمامات والتجهيزات المزورة حيث يجب أن يتتبع الشد/المردود الشفة درجة خط الأنابيب.

• محطات الضواغط ومحطات نقل الغاز عند الرغبة في توفير الوزن وزيادة الضغط المسموح به.

ملاحظات التصنيع (للمشترين/فرق ضمان الجودة)

• ممارسة التزوير: عادةً ما يتم إنتاج المطروقات A694 عن طريق التشكيل على الساخن من السبيكة/البليت متبوعًا بالتشغيل الآلي والمعالجة الحرارية. يجب أن ترجع الأبعاد الحرجة إلى معايير أبعاد ASME/ANSI (B16.5، B16.47) عند تحديد الشفاه.

• إمكانية التتبع: الطلب التتبع الكامل لاستعراض منتصف المدة:: رقم الحرارة، وتحليل المنتج/التحليل الحراري، وتقارير اختبار CVN (إذا تم تحديدها)، والصلابة، وأي اختبار غير قابل للتفكيك (RT/UT) يطلبه المشتري.

• وضع العلامات: يجب على المورد وضع علامة على الفلنجات بالدرجة والرقم الحراري والمعيار لتجنب الخلط بين A105 و A350 و A694 وما إلى ذلك (غالبًا ما يتم وضع علامة "A694 F52" أو ما يعادلها من A694 SA694 من ASME SA694).

توصيات اللحام والتشغيل الآلي والإصلاح

• المعالجة الحرارية قبل اللحام وبعده (PWHT): ويعتمد ما إذا كانت المعالجة الحرارية الفائقة (PWHT) مطلوبة على سُمك الجزء ومحتوى العنصر (Cr/Mo) ومواصفات إجراءات اللحام الخاصة بالمشتري (WPS). لا تتطلب العديد من المطروقات المصنوعة من الكربون/السبائك المنخفضة A694 المعالجة الحرارية الفائقة للسمك النموذجي للشفة ولكن قد تتطلب لحامات خطوط الأنابيب أو أوعية الضغط المعالجة الحرارية الفائقة للسمك وفقًا للكود. تأكد من ذلك مع مهندس اللحام.

• اختيار حشو اللحام: اختر معدن حشو ذو قوة وصلابة متوافقة؛ بالنسبة للتركيبات عالية الإنتاجية، اختر حشوًا مطابقًا أو أقل قوة قليلاً لتجنب هشاشة HAZs.

• التصنيع الآلي: تتميز F52 بقوة أعلى من الشفاه من الفئة A105 - استخدم أدوات قطع/تلقيمات متسقة. تجنب إزالة المواد التي من شأنها تقليل المقطع الصافي في عنق الشفة إلى ما دون هوامش التصميم.

قائمة التحقق من الفحص والاختبار للمشتريات

• استعراض منتصف المدة: رقم الحرارة، تحليل المنتج/الحرارة، تقارير الاختبار.

• شهادات الاختبار الميكانيكية: الشد، والإخضاع، والاستطالة.

• تقارير اختبار CVN/التأثير عند درجة الحرارة التي يحددها المشتري (إذا تم استدعاؤها).

• اختبار (اختبارات) الصلابة.

• NDT (RT/UT/MT) إذا كان ذلك مطلوبًا من قبل المشتري أو المعيار المعمول به.

• الفحص البصري وفحص الأبعاد وفقًا لمعيار ASME B16.5 / EN1092 أو معيار أبعاد الشفة المحدد.

أمثلة على التكافؤ العملي

• الحالة أ - ربط خط الأنابيب: أنبوب API 5L X52 المحدد من قبل المهندس وشفاه A694 F52 - هذا اقتران مقبول وشائع (توافق الخواص الميكانيكية). لا يزال يتطلب أن يقوم مورد الشفة بتزويد مورد الشفة A694 MTRs واختيار البراغي/الحشية المطابقة.

• الحالة B - وعاء الضغط مع تحميل بدرجة حرارة منخفضة: افعل لا استبدل F52 بشكل أعمى لمطروقات أوعية الضغط منخفضة الحرارة - استخدم درجات الحرارة المنخفضة EN / ASME (A350 LF2 / LF3) ذات الأداء المعتمد من CVN.

