ТЕГИ ГОРЯЧЕГО БЛОГА
EN10217
Обзор системы стандартов EN10217
EN10217 - это серия стандартов на сварные стальные трубы, используемые в оборудовании, работающем под давлением, разработанная Европейским комитетом по стандартизации (CEN). Последняя версия - издание 2019 года (включая части 1-7), охватывающее три основные категории - нелегированная сталь, легированная сталь и нержавеющая сталь - всего 32 марки стали. Стандарт применим в условиях высоких и низких температур, таких как нефтехимия, энергетические котлы и судостроение. Ее основная ценность заключается в следующем:
Полное покрытие эксплуатационных условийОт -196°C низкая температура (Часть 6) до 600°C высокая температура (Часть 2)
Адаптивность процесса: управление методами сварки, такими как высокочастотная сварка (HFW) и дуговая сварка под флюсом (SAW)
Совместимость с сертификатами: соответствует Директиве ЕС по оборудованию, работающему под давлением (2014/68/EU) и Постановлению о строительной продукции (CPR), что обеспечивает совместимость с мировым рынком.
I. Анализ основного содержания: Система оценок и требования к допускам
1. Система градации и применяемые материалы
| Стандарт | Объем Тип материала сердечника | Типичная марка стали | Ключевые показатели Характеристики |
| EN10217-1 | Нелегированная сталь (комнатная температура) | P235GH, P265GH | Предел текучести 235-265 МПа, углеродный эквивалент ≤0,48% |
| EN10217-2 | Нелегированная/легированная сталь (высокая температура) | St37.8 (+N | Высокотемпературный предел текучести ≥105 МПа при 500°C |
| EN10217-3 | Мелкозернистая легированная сталь | 13CrMo4-5 | Размер зерна ≥Grade 6 (ASTM) |
| EN10217-4 | Аустенитная нержавеющая сталь | X2CrNi18-9 (304L) | Обработка раствором + испытание на межкристаллитную коррозию |
| EN10217-6 | Аустенитная нержавеющая сталь | X2CrNi18-9 (304L) | Обработка раствором + испытание на межкристаллитную коррозию |
| EN10217-7 | Труба из нержавеющей стали, сваренная дуговой сваркой под флюсом | X2CrNiMoN22-5-3 (31803) | Дуплексная сталь, устойчивая к коррозии под действием ионов хлорида |
2. Требования к геометрическим допускам (более строгие, чем в большинстве национальных стандартов)
Отклонение наружного диаметра: ±0,75% D (по сравнению с GB/T 9711: ±1% D)
Отклонение толщины стенки:
Средняя толщина стенки: ±10% t
Минимальная толщина стенки: +22% т / -0% (стандартный сорт), +20% т / -0% (высший сорт)
Отклонение длины: ±50 мм (трубки теплообменника ±4 мм/6 м)
Высота сварочного шва: ≤0,25 мм при наружном диаметре ≤38 мм, ≤0,1t + 0,5 мм при >38 мм Отклонение толщины стенки:
3. Обязательные тестовые задания
| Тип испытания | Применимый стандарт | Требование к частоте | Ключевые показатели |
| Анализ химического состава | EN ISO 14284 | Плата за печь | Содержание P/S, Cr/Ni эквивалент |
| Испытание на растяжение при комнатной температуре | EN ISO 6892-1 | 2 образца на партию из 200 баров | Rp0.2, Rm, A% (например, P265GH: Rm ≥ 410 МПа) |
| Высокотемпературный предел текучести | EN ISO 6892-2 | Класс 2 Специфический | St37.8 при 500°C: Rp0.2 ≥ 105 МПа |
| Ударная вязкость | EN ISO 148-1 | Низкотемпературные трубы (часть 6) | -50 °C KV ≥ 27 J |
| Гидростатическое испытание | EN ISO 10893 | Отдельные трубы | Давление = 2 × расчетное напряжение × толщина стенки / внешний диаметр |
| Неразрушающий контроль | EN ISO 11496 | 100% UT + RT отбор проб | Для марки PSL2 требуется полный сварной шов RT |
| Специальные тесты | |||
| Межкристаллитная коррозия | ASTM A262 Практика E | Аустенитная нержавеющая сталь | Метод кипящей азотной кислоты, скорость потери веса ≤2,0 г/м²ч |
| Высокотемпературная ползучесть | EN 10291 | Легированная сталь (часть 2/5) | 1% предел ползучести (например, 11CrMo9-10 при 550°C ≥ 80 МПа) |
