ASTM A671 Schweißstahlrohr für niedrige Temperaturen

ASTM A671 elektrisch-fusion-geschweißte Stahlrohre werden aus druckbehältertauglichem Kohlenstoff- oder legiertem Stahlblech mit Zusatz von Schweißzusatzwerkstoff während des Schweißens hergestellt. Sie sind hauptsächlich für Hochdruckrohrleitungssysteme konzipiert, die bei atmosphärischen und niedrigeren Temperaturen betrieben werden.

Die ASTM A671-Güte identifiziert das für die Rohrherstellung verwendete Druckbehälterblech, während die Klassennummer die erforderliche Wärmebehandlung des Rohrs, die radiographische Prüfung und den Druckprüfzustand definiert. Gängige Güten von Kohlenstoffstahl sind CB60, CB65, CB70, CC60, CC65 und CC70. Für Druckrohrleitungen bei niedrigeren Temperaturen wird häufig die feinkörnige CC-Serie aus ASTM A516/A516M-Blech spezifiziert.

ASTM A671 deckt nominell Rohre mit einem Außendurchmesser von 400 mm oder größer und einer Wandstärke von 6 mm oder größer ab. Andere Abmessungen können ebenfalls geliefert werden, wenn alle anwendbaren Anforderungen der Spezifikation erfüllt sind.

Spezifikationen

Hauptmerkmale

Güte und Klasse sind separat definiert

ASTM A671 verwendet nicht allein die Güte, um den fertigen Rohrzustand zu definieren.

Zum Beispiel:

ASTM A671 CC60 Klasse 22

CC60 identifiziert Rohre, die aus feinkörnigem, beruhigtem Kohlenstoffstahlblech ASTM A516/A516M Güte 60 hergestellt wurden.

Klasse 22 bedeutet:

• Das Rohr wird nach dem Schweißen spannungsarmgeglüht.

• Schweißnähte werden radiographisch geprüft.

• Das Rohr wird druckgeprüft.

Diese Güte-plus-Klasse-Identifikation ist wichtig bei der Spezifikation von Rohren für Drucksysteme, da zwei Rohre derselben Güte unterschiedliche Wärmebehandlungs- und Inspektionsbedingungen aufweisen können.

Kontrollierte Geometrie für große Durchmesser

ASTM A671 legt geeignete Dimensionsgrenzen für gefertigte Druckrohre fest:

• Außendurchmessertoleranz: ±0,5 %

• Maximale Rundheitsabweichung: 1 %

• Ausrichtungstoleranz: maximal 3 mm über 3 m

• Mindestwandstärke: nicht mehr als 0,3 mm unter Nenndicke

• Längentoleranz für unbearbeitete Rohre: -0 / +13 mm

Diese Kontrollen sind besonders wichtig für das Feld-Schweißen von großen Durchmessern, die Flanschmontage, die Spool-Fertigung und die Vorbereitung von Umfangsnähten.

Definierte Schweiß- und Druckprüfklassen

ASTM A671 bietet mehrere Fertigungsklassen, damit die Inspektion an die Projektanforderungen angepasst werden kann.

Für anwendbare Legierungsgüten sind zusätzliche Ausscheidungshärtungsklassen verfügbar.

Unsere Vorteile

1. Wie kann die richtige ASTM A671-Klasse vor der Produktion bestätigt werden?

Ein häufiges Beschaffungsrisiko ist die Spezifikation nur von “ASTM A671 CC60” ohne Angabe der erforderlichen Klasse. Die Güte allein identifiziert das Grundblech, definiert aber nicht vollständig die Wärmebehandlung, die Radiographie oder die Druckprüfung.

Vor der Produktion kann die Materialbeschreibung daher in einem vollständigen Format bestätigt werden, wie z. B.:

ASTM A671/A671M CC60 Klasse 22

Der Herstellungsweg kann dann direkt der Bestellung zugeordnet werden:

Druckbehälterblech → Umformung → EFW-Schweißen → Spannungsarmglühen → Radiographische Prüfung → Druckprüfung → Maßprüfung.

Dies reduziert die Mehrdeutigkeit zwischen Bestellauftrag, Produktionsweg, Inspektionsplan und Materialdokumentation.

