EN10216 معرفی استاندارد اروپا
EN10216 یک استاندارد کلی برای لولههای تحت فشار بدون درز در اتحادیه اروپا است که به پنج قسمت تقسیم میشود و شرایط فنی و فرآیندی لولههای فولادی بدون درز برای اهداف مختلف را پوشش میدهد. در میان آنها، EN10216-2 برای لوله های فولادی بدون آلیاژ و غیر آلیاژی بدون درز با عملکرد مشخص شده در دمای بالا، جزئیات الزامات برای چنین لوله هایی در محیط های با دمای بالا، از جمله ترکیب شیمیایی، خواص مکانیکی، و فرآیندهای تولید اعمال می شود. هر بخش به طور خاص گریدهای فولادی را در آن دسته، حدود بالا و پایین ترکیب شیمیایی، شاخصهای عملکرد مکانیکی (در دمای اتاق و دمای بالا)، وضعیت عملیات حرارتی، و الزامات بازرسی خاص را فهرست میکند.
الزامات فنی استاندارد
ترکیب شیمیایی مواد لوله های فولادی: محدوده محتوای کربن (C)، سیلیکون (Si)، منگنز (Mn)، فسفر (P)، گوگرد (S) و سایر عناصر آلیاژی (مانند کروم، مو، نیکل، V و غیره) را به شدت مشخص می کند.
فرآیند ساخت: لوله های فولادی باید با استفاده از فرآیندهای بدون درز مانند نورد گرم، کشش سرد و غیره تولید شوند.
وضعیت عملیات حرارتی: وضعیت عملیات حرارتی که لوله های فولادی باید قبل از تحویل تحت آن قرار گیرند را مشخص می کند:
+N: عادی شدن
+NT: عادی سازی + معتدل کردن
+ س: خاموش کردن
+QT: Quenching + Tempering (Tempering)
+ A: محلول آنیلینگ (عمدتا برای فولاد ضد زنگ استفاده می شود)
خواص مکانیکی:
عملکرد دمای اتاق: استحکام کششی (Rm)، استحکام تسلیم بالا/پایین یا مقاومت امتداد پلاستیک مشخص (ReH/ReL/Rp0.2)، ازدیاد طول پس از شکست (A).
تست های فرآیندی:
تست صاف کردن: شکل پذیری و قابلیت تغییر شکل پلاستیک لوله های فولادی را آزمایش می کند.
تست شعله ور شدن: قابلیت تغییر شکل انبساط انتهای لوله را آزمایش می کند.
تست خمشی: عملکرد خمشی لوله های فولادی را آزمایش می کند.
تست هیدرواستاتیک: یک پروژه اجباری. هر لوله فولادی باید تحت آزمایش هیدرواستاتیک قرار گیرد تا توانایی آن در تحمل فشار نامی آزمایش شود، با فشار تست بر اساس اندازه و درجه لوله فولادی تعیین می شود.
آزمایش غیر مخرب: معمولاً آزمایش جریان گردابی (ECT) مورد نیاز است. برای الزامات کیفیت بالاتر، آزمایش اولتراسونیک (UT) می تواند به صورت اختیاری برای تشخیص عیوب طولی انجام شود، یا آزمایش نشت شار مغناطیسی (FT) می تواند برای تشخیص عیوب عرضی انجام شود.
EN10216 و رابطه آن با استانداردهای مرتبط و تفاوت آن
EN 10217: این شرایط فنی تحویل لوله های فولادی جوش داده شده برای اهداف فشار است. EN 10216 و EN 10217 دو سری موازی هستند، یکی برای لوله های بدون درز و دیگری برای لوله های جوش داده شده.
EN ISO 1127 / EN ISO 4200: اینها استانداردهای ابعادی برای لوله های فولادی (قطر بیرونی، سری ضخامت دیواره) هستند. ابعاد لوله های EN 10216 باید با این استانداردهای اولیه مطابقت داشته باشد.
PED (دستورالعمل تجهیزات فشار 2014/68/EU): EN 10216 یک استاندارد هماهنگ است. انطباق با این استاندارد مطابق با الزامات ایمنی اساسی اتحادیه اروپا PED است و مبنای مهمی برای چسباندن علامت CE به محصولات است.
