علامات المدونة الساخنة
EN10217
نظرة عامة على النظام القياسي EN10217
EN10217 هي سلسلة من المواصفات القياسية لأنابيب الصلب الملحومة المستخدمة في معدات الضغط، والتي طورتها اللجنة الأوروبية للتوحيد القياسي (CEN). الإصدار الأحدث هو إصدار 2019 (بما في ذلك الأجزاء 1-7)، ويغطي ثلاث فئات رئيسية - الفولاذ غير السبائكي وسبائك الفولاذ والفولاذ المقاوم للصدأ - بإجمالي 32 درجة فولاذ. وهي قابلة للتطبيق في سيناريوهات الضغط في درجات الحرارة العالية/المنخفضة مثل البتروكيماويات وغلايات الطاقة وبناء السفن. تكمن قيمته الأساسية في:
تغطية كاملة للحالة التشغيلية:: من -196 درجة حرارة منخفضة -196 درجة مئوية (الجزء 6) إلى 600 درجة مئوية عالية (الجزء 2)
قابلية التكيف مع العمليات: إدارة طرق اللحام مثل اللحام عالي التردد (HFW) واللحام بالقوس المغمور (SAW)
توافق الشهادات: متوافق مع توجيه الاتحاد الأوروبي لمعدات الضغط (2014/68/EU) ولائحة منتجات البناء (CPR)، مما يتيح التوافق التجاري العالمي.
I. تحليل المحتوى الأساسي: نظام التقدير ومتطلبات التسامح
1. نظام التقدير والمواد المطبقة
| قياسي | نوع المادة الأساسية للحجم | درجة الفولاذ النموذجية | الأداء الرئيسي الخصائص |
| EN10217-1 | الفولاذ غير السبائكي (درجة حرارة الغرفة) | P235GH، P265GH، P265GH | قوة الخضوع 235-265 ميجا باسكال، مكافئ الكربون ≤0.48% |
| EN10217-2 | الفولاذ غير السبائكي/سبائك الصلب (درجة حرارة عالية) | ش37.8 (+ن) | قوة الخضوع في درجات الحرارة العالية ≥105 ميجا باسكال عند 500 درجة مئوية |
| EN10217-3 | سبائك فولاذية دقيقة الحبيبات | 13CrMo4-5 | حجم الحبيبات ≥الدرجة 6 (ASTM) |
| EN10217-4 | الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ | X2CrNi18-9 (304L) | المعالجة بالمحلول + اختبار التآكل بين الخلايا الحبيبية |
| EN10217-6 | الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ | X2CrNi18-9 (304L) | المعالجة بالمحلول + اختبار التآكل بين الخلايا الحبيبية |
| EN10217-7 | أنابيب ملحومة بقوس مغمور من الفولاذ المقاوم للصدأ | X2CrNiMoN22-5-3 (31803) | فولاذ دوبلكس مقاوم لتآكل أيونات الكلوريد |
2. متطلبات التفاوت الهندسي (أكثر صرامة من معظم المعايير الوطنية)
انحراف القطر الخارجي:: ± 0.75% D (مقارنة ب GB/T 9711: ± 1% D)
انحراف سُمك الجدار:
متوسط سُمك الجدار:: ±10% t
الحد الأدنى لسُمك الجدار: +22% t / -0% (درجة قياسية)، +20% t / -0% (درجة أعلى)
انحراف الطول:: ± 50 مم (أنابيب المبادل الحراري ± 4 مم/6 م)
ارتفاع حبة اللحام:: ≤0.25 مم عندما يكون القطر الخارجي ≤38 مم، ≤0.1 طن + 0.5 مم عندما يكون أكبر من 38 مم انحراف سمك الجدار:
3. عناصر الاختبار الإلزامية
| نوع الاختبار | المعيار المطبق | متطلبات التردد | المؤشرات الرئيسية |
| تحليل التركيب الكيميائي | EN ISO 14284 | لكل فرن شحن | محتوى P/S، مكافئ الكروم/نيكل النيكل |
| اختبار الشد في درجة حرارة الغرفة | EN ISO 6892-1 | 2 عينات لكل دفعة مكونة من 200 قطعة من القضبان | Rp0.2، Rm، A% (على سبيل المثال، P265GH: Rm ≥ 410 ميجا باسكال) |
| قوة الخضوع في درجات الحرارة العالية | EN ISO 6892-2 | الصف 2 المحدد | St37.8 عند درجة حرارة 500 درجة مئوية Rp0.2 ≥ 105 ميجا باسكال |
| صلابة التصادم | EN ISO 148-1 | الأنابيب ذات درجة الحرارة المنخفضة (الجزء 6) | -50 درجة مئوية kv ≥ 27 ي |
| الاختبار الهيدروستاتيكي | EN ISO 10893 | أنابيب فردية | الضغط = 2 × الإجهاد التصميمي × سمك الجدار/ القطر الخارجي |
| الاختبارات غير المتلفة | EN ISO 11496 | 100% UT + أخذ عينات RT | تتطلب درجة PSL2 درجة PSL2 لحام كامل RT |