Примечание: Трубы из нержавеющей стали части 7 требуют спектроскопического анализа 100% (PMI) для проверки состава 7
II. Подробное объяснение свойств материалов: Химический состав и механические свойства
1. Контроль химического состава (примеры типичных сортов)
| Марка стали (EN10217) | C≤ | Mn | P≤ | S≤ | Cr | Ni | Mo | Специальные требования |
| P235GH (часть 1) | 0.16% | 0.60-1.20% | 0.025% | 0.015% | – | – | – | CEV≤0.48% |
| X2CrNiMo17-12-2 (часть 4) | 0.030% | 2.00% | 0.045% | 0.015% | 16.5-18.5% | 10.0-13.0% | 2.0-2.5% | PREN≥25 |
| S355J2H (часть 6) | 0.22% | ≤1.60% | 0.025% | 0.010% | – | – | – | Al≥0.020% Уточнение зерен |
2. Механические свойства Классификационные требования
Свойства при комнатной температуре (часть 1/4/7)
P265GH: Rp0.2 ≥ 265 МПа, Rm ≥ 410 МПа, A ≥ 24%3
X2CrNiMo17-12-2: Rp0.2 ≥ 220 МПа, Rm ≥ 520 МПа, A ≥ 35%
Высокотемпературные свойства (часть 2)
St37.8 при 400°C: Rp0.2 ≥ 110 МПа, теплопроводность 45 Вт/(м-К)9
Низкотемпературная вязкость (часть 6)
S355J2H при -50°C: Энергия удара ≥40 Дж (продольный), отношение текучести к прочности на растяжение ≤0,923
3. Технологические характеристики и коррозионная стойкость
Испытание на сплющивание: Сварной шов расположен под углом 90°, сглажен до H=0,6D, без трещин
Межкристаллитная коррозия: После сенсибилизации при 650°C сталь 304L испытывается в соответствии с ASTM A262 Method E, скорость коррозии ≤1,2 мкм/ч.
Потенциал питтинга дуплексной стали: S31803 имеет потенциал ≥1000 мВ (SCE) в растворе NaCl 3,5%
III. Инженерные применения и рекомендации по выбору
1. Типичные сценарии применения
Энергия и сила: Трубы пароперегревателя котла (часть 2’11CrMo9-10, стойкость к пару 540°C) 3
Нефтехимическая переработка: Питающие трубы для реакторов гидрогенизации (часть 5’X10CrMoVNb9-1, устойчивые к водородному охрупчиванию)
Криогенные резервуары для хранения СПГ: трубы для жидкого азота -196°C (часть 6’S355J2H)
Системы морской воды: Судовые трубы для охлаждения морской воды (дуплексная сталь S31803, устойчивая к коррозии под действием ионов хлорида, часть 7)
2. Дерево принятия решений при выборе
3. Специальные технологические требования
Послесварочная термическая обработка:
Сварные трубы из углеродистой стали: Отжиг для снятия напряжений при ≥600°C (обязательно для толщины стенки >20 мм)
Трубы из нержавеющей стали: Обработка раствором (закалка в воде при 1040-1100°C)
Обработка поверхности:
Трубки теплообменника: Внутренняя дробеструйная обработка (класс Sa 2,5) для снижения сопротивления потоку
Морские инженерные трубы: Наружная стена с покрытием 3PE (≥2,5 мм)
IV. Сравнение китайских и зарубежных материалов и альтернативные решения
1. Эквивалентность между китайскими и европейскими марками стали
| Марка стали EN10217 | Китайский стандарт GB | Отклонение производительности | Целесообразность замены |
| P235GH | 20G (GB/T 5310) | 10% пониженная высокотемпературная прочность (при 300°C) | Ограничено T≤400°C |
| P265GH | Q345R (GB 713) | Эквивалентная ударная вязкость | Более строгий контроль S/P Полностью заменяемые |
| X2CrNi18-9 | 06Cr19Ni10 (GB/T 20878) | Неизменные характеристики межкристаллитной коррозии | Полностью заменяемые |
| S355J2H | Q355D (GB/T 1591) | энергия удара при -50°C: Требование GB ≥34 Дж (европейский стандарт ≥40 Дж) | Требуется дополнительное тестирование |
2. Стратегия компенсации производственных допусков
При замене материалов национального стандарта на EN 10217 необходимо внести следующие изменения:
Дополнительный припуск на толщину стенки: При замене Q345R на P265GH толщина стенки × 1,08, чтобы компенсировать снижение прочности на 5
Обновление системы неразрушающего контроля: Трубы GB/T 9711 класса L2 требуют увеличения отбора проб RT до 20% (в соответствии с EN PSL2).