استانداردهای ASTM/ASME: این سیستم استاندارد آمریکایی است. بسیاری از گریدهای فولادی در EN 10216 دارای عناوین مشابه یا متناظر در استانداردهای ASTM/ASME هستند (به عنوان مثال، 13CrMo4-5 در EN 10216-2 مشابه ASTM A335 P12 است و P235GH مشابه ASTM A106 Gr.B است). اما ممکن است در الزامات فنی، روش های بازرسی و معیارهای پذیرش تفاوت هایی وجود داشته باشد و نمی توان آنها را کاملاً معادل در نظر گرفت.
ابعاد و تحمل لوله های بدون درز استاندارد اروپایی EN10216-2
EN10216-2 لوله استاندارد اروپایی بدون درز دارای طیف وسیعی از ابعاد هستند، با قطرهای بیرونی معمولاً بین 10.2 میلی متر تا 711 میلی متر و ضخامت دیواره از 1.6 میلی متر تا 100 میلی متر. این طیف متنوع از اندازه ها به طور کامل نیازهای تحمل فشار پروژه های مختلف خط لوله را از نظر قطر بیرونی و ضخامت دیوار برآورده می کند. در عین حال، کنترل تحمل ابعادی آن بسیار دقیق است و از محکم بودن و تعویض پذیری اتصالات خط لوله اطمینان حاصل می کند و در نتیجه کارایی ساخت و ساز و کیفیت کلی سیستم را بهبود می بخشد.
محدوده تحمل قطر خارجی و ضخامت دیواره
|
قطر خارجی D میلی متر |
تلورانس ها روی D |
تلورانس های T برای نسبت T/D |
|||
|
کمتر یا مساوی 0,025 |
> 0,025 |
> 0,050 |
> 0,10 |
||
|
کمتر یا مساوی 0050 |
کمتر یا مساوی 0.10 |
||||
|
D کوچکتر یا مساوی 219.1 |
± 1٪ یا ± 0.5 میلی متر |
± 12.5% یا ± 0.4mm هر کدام بیشتر باشد |
|||
|
D > 219,1 |
هر کدام بزرگتر است |
± 20% |
± 15% |
± 12,5% |
± 10% a |
|
a برای قطرهای خارجی D بزرگتر یا مساوی 355.6 میلی متر، مجاز است تا 5 درصد بیشتر از ضخامت دیوار T از ضخامت دیواره بالایی به صورت موضعی تجاوز کند. |
|||||
محدوده تحمل قطر داخلی و ضخامت دیوار
|
تلورانس ها در قطر داخلی |
تلورانس های T برای نسبت T/d |
|||||
|
d |
د دقیقه |
کمتر یا مساوی 0.03 |
> 0,03 |
> 0,06 |
> 0,12 |
|
|
کمتر یا مساوی 0.06 |
کمتر یا مساوی 0.12 |
|||||
|
± 1% یا ± 2 میلی متر هر کدام که بیشتر باشد |
(+ 2% ,0)یا (+ 4 mm,0) |
هر کدام بزرگتر است |
± 20% |
± 15% |
± 12,5% |
± 10% a |
|
aبرای قطرهای خارجی D بزرگتر یا مساوی 355.6 میلی متر، مجاز است تا 5 درصد بیشتر از ضخامت دیواره T از ضخامت دیواره بالایی به صورت موضعی تجاوز کند. |
||||||
محدوده تحمل طول
|
طول L |
تحمل در طول دقیق |
|
L کمتر یا مساوی 6000 |
10 |
|
0 |
|
|
6000 < L کمتر یا مساوی با 12 000 |
15 |
|
0 |
|
|
L > 12 000 |
+ با توافق |
|
0 |
ویژگی های عملکرد مواد
استحکام بالا و چقرمگی خوب: لولههای بدون درز تحت این استاندارد تحت انتخاب دقیق مواد قرار میگیرند، با ترکیب منطقی فولادهای غیرآلیاژی و آلیاژی، که استحکام بالایی به آنها میدهد. به عنوان مثال، درجه P235GH به استحکام کششی 360-500 مگاپاسکال، استحکام تسلیم بیشتر یا مساوی 235 مگاپاسکال، و ازدیاد طول یا بیشتر از 25 درصد در دمای اتاق دست مییابد. این امر پایداری سازه را در شرایط فشار بالا تضمین می کند و در عین حال از تغییر شکل یا پارگی جلوگیری می کند. چقرمگی عالی این ماده همچنین در برابر شکست شکننده تحت بارهای ضربه ای مقاومت می کند و ایمنی خط لوله را به طور قابل توجهی افزایش می دهد.
