Explicație ASTM A105: Limitele și aplicațiile supapelor din oțel carbon forjat

ASTM A105 apare pe nenumărate desene de supapă și flanșă, dar rămâne una dintre cele mai frecvent aplicate greșite de oțel carbon pe care le vedem în întrebările primite. Nu este o specificație de țeavă, nu este un grad de turnare, iar litera N care o urmează uneori schimbă modul în care se comportă piesa finită în serviciu. După ce am prelucrat și testat sub presiune o mulțime de corpuri de supape A105 de-a lungul anilor, am observat că cele mai multe probleme provin de la o simplă nepotrivire între ceea ce spune desenul și ceea ce cere de fapt linia.

Acest ghid prezintă specificațiile în felul în care le discutăm cu inginerii și cumpărătorii de pe masă, de la limitele chimice până la întrebarea practică: când o forjare este alegerea potrivită și când o turnare are mai mult sens.

Ce acoperă de fapt ASTM A105

ASTM A105/A105M este intitulat Specificație stşiard pentru oțel carbon forjat pentru aplicații de conducte . Fiecare cuvânt din acel titlu contează. Acoperă componente forjate, nu țevi și nu piese turnate. Formele tipice de produs includ flanșe, fitinguri forjate, teuri, coturi, cuplaje, îmbinări și corpuri de supape forjate, toate produse prin încălzirea unei țagle solide și modelarea acesteia sub presiune, mai degrabă decât turnarea într-o matriță.

Această rută de producție este motivul pentru care A105 se comportă așa. Forjarea prelucrează metalul, rafinează boabele și închide porozitatea internă, ceea ce conferă componentei finite o structură densă, uniformă, care se prelucrează curat și ține bine de etanșare. Acesta este, de asemenea, motivul pentru care A105 este popular pentru corpurile de supape mai mici, cu presiune mai mare, unde grosimea peretelui și integritatea contează mai mult decât complexitatea formei.

În termeni de presiune-temperatura, componentele A105 sunt aplicate în mod obișnuit de la aproximativ -29 °C până la 425 °C, în funcție de standardul de guvernare și de clasa de rating utilizată. Împingeți dincolo de acel plic în oricare direcție și ar trebui să vă uitați la un alt grad.

Compoziția chimică a ASTM A105

Specificația menține chimia în mod deliberat simplă, dar limitele sunt suficient de strânse încât o forjare autentică și o imitație tăiată în plăci nu sunt interschimbabile.

Două detalii din literele mici merită semnalate. Elementele reziduale sunt acoperite individual and ca sumă, care protejează sudabilitatea și duritatea de contaminarea deșeurilor. Separat, pentru fiecare reducere cu 0,01% a carbonului sub maximul de 0,35%, este permisă o creștere a manganului de 0,06%, până la 1,35% maxim. Această alocație permite unei morii să echilibreze rezistența și întărirea fără a sparge plafonul de carbon.

Proprietăți mecanice și ce înseamnă acestea în serviciu

Plafonul de duritate este numărul pe care îl urmărim cel mai îndeaproape în atelier. Nu este acolo pentru a face viața dificilă mașinistului; este o protecție practică împotriva unei forjare care s-a răcit prea repede și a devenit casantă. Când un client specifică o limită de duritate mai mică pentru serviciul umed sau ușor acru, acesta este un semnal pentru a controla traseul tratamentului termic, mai degrabă decât pentru a testa pur și simplu mai greu.

A105 sau A105N: Întrebarea privind tratamentul termic

A105 simplu poate fi furnizat în stare ca forjată sau după tratament termic, în funcție de ceea ce solicită comanda de achiziție. Sufixul N elimină această opțiune: A105N necesită normalizarea pieselor forjate, ceea ce înseamnă că sunt încălzite peste temperatura critică și răcite în aer liniștit.

Cifrele de rezistență rămân în esență aceleași, așa că diferența nu se referă la cât de puternică este piesa, ci la cât de constant se comportă. Normalizarea rafinează structura cerealelor, uniformizează duritatea pe o secțiune groasă și îmbunătățește duritatea, în special la temperaturi mai scăzute. Din experiența noastră, denumirea N își câștigă păstrarea atunci când componenta vede încărcare la impact, când secțiunea este grea, când este specificată testarea la impact la temperatură joasă sau când piesa va fi sudată într-o linie critică. Pentru un corp simplu de supapă de apă caldă, standardul A105 este adesea perfect adecvat și salvează o etapă de proces.

Unde sunt utilizate componentele A105

Specificația se potrivește conductelor din oțel carbon care transportă medii neagresive la temperatură moderată, care acoperă o cantitate surprinzătoare de teren industrial:

• Colectarea petrolului și gazelor, prelucrarea, colectoarele și derapajele capului puțului
• Generare de energie, inclusiv sisteme de abur și apă de alimentare
• Instalații chimice și petrochimice pe linii de oțel carbon fără sarcină de coroziune agresivă
• Distributie apa, statii de pompare si retele de protectie impotriva incendiilor
• Conducte industriale generale în care o componentă forjată, sudabilă este preferată față de o turnare

A105 este un oțel carbon, așa că se corodează ca unul. În mediile de coastă, marine sau chimice, are nevoie de o acoperire, de o căptușeală sau de înlocuire cu o calitate inoxidabilă, mai degrabă decât de specificații optimiste.