مقارنة مرجعية سريعة: A694 F52 مقابل البدائل الشائعة

صياغة المشتريات

"المواد التي يجب أن تكون ASTM A694/A694M من الدرجة F52 (ASME SA694 F52 مسموح بها). يجب على المورد تقديم تقارير كاملة عن اختبارات الشد/المرونة/العائد/الاستطالة وتقارير اختبار الشد/المرونة/الاستطالة وتقارير الصلابة والصدمات CVN عند درجة الحرارة المحددة للمشتري (إذا كانت موضحة). أبعاد الشفة وفقًا لمعايير ASME B16.5 (أو EN 1092-1 حيثما تم ذكرها). يجب الموافقة على أي استبدال كتابيًا مع وثائق الاختبار الكاملة."

الأسئلة الشائعة التي يطرحها المهندسون

1. هل يمكنني استخدام حواف A694 F52 مع أنابيب X52؟ - نعم في الخدمة العادية لخطوط الأنابيب؛ تأكيد مستوى PSL ومتطلبات CVN.

2. هل F52 غير قابل للصدأ أم مزدوج؟ - لا يوجد A694 F52 هو عبارة عن سبائك الكربون/سبائك منخفضة الإنتاجية عالية الإنتاجية؛ لا تخلط بينها وبين أرقام F المزدوجة غير القابل للصدأ التي يستخدمها الموردون الآخرون أحيانًا. تحقق من الكلمات الرئيسية MTR.

3. هل يضمن A694 الأداء في درجات الحرارة المنخفضة؟ - ليس تلقائيًا؛ يجب على المشتري تحديد رقم CVN/قبول درجة الحرارة.

4. هل A694 F52 هو نفس تركيب A694 F52؟ - تقريبًا، ولكن تختلف السبائك الدقيقة والاختبارات المطلوبة؛ تعامل على أنها اقتران عملي وليس هوية كيميائية حرفية.

الأسئلة الشائعة

1. س: ما هو الخضوع والشد الدقيق ل A694 F52؟
   A: الحد الأدنى لمردود الإزاحة 0.2% 52 كسي (≈360 ميجا باسكال) والحد الأدنى من الشد 66 كسي (≈455 ميجا باسكال)الحد الأدنى للاستطالة؛ الحد الأدنى للاستطالة 20%. هذه هي العتبات الميكانيكية الأساسية التي تحدد "F52".

2. س: هل API 5L X52 مطابق لـ A694 F52؟
   A: لا توجد هوية واحدة إلى واحدة؛ كلاهما يستهدفان عائدًا يبلغ حوالي 52 كيلو باسكال. API 5L هو معيار أنابيب API 5L (PSL1/PSL2) مع اختبار كيميائي/صلابة محدد؛ A694 هو معيار للتركيب/الشفة. وهما يقترن عادةً، ولكن يجب عليك تأكيد PSL و CVN و MTRs.

3. س: هل يمكنني لحام A694 F52 إلى حواف A105 أو أنابيب A106؟
   A: اللحام ممكن ولكن لاحظ عدم تطابق المردود: A105 (≈36 ksi) أكثر ليونة بكثير؛ يمكن أن تؤدي معالجة عنق الشفة/التجويف بالقطع A105 إلى زيادة الضغط على الجزء A105. بالنسبة للأنظمة عالية الإجهاد، قم بمطابقة القوة أو التصميم لاستيعاب الاختلافات. يوصى بالمراجعة الهندسية.

4. س: ما هي الاختبارات التي يجب أن أصر عليها عند شراء فلنجات F52؟
   A: الحد الأدنى: MTR (الرقم الحراري)، واختبار الشد، والإنتاجية، والاستطالة، وأي اختبارات صدم CVN يحددها المشتري. الصلابة واختبار الصلابة والاختبار غير القابل للتفكيك حسب العقد. مطالبة المورد بذكر الإصدار الذي استخدمه من ASTM A694.

