A214 blankgeglühter ERW-Wärmetauscher und Kondensatorrohr

ASTM A214 ist keine Festigkeitsspezifikation. Es handelt sich um eine Schweißspezifikation. Das Rohr wird durch elektrisches Widerstandsschweißen hergestellt, das entlang seiner Länge eine gerade Naht hinterlässt, und die gesamte Norm dient dem Nachweis, dass sich diese Naht wie das Grundmetall verhält – durch Abflachung, Bördelung, Härte und durch eine Wärmebehandlung, die die Schweißstruktur nach der Herstellung löscht. Das Blankglühen ist der Endbearbeitungsschritt, der es dem Käufer ermöglicht, auf das Beizen zu verzichten, ohne Einbußen bei der Oberflächenqualität hinnehmen zu müssen. Bei einem Kondensator mit vierzigtausend Röhren zeigt sich dieser Unterschied im Diagramm.

ASTM A214 wird parallel als ASME SA214 herausgegeben und die beiden Dokumente sind technisch identisch. Bei einer Bestellung ist der Name weniger wichtig als die Ausgabe, da die allgemeinen Anforderungen in ASTM A450 festgelegt sind und aus dieser Referenz die meisten Maß- und Testdetails tatsächlich stammen.

Spezifikation

Anforderungen an die mechanischen Eigenschaften gelten nicht für Rohre mit einem Innendurchmesser von weniger als 1/8 Zoll (3,2 mm) oder einer Wandstärke von weniger als 0,015 Zoll (0,4 mm). Bestätigen Sie alle Werte anhand der in der Bestellung genannten Edition von A214 und A450.

Chemie und mechanische Eigenschaften

Der Manganbereich ist nach allen Maßstäben eng – ein Fenster von 0,36 Punkten – und das ist der Punkt. Dies ist kein Stahl, der auf Festigkeit ausgelegt ist. Es handelt sich um einen Stahl, der sich ohne Rissbildung formen, schweißen, ziehen und dann zu einem Rohrboden walzen lässt. Ein geringer Kohlenstoffgehalt hält die Schweißnaht duktil; Das eingeschränkte Mangan sorgt dafür, dass die Härte während des Wärmebehandlungszyklus vorhersehbar bleibt. Es besteht kein Siliziumbedarf und kein Zusatz von Mikrolegierungen, weshalb A214-Rohre nicht für den Einsatz bei hohen Temperaturen geeignet sind.

Beachten Sie, was fehlt: Es gibt keine maximale Streckgrenze und keine maximale Zugfestigkeit. A214 begrenzt die Festigkeit nicht, daher ist eine Wärme, die bei einer Zugfestigkeit von 400 MPa zurückkommt, konform. Das ist für einen Wärmetauscher in Ordnung, bei dem die Rohrwand eher durch Korrosionszugabe, Abnutzung der Leitbleche und den zum Rollen erforderlichen Halt als durch Ringspannung bestimmt wird. Es ist nicht in Ordnung, wenn Sie ein enges Festigkeitsfenster erwarten – und wenn Sie eines benötigen, sollten Sie das vor der Bestellung und nicht nach Erhalt des Zertifikats besprechen.

Kohlenstoffstahlrohre dieser Qualität werden im Allgemeinen bis zu einer Temperatur von etwa 900 Grad F (480 Grad) verwendet. Darüber hinaus übernehmen Oxidation und Kriechen die Oberhand und die Auswahl verschiebt sich auf eine Chrom-Molybdän-Qualität oder einen Edelstahl, was ein anderes Produkt ist.

Größen, Wandstärken und Toleranzen

BWG-Wandangaben sind gerundete Nennwerte. Bestellen Sie die Wand als Mindestdicke und nicht als Dickenzahl, wenn die Berechnung davon abhängt.