2. Wie wird die Schweißnahtintegrität für Druckanwendungen kontrolliert?

Für Projekte, die eine verifizierte Schweißnahtprüfung erfordern, umfassen die Klassen 11/12, 21/22, 31/32, 41/42 und 51/52 radiographische Prüfanforderungen gemäß ASTM A671.

Wenn die entsprechende druckgeprüfte Klasse bestellt wird, kann jede Produktionscharge auch mit den entsprechenden Druckprüfprotokollen dokumentiert werden.

Verfügbare Inspektionsdokumentation kann umfassen:

• Rückverfolgbarkeit der Materialwärmenummer

• Blechmaterialzertifikate

• Identifizierung des Schweißverfahrens

• Radiographische Prüfprotokolle

• Druckprüfprotokolle

• Mechanische Prüfberichte

• Maßprüfberichte

• Endgültiges Materialinspektionszertifikat

Ergänzende ZfP oder Schlagprüfungen können bei Bedarf gemäß der Projektspezifikation integriert werden.

3. Wie werden Rohre mit großem Durchmesser für die Montage vor Ort kontrolliert?

Große EFW-Rohre erfordern mehr als nur die nominale OD- und Wandstärkenkontrolle. Ovalität und Längsausrichtung wirken sich direkt auf die Vorbereitung von Umfangsschweißnähten vor Ort aus.

Fertige Rohre werden daher anhand der ASTM A671-Dimensionsgrenzen geprüft, einschließlich:

• OD: ±0,5 %

• Rundheitsabweichung: ≤1 %

• Ausrichtung: ≤3 mm über 3 m

• Mindestwandstärke: nicht mehr als 0,3 mm unter Nenndicke

Für Fertigungsprojekte können zusätzliche Maßprüfpunkte wie Enddurchmesser, Rechtwinkligkeit der Enden, Fasengeometrie, Umfang und Rohrlänge in den Inspektionsplan aufgenommen werden.

Ausführungsstandards

ASTM-, EN-, JIS-, GOST- und GB-Güten sollten nicht als automatisch austauschbar behandelt werden. Der Austausch sollte anhand der chemischen Zusammensetzung, der mechanischen Festigkeit, der Schlagprüftemperatur, des Schweißverfahrens, der Wärmebehandlung, der Inspektionsanforderungen und des anwendbaren Druckbemessungscodes bestätigt werden.

Anwendung

LNG-Terminal-Tieftemperatur-Erdgastransferleitung

ASTM A671 CC60 oder CC65 EFW-Rohre können für großvolumige Tieftemperatur-Erdgastransferleitungen in LNG-Umschlaganlagen spezifiziert werden, wenn die ausgewählte Güte, Klasse, Schlagprüfanforderungen, Designtemperatur und der anwendbare Rohrleitungscode vom Projektingenieur verifiziert wurden.

Für diese Anwendung werden häufig die Klassen 22 oder 32 in Betracht gezogen, bei denen eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen oder Normalglühen, eine radiographische Schweißnahtprüfung und eine Druckprüfung gemäß der Projektspezifikation erforderlich sind.

Die genaue Materialauswahl muss auf der minimalen Auslegungsmetalltemperatur und der erforderlichen Charpy-Schlagleistung basieren und nicht allein auf der Rohr strength.

Chemische Zusammensetzung

Die folgenden Werte zeigen repräsentative ASTM-Blechchemieanforderungen, die zur Herstellung von fünf gängigen ASTM A671-Kohlenstoffstahlrohrgüten verwendet werden.

Die Werte basieren auf der Wärmeanalyse. Die unten angegebenen Kohlenstoffgrenzwerte gelten für A515-Blech bis zu 25 mm Dicke und A516-Blech bis zu 12,5 mm Dicke. Die Kohlenstoffgrenzwerte erhöhen sich für bestimmte größere Blechdicken; daher muss die anwendbare Blechdicke immer gegen die entsprechende ASTM A515/A515M- oder ASTM A516/A516M-Anforderung geprüft werden.

Mechanische Eigenschaften

Die ASTM A671-Rohr-Güte leitet ihr Festigkeitsniveau des Grundwerkstoffs von der entsprechenden Druckbehälterblechspezifikation ab.