5. س: هل توجد معادلات EN/DIN يمكنني طلبها في أوروبا؟
   A: غالبًا ما يقوم المهندسون بتعيين A694 F52 للفولاذ عالي المقاومة / الفولاذ عالي المقاومة من EN (عائلة P355 / 1.0562 أو التسميات ذات الصلة) ولكن تحقق من معيار المنتج EN (EN 10222-4 أو EN 1092-1) للتشكيل وقبول الشفة. هذه الخرائط تقريبية.

6. س: هل يغطي A694 التجهيزات الملولبة واللحامات الملولبة؟
   A: نعم - تغطي المواصفات التجهيزات والصمامات والأجزاء المطروقة. قد يكون لأشكال اللحام بالمقبس/الخيوط الملولبة بدلات تحليل مختلفة للمنتج؛ تحقق من عبوة المنتج المحددة ومعدلات MTRs.

7. س: ما هي المعالجة الحرارية التي يجب أن أتوقعها؟
   A: التطبيع أو التبريد والتلطيف اعتمادًا على المنتج وهندسة القِطع؛ يجب على المورد تدوين المعالجة الحرارية في تقرير MTR. إذا كان التصميم يتطلب بنية مجهرية/صلابة محددة، فينبغي ذكر ذلك.

8. س: هل الشفاه A694 F52 شائعة في الخدمة البحرية؟
   A: تُستخدم في سياقات النقل والنفط والغاز؛ وبالنسبة للبيئات البحرية أو البيئات المسببة للتآكل، قد يكون من الأفضل استخدام بدلات تآكل إضافية أو تبطين من الفولاذ المقاوم للصدأ/المواد المقاومة للصدأ. تأكد من ملاءمتها لمياه البحر وظروف التآكل.

9. س هل يمكن استخدام شفة A694 F52 في خدمة البخار في درجات الحرارة العالية؟
   A: من المحتمل، ولكن مقاومة الزحف في درجات الحرارة العالية تعتمد على السبائك والتصميم؛ راجع الكود (ASME) وحدد أي متطلبات ميكانيكية في درجات الحرارة المرتفعة.

10. س: ما هي الوثائق التي تثبت التكافؤ؟
    A: اختبارات متوسطة الأجل للحرارة بالحرارة مع مرجع قياسي (A694 أو API/EN)، وتحليل كيميائي كامل، ونتائج الشد/المردود/الاستطالة، وتقارير اختبار CVN حيثما تم تحديدها. مطلوب قبول خطي من المشتري/المهندس للبدائل.

قائمة مراجعة الشراء وعينة من لغة أمر الشراء

• حدد ASTM A694 A694/A694M - الدرجة F52 (أو تصريح ASME SA694 F52) على أمر الشراء.

• تتطلب MTR بالرجوع إلى معيار ASTM/A860/API المستخدم.

• حدد المطلوب درجة حرارة CVN (إن وُجدت)، وNDT، ومستويات القبول.

• اذكر معيار أبعاد الشفة (ASME B16.5 أو EN 1092-1) وفئة التصنيف.

التوصيات الهندسية النهائية

• علاج A694 F52 A694 → api x52 كـ الاقتران العمليوليس استبدالاً أعمى.

• بالنسبة للأنظمة الحرجة/ذات درجات الحرارة المنخفضة/الحساسة للإجهاد، تتطلب بيانات الصدمات/الكسور في العقد.

• الإصرار على استعراضات منتصف المدة الحرارية القابلة للتتبع الحراري وملاحظات عملية الموردين (جدول التشكيل والمعالجة الحرارية).

مراجع موثوقة

• ASTM A694/A694M - المواصفات القياسية لمطروقات الكربون وسبائك الصلب لحواف الأنابيب والتجهيزات والصمامات والأجزاء الخاصة بخدمة نقل الضغط العالي (ASTM International).
• مواصفة API 5L - أنابيب الخطوط (API). (انظر متطلبات الدرجات X52 وPSL1/PSL2).
• مقارنة المواد (الإحالة التبادلية) - جداول التكافؤ DIN / EN / ASTM (مثال مرجعي يوضح محاذاة P355 / A694).