A214, A179 und A192 nebeneinander

A214 und A179 haben identische mechanische Anforderungen, nahezu identische Chemie und die gleichen Anwendungen. Der Unterschied liegt in der Trasse: A214 ist geschweißt, A179 ist nahtlos. Daraus ergibt sich alles Weitere. Ein geschweißtes Rohr ist kostengünstiger herzustellen und in längeren Längen mit besserer Konzentrizität erhältlich; Ein nahtloser Schlauch hat keine zu prüfende Naht, weil er keine Naht hat. Wenn in einer Projektspezifikation für einen Niederdruck-Wasserkasten „Nahtlos“ steht, geht es in der Regel eher um den Komfort als um die Leistungsfähigkeit – aber das ist Sache des Käufers und sollte bewusst erfolgen.

Der einzige Ort, an dem die Wahl keine Rolle spielt: ob das Rohr aufgeweitet und dann dicht verschweißt wird oder ob es nasses H sieht₂S wird die Naht und ihre Härteverteilung zu einer echten technischen Frage. A214-Rohre, die ordnungsgemäß normalisiert und blankgeglüht wurden, eignen sich für beides. A214-Rohre, die ohne die 900-Grad-Behandlung geschweißt und abgekühlt wurden, sind nicht geeignet, unabhängig davon, was im Zertifikat über die Zugfestigkeit steht.

Wie die Röhre hergestellt wird

Streifenauswahl.Kaltgewalzt, auf Breite geschlitzt, Chemie anhand des Kohlenstoffmaximums von 0,18 % und des Manganfensters von 0,27–0,63 % geprüft.

Bildung.Das Band wird durch einen Formabschnitt nach und nach zu einem Zylinder gerollt, wobei die Kanten unter kontrolliertem Druck zusammengeführt werden.

Hochfrequenzschweißen.Die Längsnaht wird durch Widerstand oder Induktion bei Frequenzen im Hunderter-Kilohertz-Bereich geschweißt. Kein Zusatzmetall; Die Schweißnaht wird aus den beiden Kanten selbst geschmiedet.

Schalen.Der innere und äußere Schweißgrat wird bündig entfernt, ohne die Wand zu unterschneiden.

Schweißglühen.Die Naht durchläuft einen Inline-Glühofen bei 900 Grad oder mehr und kühlt dann ab. Dies ist der Schritt, den A214 zwingend vorschreibt.

Kaltziehen.Der Hohlraum wird über einen Dorn auf den endgültigen Außendurchmesser und die endgültige Wand gezogen, wodurch Konzentrizität und Oberflächenbeschaffenheit festgelegt werden und die strenge Wandkontrolle erreicht wird, für die das Verfahren bekannt ist.

Blankglühen.Abschließendes Glühen bei 650 Grad oder mehr in kontrollierter Atmosphäre, Abkühlen in derselben Atmosphäre, damit die Oberfläche hell bleibt.

Richten, Schneiden, Endbearbeitung.Rollenrichten, abgelängt, rechtwinklig oder abgeschrägt, entgratet.

Testen und Verpacken.Wirbelstrom über die gesamte Länge, Abflachungen und Flanschproben, Maßkontrolle, Markierung, anschließend Bündelung mit Schutz.

Was das Blankglühen tatsächlich bewirkt

Das Glühen unter Schutzatmosphäre ist keine Dekoration. Es entfernt einen Prozessschritt aus Ihrem Shop und entfernt ein Risiko aus der Tube.

Ein herkömmliches Glühen hinterlässt innen und außen eine dunkle Oxidschicht auf dem Rohr. Dieser Zunder muss durch Beizen mit Säure entfernt werden, und das Beizen bringt seine eigenen Probleme mit sich: Säure kann in der Bohrung eines langen Rohrs eingeschlossen werden, die Qualität des Spülwassers wird zu einer Variable und der beim Beizen aufgenommene Wasserstoff muss anschließend abgeführt werden. Bei einem Wärmetauscherrohr ist eine verschmutzte Bohrung schlimmer als eine raue Außenseite, da in der Bohrung die Wärmeübertragung stattfindet und die Verschmutzung beginnt.