A105 forjat versus oțel carbon turnat pentru corpuri de supape

Aceasta este comparația care apare cel mai des în alegerea supapelor. Corpurile forjate A105 sunt de obicei cel mai bun răspuns pentru dimensiuni mai mici și presiuni mai mari: structura prelucrată oferă o grosime constantă a peretelui, o rezistență bună și suprafețe de etanșare fiabile, iar corpul poate fi compactat. Compensațiile sunt un plafon de dimensiune și un cost de prelucrare mai mare, deoarece o forjare este mai aproape de un bloc de material decât de o formă finită.

Oțelul carbon turnat, cum ar fi A216 WCB, preia controlul pe măsură ce diametrele cresc. Turnarea gestionează geometriile interne complexe, reduce risipa de material și reduce costul pe unitate considerabil la dimensiuni mai mari. Dacă linia dvs. este un punct de izolare DN300 pe o conductă de apă, o supapă cu poartă din oțel turnat este alegerea economică sensibilă.

Supapă cu flanșă din oțel turnat Z41H-16C Pentru puncte de izolare mai mari, cum ar fi rețeaua de apă DN300, această supapă de oțel turnată oferă service PN16–64 și acționare manuală, cu angrenaj, electric sau pneumatic. Vizualizare produs →

Regula practică pe care o oferim clienților este simplă: potriviți construcția caroseriei la dimensiunea, clasa de presiune și consecința eșecului, nu la obișnuință. O specificație copiată dintr-un proiect vechi este o sursă comună de supra-cheltuire sau subprotecție.

Supapă fluture cu flanșă din oțel turnat D343H-16C Supapă fluture excentrică cu trei căi din oțel turnat cu etanșare elastică sau metalică, funcționare la 90 de grade și acționare pneumatică sau electrică pentru reglarea și izolarea mediilor industriale. Vizualizare produs →

Acolo unde mediul devine coroziv, nici o opțiune de oțel carbon nu supraviețuiește la infinit, iar o calitate inoxidabilă forjată, cum ar fi A182 F304 sau F316, devine punctul de plecare.

Supapă cu flanșă din oțel inoxidabil Z41W-16P Pentru serviciul de apă cu flanșă, unde este preferată construcția inoxidabilă, această supapă de gunoi 304 acoperă DN15–600 și oferă un design flexibil cu pană cu materiale selectabile. Vizualizare produs →

Cum se află A105 printre clasele învecinate

Confuzia A105 cu A106 este probabil cea mai frecventă eroare pe care o vedem pe desene și, de obicei, apare târziu, atunci când a fost comandată deja un montaj împotriva unui document greșit. Pentru o privire mai atentă asupra familiei de inox forjate, inginerii noștri au scris o piesă separată Clasele materialelor A182 și selecția supapei .

Verificarea calității înainte de a cumpăra

Un certificat este util doar dacă poate fi legat de metalul din ladă. Insistați asupra unui raport de testare EN 10204 3.1, apoi verificați dacă numărul de căldură de pe raport se potrivește cu marcajul de pe componentă în sine, nu doar cu eticheta de pe cutie. Confirmați echivalentul de carbon în cazul în care va fi implicată sudarea, examinați rezultatul durității atât în ​​raport cu specificațiile, cât și cu cerințele proprii ale proiectului și întrebați dacă a fost efectuată o examinare nedistructivă, cum ar fi testarea cu ultrasunete sau cu particule magnetice, pe forjare.

Verificările dimensionale contează și ele: suprafața flanșei, șablonul de găurire, lungimea față în față și forma filetului provoacă reparații costisitoare atunci când sunt greșite. Propriul nostru proces de calitate se desfășoară de la chimie primite până la testarea hidrostatică, iar documentele justificative sunt disponibile pentru revizuire în secțiunea de certificare .

Greșeli frecvente de cumpărare

• Tratând A105 ca pe un tip de țeavă și comandând țeavă împotriva acestuia
• Trecerea cu vederea sufixului N atunci când este specificată testarea la impact sau serviciul la temperatură scăzută
• Se acceptă un raport de testare fotocopiat fără un număr de căldură care poate fi urmărit la piesă
• Achiziționarea unor asemănătoare tăiate sau turnate acolo unde era necesară o forjare autentică
• Specificarea impactului temperaturii scăzute asupra liniilor de servicii calde și plata unor teste de care nimeni nu are nevoie

Întrebări frecvente

Este ASTM A105 la fel cu A106?

Nr. A106 acoperă țevile din oțel carbon fără sudură, în timp ce A105 acoperă componentele de țevi forjate, cum ar fi flanșe, fitinguri și corpuri de supape.

A105 poate fi sudat?

Da. Se sudează ușor cu preîncălzire adecvată, consumabile cu conținut scăzut de hidrogen și o procedură calificată. Controlul echivalentului de carbon și orice cerință de tratament termic post-sudare păstrează sunetul zonei afectate de căldură.

Este A105 potrivit pentru service la temperaturi joase?

Limita sa inferioară obișnuită este de aproximativ -29 °C. Mai jos, A350 LF2 sau o forjare A105N testată la impact este alegerea mai sigură.

A105N costă mai mult?

De obicei puțin, deoarece normalizarea adaugă un ciclu de cuptor și un timp de testare. Prima este mică lângă costul unei defecțiuni legate de duritate.

ASTM A105 este un grad de încredere, bine înțeles și tocmai de aceea este specificat atât de casual. Citiți cu atenție titlul specificației, decideți dacă N este cu adevărat necesar, potriviți construcția caroseriei cu sarcina și verificați documentele în raport cu piesele. Faceți aceste patru lucruri și materialul își va face treaba în liniște timp de zeci de ani, ceea ce este exact ceea ce ar trebui să facă o componentă bună din oțel carbon.