Усиленная защита от коррозии: В кислотных средах Q345R должен иметь футеровку из нержавеющей стали 316L (0,8 мм).
Деловое исследование: Трубы реактора гидрогенизации на химическом заводе в провинции Чжэцзян, первоначально спроектированные с использованием EN 10217-5 X10CrMoVNb9-1, впоследствии были заменены на отечественные 12Cr2Mo1VR (GB 5310) путем трех оптимизаций процесса для достижения эквивалентного замещения:
Процесс прокатки перешел от нормализации к закалке + отпуску (состояние QT), увеличив Rp0.2 до 350 МПа;
Локализованный высокочастотный отпуск зоны сварки (760°C × 2 часа) для устранения мягкой зоны в зоне термического влияния (HAZ);
Дополнительные испытания на мокрую H₂S коррозию (NACE TM0177) подтвердили соответствие требованиям по стойкости к SSCC.
V. Тенденции развития стандартов
Требования к экологичному производству
Проект версии 2025 года вводит новые требования к отслеживанию "углеродного следа" (выбросы CO₂ от производства стали до готовой трубы ≤1,8 т/т) и содержанию переработанной стали (≥30%) 3
Технология интеллектуального обнаружения
Система автоматического выявления дефектов на основе искусственного интеллекта (ADI) заменяет ручную оценку пленки
Волоконно-оптические чувствительные трубы: встроенные датчики FBG для мониторинга деформации/температуры в реальном времени 6
Направления инноваций в области материалов
Сварные трубы, изготовленные методом аддитивного производства: коррозионностойкие композитные трубы с накладками из сплава IN625, наплавленными лазером
Применение высокоэнтропийных сплавов: Сварные трубы на основе CoCrFeNiMn (PREN ≥ 45)
Заключение: “Европейский ген” систем давления
Стандарт EN10217 устанавливает всеобъемлющие технические рамки для сварных труб, работающих под давлением, посредством градуированной адаптации (7 категорий материалов), точных допусков (наружный диаметр ±0,75%) и полной проверки условий эксплуатации (от -196°C до 600°C).
Его основные преимущества включают:
Прослеживаемость характеристик: Каждая стальная труба сопровождается цифровой двойной этикеткой (включая данные о плавке/термообработке/испытаниях)
Конструкция для предотвращения отказовНапример, ограничение P ≤ 0,025% для предотвращения низкотемпературного хрупкого разрушения и обязательные испытания на межкристаллитную коррозию для предотвращения коррозионного растрескивания под напряжением.
Совместимость с глобальной сертификацией: Одобрение директивы PED снижает технические барьеры в торговле
Инженерные рекомендации: При выборе европейских и китайских заменителей материалов необходимо одновременно проверять компенсацию эффекта толщины (прочность по национальному стандарту уменьшается с увеличением толщины), добавление коррозионного запаса (кислотная среда +1 мм) и совместимость сварочных материалов (например, электроды ENiCrMo-3 совместимы с дуплексной сталью) для достижения оптимальной стоимости жизненного цикла.