| الاختبارات الخاصة | |||
| التآكل بين الخلايا الحبيبية | الممارسة E ASTM A262 ASTM A262 | الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي | طريقة غليان حمض النيتريك، معدل فقدان الوزن ≤2.0 جم/م²/ساعة |
| الزحف في درجات الحرارة العالية | EN 10291 | سبائك الصلب (الجزء 2/5) | حد الزحف 1% (على سبيل المثال، 11CrMo9-10 عند درجة حرارة 550 درجة مئوية ≥ 80 ميجا باسكال) |
ملحوظة: تتطلب أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ الجزء 7 تحليل مطيافي 100% (PMI) للتحقق من التركيب 7
ثانياً. شرح تفصيلي لخصائص المواد: التركيب الكيميائي والخواص الميكانيكية
1. التحكم في التركيب الكيميائي (أمثلة نموذجية للدرجات)
| درجة الفولاذ (EN10217) | C≤ | من | P≤ | S≤ | كر | ني | مو | المتطلبات الخاصة |
| P235GH (الجزء 1) | 0.16% | 0.60-1.20% | 0.025% | 0.015% | – | – | – | CEV≤0.48% |
| X2CrNiMo17-12-2 (الجزء 4) | 0.030% | 2.00% | 0.045% | 0.015% | 16.5-18.5% | 10.0-13.0% | 2.0-2.5% | PREN≥25 |
| S355J2H (الجزء 6) | 0.22% | ≤1.60% | 0.025% | 0.010% | – | – | – | صقل الحبوب Al≥0.0.020% |
2. متطلبات تصنيف الخواص الميكانيكية
خواص درجة حرارة الغرفة (الجزء 1/4/7)
P265GH: Rp0.2 ≥ 265 ميجا باسكال، Rm ≥ 410 ميجا باسكال، A ≥ 24%3
X2CrNiMo17-12-2: Rp0.2 ≥ 220 ميجا باسكال، Rm ≥ 520 ميجا باسكال، A ≥ 35%
خواص درجات الحرارة العالية (الجزء 2)
St37.8 عند درجة حرارة 400 درجة مئوية Rp0.2 ≥ 110 ميجا باسكال، الموصلية الحرارية 45 وات/(م-ك)9
المتانة في درجات الحرارة المنخفضة (الجزء 6)
S355J2H عند درجة حرارة -50 درجة مئوية: طاقة الصدم ≥40 J (طولية)، نسبة المردود إلى قوة الشد ≤0.923
3. أداء العملية ومقاومة التآكل
اختبار التسطيح: لحام يقع في موضع 90 درجة، مسطح إلى H=0.6D بدون شقوق
التآكل بين الخلايا الحبيبية: بعد التحسس عند درجة حرارة 650 درجة مئوية، يتم اختبار الفولاذ 304L وفقًا للطريقة ASTM A262 Method E، بمعدل تآكل ≤1.2 ميكرومتر/ساعة
إمكانات تأليب الفولاذ المزدوج S31803 لديه إمكانات ≥1000 مللي فولت (SCE) في محلول 3.5% NaCl
ثالثاً. التطبيقات الهندسية وإرشادات الاختيار
1. سيناريوهات التطبيق النموذجي
الطاقة والطاقة: أنابيب التسخين الفائق للغلايات (الجزء 2 من 11CrMo9-10، مقاومة للبخار حتى 540 درجة مئوية) 3
تكرير البتروكيماويات: أنابيب تغذية مفاعل الهدرجة (الجزء 5 من X10CrMoVNb9-1، مقاومة للتقصف الهيدروجيني)
صهاريج التخزين المبردة للغاز الطبيعي المسال: أنابيب النيتروجين السائل بدرجة حرارة -196 درجة مئوية (الجزء 6 من S355J2H)
أنظمة مياه البحر: أنابيب تبريد مياه البحر للسفن (الجزء 7 من الفولاذ المزدوج S31803 من الفولاذ المزدوج، المقاوم للتآكل بأيونات الكلوريد)
2. شجرة قرار الاختيار
3. متطلبات العملية الخاصة
المعالجة الحرارية بعد اللحام:
أنابيب ملحومة من الصلب الكربوني: التلدين المخفف للإجهاد عند ≥600 درجة مئوية (إلزامي لسمك الجدار > 20 مم)
أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ: المعالجة بالمحلول (التبريد بالماء عند درجة حرارة 1040-1100 درجة مئوية)
معالجة السطح:
أنابيب المبادل الحراري: السفع بالخردق الداخلي (درجة Sa 2.5) لتقليل مقاومة التدفق
الأنابيب الهندسية البحرية: طلاء الجدار الخارجي 3PE (≥2.5 مم)
رابعًا. مقارنة بين المواد الصينية والأجنبية والحلول البديلة
1. التكافؤ بين درجات الصلب الصينية والأوروبية
| درجة الفولاذ EN10217 | معيار GB الصيني | انحراف الأداء | جدوى الاستبدال |
| P235GH | 20 جم (GB/T 5310) | 10% قوة أقل في درجات الحرارة العالية (عند 300 درجة مئوية) | محدودة إلى T≤400 درجة مئوية |
