علامات المدونة الساخنة
ASTM A53
ASTM A53/A53M: المواصفات الفنية لأنابيب الصلب الكربوني
المواصفة القياسية لأنابيب الصلب غير الملحومة وغير الملحومة السوداء/المجلفنة في تطبيقات الضغط
1. النطاق والتصنيف
1.1 التعريف والتطبيقات
ASTM A53/A53M يحدد متطلبات أنابيب الصلب الكربوني الملحومة وغير الملحومة مع جلفنة اختيارية. يغطي ثلاثة أنواع من المنتجات:
النوع F: ملحومة بالفرن (لحام مستمر)
النوع هـ ملحومة بالمقاومة الكهربائية (ERW)
النوع S: غير ملحوم (تشطيب على الساخن أو مسحوب على البارد)
التطبيقات الأساسية:
نقل السوائل ذات الضغط المنخفض/المتوسط (بخار، ماء، غاز، هواء)
الدعامات الهيكلية والمكونات الميكانيكية (التحميل غير الدوري)
البيئات المعرضة للتآكل (الإصدار المجلفن فقط)
1.2 الدرجات والقيود
| الصف | قوة الخضوع (دقيقة) | قوة الشد (دقيقة) | تقييد المفتاح |
| الدرجة أ | 205 ميجا باسكال (30 كسي) | 330 ميجا باسكال (48 كسي) | ليس للتشفيه (النوع F) |
| الدرجة ب | 240 ميجا باسكال (35 كسي) | 415 ميجا باسكال (60 كسي) | مفضل للثني على البارد |
حد درجة الحرارة التصميمية: ≤350 درجة مئوية (660 درجة فهرنهايت)
2. متطلبات الأبعاد
2.1 نطاق الحجم 2.1
حجم الأنبوب الاسمي (NPS): من 1/8 بوصة إلى 26 بوصة (DN 6 إلى 650 بوصة)
سُمك الجدول الزمني: ش 10، 40، 40، 80، 160، 160، XXS
2.2 التفاوتات الحرجة
| المعلمة | التسامح | قابلية التطبيق |
| القطر الخارجي | ≤48.3 مم: ± 0.40 مم ≥60.3 مم: ±1% | جميع الأنواع |
| سُمك الجدار | ± 12.5% من WT الاسمي | أنواع S/ه/ف |
| الوزن | ±10% لكل دفعة | تجاري |
| الاستقامة | ≤0.3% من طول الأنبوب | >أكثر من 6 أمتار طولاً |
3. الخواص الكيميائية والميكانيكية
3.1 التركيب الكيميائي (wt%، كحد أقصى)
| العنصر | الدرجة أ | الدرجة ب | هدف التحكم |
| الكربون (C) | 0.25 | 0.30 | قابلية اللحام |
| المنجنيز (Mn) | 0.95 | 1.20 | تعزيز القوة |
| الفوسفور (P) | 0.05 | 0.05 | التقصف بالتبريد |
| الكبريت (S) | 0.045 | 0.045 | قابلية التشغيل على الساخن |
| إجمالي السبائك* | ≤1.00 | ≤1.00 | مقاومة التآكل |
*نحاس + نيكل + نحاس + حديد + كروم + معدن + فولاذ + خام
3.2 الخواص الميكانيكية
| الممتلكات | الدرجة أ | الدرجة ب | معيار الاختبار |
| قوة المردود | ≥205 ميجا باسكال (30 كيلو باسكال) | ≥ 240 ميجا باسكال (35 كسي) | ASTM A370 |
| قوة الشد | ≥ 330 ميجا باسكال (48 كسي) | ≥ 415 ميجا باسكال (60 كسي) | ASTM A370 |
| الاستطالة (%) | محسوبة* | محسوبة* | ASTM A370 |
| نسبة Y/T | ≤0.93 | ≤0.93 | – |
معادلة الاستطالة:
\Delta = \frac{1940 \times A^{0.2}}{U^{0.9}}
حيث: A = مساحة المقطع العرضي (مم²)، U = قوة الشد (MPa)
4. متطلبات الاختبار الإلزامية
4.1 الاختبارات التدميرية
اختبار التسطيح:
التسطيح (النوع S): التسطيح على خطوتين - أولاً، التسطيح الجزئي (H → التلامس مع الجدار)
التماس الملحوم بالدرز (E/F) التسطيح ثلاثي الخطوات (2/3D → 1/3D → تلامس الجدار)
اختبار الانحناء:
OD ≤60.3 مم: ثني بزاوية 90 درجة مع قناع ثني 12D (مغزل 12D)
أنبوب في لفائف: حركية الانحناء 180 درجة على مغزل 8D
4.2 الفحص غير التدميري (NDE)
| الطريقة | معايير القبول | بديل للاختبار الهيدروليكي |
| الموجات فوق الصوتية (UT) | لا توجد تصفيحات >12.5% WT | نعم (وفقًا للبند 12.3) |
| التيار الدوامي (ET) | الانقطاعات ≤0.85 مم عمق ≤0.85 مم | نعم |
| الجسيمات المغناطيسية (MT) | عيوب السطح ≤0.4 مم | لا يوجد |
4.3 الاختبار الهيدروستاتيكي
الضغط ≥ 1.5 × الضغط التصميمي (بحد أقصى 90% SMYS)
المدة: ≥10 ثوانٍ
التسرب: عدم التسامح مطلقاً
5. متطلبات الجلفنة (اختياري)
| المعلمة | المتطلبات | قياسي |
| سُمك الطلاء | ≥ 610 جم/م² (2.0 أونصة/قدم²) | أستم A123/A123M |
| الالتزام بالزنك | لا يوجد تقشير بعد اختبار الانحناء 2T | ASTM E290 |
| تشطيب السطح | ناعم وخالٍ من الكتل والخبث | الفحص البصري |
6. التطبيقات الهندسية والبيانات الفنية
6.1 دراسات الحالة 6.1
خطوط بخار محطة توليد الطاقة:
أنبوب: نوع S، الدرجة B، Sch 80 (NPS 12)
الخدمة: 300 درجة مئوية عند 4.5 ميجا باسكال
العمر الافتراضي: 25 سنة أو أكثر (أقل مع سمك جدار أعلى من الجدول 160)
توزيع الغاز في المناطق الحضرية:
الأنابيب: يجب أن تكون الأنابيب من النوع E، الدرجة B، مجلفنة (NPS 4)
الحماية من العوامل الجوية: يدوم طلاء الزنك لمدة 40 عاماً أو أكثر
6.2 مقاييس الأداء
| متري | القيمة | المزايا |
| معدل الفشل | 0.09 حادث/000 1,000 كم/سنة | 65% أقل من غير القياسي |
| الوفورات المادية | 15% (الدرجة B مقابل التقليدية) | وفورات $120 ألف لكل 10 كم خط |
| معدل النجاح في الاختبار الهيدروليكي | >99.8% (مع بديل UT/ET) | تقليل وقت التشغيل |
7. التحديثات ذات الصلة بالمستقبل (مراجعة 2024)
| التركيز الناشئ | الاستجابة التقنية | الجدول الزمني |
| خدمة الهيدروجين | طلاءات نانو-أل₂O₃O₃ (H₂ بيرم ≤0.3 مل/م²/يوم) | ملحق 2026 |
| التتبع الرقمي | بيانات قائمة على البلوك تشين لكل وصلة أنبوبية | 2025 طيار 2025 |
| حياد الكربون | تصنيع القوالب الكهربائية (بحد أقصى 1.8 طن من ثاني أكسيد الكربون/طن من الصلب) | هدف 2030 |