عملکرد بالای{0}درجه حرارت: این لولهها که مخصوصاً برای کاربردهای دمای بالا (EN10216-2) طراحی شدهاند، خواص مکانیکی پایداری را در دماهای بالا حفظ میکنند و از تداوم عملیات در تنظیمات صنعتی اطمینان میدهند.
مقاومت در برابر خوردگی موثر: ترکیب آلیاژی بهینه در برخی از لولههای EN10216-2 مقاومت در برابر فرسایش شیمیایی، افزایش طول عمر و کاهش هزینههای نگهداری را فراهم میکند.
ترکیب شیمیایی
| گریدهای فولادی |
حداکثر C% |
Si% حداکثر |
Mn% حداکثر |
حداکثر P% |
S% حداکثر |
حداکثر Cr% |
حداکثر درصد مو |
حداکثر Ni% |
Al.cał% حداقل |
حداکثر درصد مس |
Nb% حداکثر |
Ti% حداکثر |
حداکثر V٪ |
Cr+ Cu+ Mo+ Ni% MAX |
|
P195GH |
0.13 |
0.35 |
0.7 |
0.025 |
0.02 |
0.3 |
0.08 |
0.3 |
بزرگتر یا مساوی 0.020 |
0.3 |
0.01 |
0.04 |
0.02 |
0.7 |
|
P235GH |
0.16 |
0.35 |
1,20 |
0.025 |
0.02 |
0.3 |
0.08 |
0.3 |
بزرگتر یا مساوی 0.020 |
0.3 |
0.01 |
0.04 |
0.02 |
0.7 |
|
P265GH |
0.2 |
0.4 |
1,40 |
0.025 |
0.02 |
0.3 |
0.08 |
0.3 |
بزرگتر یا مساوی 0.020 |
0.3 |
0.01 |
0.04 |
0.02 |
0.7 |
|
16Mo3 |
0.12- 0.20 |
0.35 |
0.40- 0.70 |
0.025 |
0.02 |
0.3 |
0.25- 0.35 |
0.3 |
بزرگتر یا مساوی 0.020 |
0.3 |
- |
- |
- |
- |
|
14MoV6-3 |
0.10- 0.15 |
0.15- 0.35 |
0.40- 0.70 |
0.025 |
0.02 |
0.30- 0.60 |
0.50- 0.70 |
0.3 |
بزرگتر یا مساوی 0.020 |
0.3 |
- |
0.22-0.28 |
- |
- |
|
13CrMo4-5 |
0.15 |
0.50- 1,00 |
0.30- 0.60 |
0.025 |
0.02 |
1,00- 1,50 |
0.45- 0.65 |
0.3 |
بزرگتر یا مساوی 0.020 |
0.3 |
- |
- |
- |
- |
|
10CrMo9-10 |
0.10- 0.17 |
0.35 |
0.40- 0.70 |
0.025 |
0.02 |
0.70- 1,15 |
0.40- 0.60 |
0.3 |
بزرگتر یا مساوی 0.020 |
0.3 |
- |
- |
- |
- |
خواص مکانیکی
|
گریدهای فولادی |
خواص مکانیکی در طول آزمایش کشش در دمای اتاق |
تاب آوری |
||||||||||
|
حد تسلیم بالایی یا قدرت تسلیم Re یا R0.2 برای ضخامت دیواره t min |
استحکام کششی Rm |
حداقل میانگین انرژی جذب شده KVJ در دمای 0 درجه |
||||||||||
|
T کوچکتر یا مساوی 16 |
16<> |
40<> |
60<> |
ازدیاد طول یک دقیقه |
I |
T |
||||||
|
MPa |
MPa |
MPa |
MPa |
MPa |
I |
t |
20 |
0 |
-10 |
20 |
0 |
|
|
P195GH |
195 |
- |
- |
- |
320- 440 |
27 |
25 |
- |
40 |
28 |
- |
27 |
|
P235GH |
235 |
225 |
215 |
- |
360- 500 |
25 |
23 |
- |
40 |
28 |
- |
27 |
|
P265GH |
265 |
255 |
245 |
- |
410- 570 |
23 |
21 |
- |
40 |
28 |
- |
27 |
|
16Mo3 |