| P265GH | Q345R (GB 713) | صلابة الصدمات المكافئة | تحكم أكثر صرامة في S/P قابل للاستبدال بالكامل |
| X2CrNi18-9 | 06Cr19Ni10 (GB/T 20878) | أداء متسق في التآكل بين الخلايا الحبيبية | قابلة للاستبدال بالكامل |
| S355J2H | Q355D (GB/T 1591) | طاقة التأثير عند درجة حرارة -50 درجة مئوية: متطلبات GB ≥34 J (المعيار الأوروبي ≥40 J) | الاختبارات الإضافية المطلوبة |
2. استراتيجية تعويض تحمل التصنيع
عند الاستعاضة عن المواد القياسية الوطنية بالمواد القياسية الوطنية لـ EN 10217، يلزم إجراء التعديلات التالية:
بدل سمك الجدار الإضافي المسموح به: عند إحلال Q345R محل P265GH، سمك الجدار × 1.08 لتعويض انخفاض القوة بمقدار 5
ترقية الاختبارات غير المتلفة: تتطلب أنابيب GB/T 9711 من الدرجة L2 GB/T 9711 زيادة في عينة RT إلى 20% (المتوافقة مع EN PSL2)
حماية معززة من التآكل: في البيئات الحمضية، يجب إضافة بطانة من الفولاذ المقاوم للصدأ Q345R 316L (0.8 مم)
دراسة حالة إفرادية: تم استبدال أنابيب مفاعل الهدرجة في مصنع كيميائي في مقاطعة تشجيانغ في مقاطعة تشجيانغ المصممة في الأصل باستخدام EN 10217-5 X10CrMoVNb9-1 في وقت لاحق باستخدام 12Cr2Mo1VR (GB 5310) المحلي من خلال ثلاث عمليات تحسينات في العملية لتحقيق إحلال مكافئ:
تغيرت عملية الدرفلة من التطبيع إلى التبريد + التقسية (حالة QT)، مما أدى إلى زيادة Rp0.2 إلى 350 ميجا باسكال;
التقسية الموضعية عالية التردد لمنطقة اللحام (760 درجة مئوية × ساعتين) لإزالة المنطقة اللينة في المنطقة المتأثرة بالحرارة (HAZ);
أكد اختبار التآكل H₂S الرطب الإضافي (NACE TM0177) الامتثال لمتطلبات أداء مقاومة التآكل في طبقة المياه الجوفية.
V. اتجاهات التنمية القياسية
متطلبات التصنيع الأخضر
تقدم مسودة إصدار 2025 متطلبات جديدة لتتبع البصمة الكربونية (انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من إنتاج الصلب إلى الأنابيب الجاهزة ≤1.8 طن/طن) ومحتوى الصلب المعاد تدويره (≥30%) 3
تقنية الكشف الذكي
يحل نظام التعرف التلقائي على العيوب القائم على الذكاء الاصطناعي محل التقييم اليدوي للأفلام
أنابيب استشعار الألياف الضوئية: مستشعرات FBG مدمجة لرصد الإجهاد/درجة الحرارة في الوقت الحقيقي 6
اتجاهات الابتكار المادي
الأنابيب الملحومة ذات التصنيع الإضافي: أنابيب مركبة مقاومة للتآكل مع بطانات من سبيكة IN625 المكسوة بالليزر
تطبيقات السبائك عالية الاستوائية: الأنابيب الملحومة القائمة على CoCrFeNiNiMn (PREN ≥ 45)
الخلاصة: “الجين الأوروبي” لأنظمة الضغط
تضع EN10217 إطارًا تقنيًا شاملاً للأنابيب الملحومة الحاملة للضغط من خلال التكيف المتدرج (7 فئات من المواد)، والتفاوتات الدقيقة (القطر الخارجي ± 0.75%)، والتحقق من صحة الحالة الكاملة (-196 درجة مئوية إلى 600 درجة مئوية).
تشمل مزاياها الأساسية ما يلي:
تتبع الأداء: كل أنبوب فولاذي مصحوب بملصق رقمي مزدوج (بما في ذلك بيانات الصهر/المعالجة الحرارية/الاختبار)
تصميم الوقاية من الفشل:: على سبيل المثال، الحد من P ≤ 0.025% لمنع التصدع الهش في درجات الحرارة المنخفضة، واختبار التآكل بين الخلايا الحبيبية الإلزامي لمنع التصدع الإجهادي
توافق الشهادات العالمية: إقرار توجيه PED يقلل من الحواجز التقنية للتجارة
التوصيات الهندسية: عند اختيار بدائل المواد الأوروبية والصينية، من الضروري التحقق في الوقت نفسه من تعويض تأثير السُمك (تنخفض القوة القياسية الوطنية مع انخفاض السُمك)، وإضافة هامش التآكل (الوسط الحمضي +1 مم)، وتوافق مواد اللحام (على سبيل المثال، أقطاب ENiCrMo-3 المتوافقة مع الفولاذ المزدوج) لتحقيق التكاليف المثلى لدورة الحياة.