Beim Blankglühen wird das Rohr durch einen Durchlaufofen mit einer Wasserstoff- oder Stickstoff-Wasserstoff-Atmosphäre geführt, die auf einem Taupunkt gehalten wird, der niedrig genug ist – typischerweise unter –40 Grad –, dass sich kein Oxid bilden kann. Das Rohr weist innen und außen eine metallische, zunderfreie Oberfläche auf. Kein Beizen, kein Spülen, kein Ausheizen mit Wasserstoff.

Was das Blankglühen nicht kann, ist, eine schlechte Schweißnaht zu reparieren, ein unrundes Rohr zu korrigieren oder einen nicht sauberen Ofen zu kompensieren. Damit sich das Finish lohnt, müssen drei Bedingungen erfüllt sein:

Der Schlauch muss sauber hineingehen.Ziehschmiermittel, Kupferrückstände oder Fingerabdrücke verkohlen im Ofen und hinterlassen grauen Schmutz, der schwerer zu entfernen ist als der Zunder. Eine Entfettung vor dem Ofen ist nicht optional.

Die Atmosphäre muss überwacht und nicht angenommen werden.Taupunkt und Sauerstoff werden kontinuierlich auf einer ordnungsgemäß geführten Linie protokolliert. Ein heller Ofen, der driftet, sieht an der Tür immer noch hell aus und erzeugt am anderen Ende einen hellen Oxidfilm.

Die Handhabung nach dem Ofen muss sauber bleiben.Helle Rohre, die über einen schmutzigen Boden geschleift oder ungeschützt verpackt werden, sehen aus wie eingelegte Rohre. Papierzwischenlagen und Endkappen sind Teil des Produkts und nicht Teil der Verpackung.

Wo diese Röhre verwendet wird

OberflächenkondensatorenIn Kraftwerken, in denen die Anzahl der Rohre hoch ist, ist das Wasser sauber.

Speisewassererhitzer- oft 1 Zoll Außendurchmesser bei 14 oder 16 BWG, manchmal mit einem Edelstahl- oder Legierungs-Upgrade auf der Hochdruckstufe.

Ölkühler und Wärmetauscherin Hydraulik- und Schmiersystemen, wo 1/2 bis 3/4 Zoll Rohr bei 18 oder 20 BWG Standard sind.

Kältemaschinen und Kühlkondensatoren, häufig mit verstärkten oder gerippten Oberflächen auf demselben Basisrohr.

U-Rohr-Wärmetauscher, bei dem das Rohr nach dem Glühen gebogen wird und die Nahtposition durch die Biegung vorab vereinbart werden muss.

Marine- und Offshore-Kühler, normalerweise mit einer Beschichtung oder einer Kupfernickel-Veredelung, wenn Meerwasser im Spiel ist.

Wenn das Rohr U-förmig gebogen wird, ist die Ausrichtung der Naht wichtig. Beim Biegen wird die Außenseite der Biegung unter Zug und die Innenseite unter Druck gesetzt. Das Verlegen der Naht entlang der neutralen Achse verhindert, dass beides passiert, und die meisten Biegespezifikationen erfordern dies. Dies muss bei der Rohrbestellung geklärt werden, denn sobald das Rohr geschnitten und gebündelt ist, steht die Nahtposition fest.

A214 ERW-Wärmetauscher- und Kondensatorrohrfabrik

Senden Sie den Rohrplan – Außendurchmesser, Mindestwand, Länge, Menge, gerade oder U-gebogen – und das von Ihnen benötigte Testpaket. Wir unterbreiten Ihnen ein Preisangebot, in dem der Lieferzustand, die Glühatmosphäre, die enthaltenen Prüfprotokolle und die Zertifikatsart vollständig aufgeführt sind, so dass Angebot und Mühlenauftrag dasselbe aussagen.

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Unser Fall

ASTM A214 ERW-Wärmetauscherrohr: 1.500 Stück 25,4 × 1,65 mm, blankgeglüht

FAQ

Ist A214 dasselbe wie A179?