280 |
270 |
260 |
- |
450- 600 |
22 |
20 |
40 |
- |
- |
27 |
- |
|
14MoV6-3 |
320 |
320 |
310 |
- |
460- 610 |
20 |
18 |
40 |
- |
- |
27 |
- |
|
13CrMo4-5 |
290 |
290 |
280 |
- |
440- 590 |
22 |
20 |
40 |
- |
- |
27 |
- |
|
10CrMo9-10 |
280 |
280 |
270 |
- |
480- 630 |
22 |
20 |
40 |
- |
- |
27 |
- |
الزامات فرآیند تولید
انتخاب دقیق مواد اولیه: ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی مواد خام مورد استفاده برای تولید لولههای بدون درز استاندارد اروپایی EN10216-2 باید الزامات پارامتر استاندارد برای مواد را برآورده کند.
تکنولوژی تولید پیشرفته:
سوراخ کردن: تجهیزات{0}دقیق بالا، سوراخ کردن دقیق بیلت های جامد را در لوله های ناهموار توخالی تضمین می کند.
نورد: ریزساختار داخلی لوله های فولادی را بهینه می کند.
سایز بندی: ابعاد دقیق قطر بیرونی را تضمین میکند و نیازهای اندازه دقیق را برای کاربردهای متنوع برآورده میکند.
عملیات حرارتی: فرآیندی حیاتی برای افزایش عملکرد. با کنترل دقیق دمای گرمایش، زمان نگهداری و نرخ خنکسازی، ریزساختار فولاد تصفیه میشود و استحکام، چقرمگی و مقاومت در برابر خوردگی را بهبود میبخشد تا با استانداردهای عملکرد دمایی{1} بالا مطابقت داشته باشد.
تست جامع کیفیت: تکنیکهای آزمایش غیرمخرب پیشرفته (مثلاً آزمایش اولتراسونیک، آزمایش جریان گردابی) محصولات بدون نقص- را بدون ترک یا سوراخها تضمین میکند.
مزایای رقابتی لوله های بدون درز EN10216-2
ایمنی و قابلیت اطمینان: خواص استثنایی مواد و تولید دقیق، عملکرد پایدار را در شرایط پیچیده تضمین میکند و خطرات خرابی را به حداقل میرساند.
طول عمر: مقاومت و استحکام بالا در برابر خوردگی عمر مفید را افزایش میدهد و هزینههای تعویض و خرابی را کاهش میدهد.
نصب دقیق: تحملهای ابعادی کم، نصب را ساده میکند، راندمان را بهبود میبخشد و هزینههای ساخت را کاهش میدهد.
برنامه های کاربردی
صنعت برق: در لولههای سوپرهیتر، لولههای گرمکننده مجدد، و لولههای دیواره آب دیگهای نیروگاه استفاده میشود که در برابر بخار دمای بالا مقاومت میکنند.
صنایع شیمیایی: انتقال مواد خورنده یا قابل اشتعال (به عنوان مثال، خطوط لوله نفت خام در کارخانههای پتروشیمی)، تضمین ایمنی از طریق مقاومت در برابر خوردگی.
ساخت مکانیکی: سیستمهای هیدرولیک/پنوماتیک را در تجهیزات{0}دقت بالا ارائه میکند و انتقال متوسط پایدار را تضمین میکند.
بخش انرژی: برای خطوط لوله گاز طبیعی/نفت حیاتی است که حمل و نقل انرژی ایمن و کارآمد را ممکن میسازد.