Nicht dasselbe, aber eng verwandt. Sie haben die gleichen Mindestwerte für Zugfestigkeit, Streckgrenze, Dehnung, Härte und Anwendungen, und ihre Chemie unterscheidet sich nur im Kohlenstoff: A214 erlaubt bis zu 0,18 % ohne Mindestwert, A179 erfordert 0,06–0,18 %. Der eigentliche Unterschied liegt im Herstellungsweg. A214 ist elektrisch widerstandsgeschweißt; A179 ist nahtlos und kaltgezogen. A214 ist normalerweise günstiger und in längeren Längen erhältlich.

Ist für A214 eine Wärmebehandlung erforderlich?

Ja, zweimal. Jedes Rohr muss nach dem Schweißen bei 900 Grad (1650 Grad F) oder mehr und nach dem letzten Kaltziehen erneut bei 650 Grad (1200 Grad F) oder mehr wärmebehandelt werden. Ein Lieferant, der A214-Rohre nur mit Nachschweißbehandlung anbietet, hat die zweite Anforderung übersprungen, und die resultierende Härte wird wahrscheinlich nicht unter 72 HRB bleiben.

Erwähnt die Norm das Blankglühen?

Nicht mit Namen. A214 erfordert eine Kühlung an der Luft oder in der Kühlkammer eines Ofens mit kontrollierter Atmosphäre, und Blankglühen ist die kommerzielle Methode, die zweite Option richtig durchzuführen. Da der Begriff selbst in der Norm nicht definiert ist, sollte in der Bestellung die Anforderung explizit angegeben werden – Atmosphäre, Taupunkt und daraus resultierender Oberflächenzustand – und nicht nur auf die Worte „blankgeglüht“ zurückgegriffen werden.

Können A214-Röhren mit einem Außendurchmesser von mehr als 3 Zoll geliefert werden?

Ja, wenn es alle anderen Anforderungen der Spezifikation erfüllt. Die 3 in der Abbildung ist der normalerweise angegebene Größenbereich, keine feste Grenze. In der Praxis wechseln die meisten Käufer über 4 Jahren zu einer geschweißten Druckrohrspezifikation, da der Standard für Wärmetauscherrohre nicht mehr mit der Verwendung des Rohrs übereinstimmt.

Warum kann ich den Innendurchmesser nicht angeben?

Denn A214 ist eine Mindestwandspezifikation. Sie steuern den Außendurchmesser und die Mindestwand, und der Innendurchmesser ist das, was diese beiden ergeben. Dies ist beabsichtigt: Dadurch kann die Mühle die Wand auf der Plusseite laufen lassen, was gut für das Rohr und unschädlich für den Betrieb ist. Wenn eine exakte Bohrung für Ihr Design von entscheidender Bedeutung ist, ist A214 die falsche Kaufspezifikation.

Ist die ERW-Schweißnaht eine Schwachstelle im Betrieb?

Nicht, wenn die Röhre richtig hergestellt und behandelt wird. Die Naht wird aus dem Grundmetall ohne Füllstoff geschmiedet, dann bei 900 Grad oder mehr normalisiert und bei jeder Charge durch Abflachen und Flanschtests überprüft. In der Vergangenheit hatten ERW-Rohre durch Niederfrequenzschweißen mit unkontrollierter Wärmezufuhr einen schlechten Ruf, und dieser Ruf wird immer noch zitiert. Modernes Hochfrequenzschweißen mit Inline-Glühen und Wirbelstromprüfung in voller Länge ist ein anderes Produkt.

Kann A214-Rohr für U-förmige Bündel verwendet werden?

Ja, und es ist üblich. Geben Sie den Biegeradius, die Länge beider Tangenten und die erforderliche Nahtausrichtung durch die Biegung an – normalerweise auf der neutralen Achse. Das Biegen erfolgt nach dem abschließenden Glühen, sodass die durch das Biegen verursachte Kaltverformung nicht entspannt wird, es sei denn, es ist eine Spannungsentlastung nach dem Biegen vorgeschrieben.