ASTM A335/A335M : Tuyaux en acier en alliage ferritique sans soudure-pour service à haute-température
1. Aperçu
ASTMA335/A335Mest la spécification principale pourtuyaux en acier en alliage ferritique sans soudure-destiné à un service-à haute température. Ces tuyaux sont conçus pour les opérations de pliage, de bridage et de formage similaires, ainsi que pour le soudage, dans des environnements nécessitant une résistance à des températures élevées et à la corrosion.
2. Principales caractéristiques
Taper: Sans couture (obligatoire)
Matériel : Acier allié ferritique (alliages Cr-Mo, Cr-Mo-V)
Application : Environnements à haute-température et haute-pression
Norme compagnon commune: ASTM A450 (Exigences générales)
3. Qualités standard et composition chimique
| Grade | Numéro UNS. | Composition typique | Éléments d'alliage clés | Remarques |
|---|---|---|---|---|
| P1 | K11522 | C-Mo | 0,5Mo | Acier de base au molybdène |
| P2 | K11547 | 0,5Cr-0,5Mo | 0,5Cr, 0,5Mo | Faible teneur en chrome-molybdène |
| P5 | K41545 | 5Cr-0,5Mo | 5Cr, 0,5Mo | Chrome moyen |
| P5c | K41245 | 5Cr-0,5Mo | 5Cr, 0,5Mo | P5 modifié |
| P9 | S50400 | 9Cr-1Mo | 9Cr, 1Mo | Haute teneur en chrome |
| P11 | K11597 | 1,25Cr-0,5Mo | 1,25Cr, 0,5Mo | Cr-Mo standard |
| P12 | K11562 | 1Cr-0,5Mo | 1Cr, 0,5Mo | Semblable à P11 |
| P22 | K21590 | 2,25Cr-1Mo | 2,25Cr, 1Mo | Note très courante |
| P91 | K91560 | 9Cr-1Mo-V-Nb | 9Cr, 1Mo, V, Nb | Haute-résistance au fluage-résistant |
| P92 | K92460 | 9Cr-2W-0,5Mo-V-Nb | 9Cr, 2W, 0,5Mo, V, Nb | Acier avancé à 9 % Cr |
| P122 | K91603 | 12Cr-1W-1Cu-Mo-V-Nb | 12Cr, 1W, 1Cu, Mo, V, Nb | La plus haute qualité de chrome |
Remarque : Les exigences chimiques complètes sont spécifiées dans la norme avec des pourcentages minimum/maximum précis.
4. Propriétés mécaniques (typiques à température ambiante)
| Grade | Résistance à la traction minimale (MPa) | Limite d'élasticité minimale (MPa) | Allongement Min (%) | Dureté maximale (HB) |
|---|---|---|---|---|
| P1 | 380 | 205 | 30 | 163 |
| P2 | 380 | 205 | 30 | 163 |
| P5 | 415 | 205 | 30 | 163 |
| P9 | 415 | 205 | 30 | 163 |
| P11 | 415 | 205 | 30 | 163 |
| P12 | 415 | 205 | 30 | 163 |
| P22 | 415 | 205 | 30 | 163 |
| P91 | 585 | 415 | 20 | 250 |
| P92 | 620 | 440 | 20 | 250 |
| P122 | 620 | 400 | 20 | 250 |
*Remarque : les exigences spécifiques varient selon les conditions de traitement thermique ; P91/P92/P122 nécessitent une normalisation et un revenu.*
5. Fabrication et traitement thermique
| Processus | Exigence | But |
|---|---|---|
| Fabrication | Processus sans couture uniquement (fini à chaud ou étiré à froid) | Assurer l'homogénéité, pas de soudure longitudinale |
| Traitement thermique | Tous les tuyaux sont fournis dans un état-traité thermiquement | Développer la microstructure et les propriétés requises |
| Normalisation | Requis pour P91, P92, P122 (~1040-1080 degrés) | Austénitisation pour structure martensite trempée |
| Trempe | Requis après la normalisation (~ 730-800 degrés) | Améliorer la ténacité, soulager le stress |
| Recuit/Soulagement des contraintes | Pour les grades inférieurs (P1-P22) comme spécifié | Adoucir, soulager les contraintes, améliorer la ductilité |
6. Exigences en matière de tests et d'inspection
| Type d'essai | Fréquence | Référence standard | But |
|---|---|---|---|
| Essai hydrostatique | Chaque tuyau | A450/A335 | Vérifier l'intégrité de la pression |
| Essai de traction | Chaque chaleur, chaque lot de traitement thermique | A370 | Vérifier les propriétés mécaniques |
| Essai de dureté | Chaque tube ou base d'échantillon | E10/E18 | Vérifier un traitement thermique uniforme |
| Test d'aplatissement | Deux tuyaux par lot de chauffage | A450 | Vérifier la ductilité/formabilité |
| Test Non Destructif (UT/ET) | Facultatif, comme spécifié | E213/E309 | Détecter les défauts internes/externes |
| Examen visuel | 100% | - | Contrôle de la qualité des surfaces |
7. Dimensions et tolérances
| Dimension | Tolérance standard (selon A450) | Tailles courantes disponibles |
|---|---|---|
| Diamètre extérieur | ±0,75 % ou ±0,4 mm (selon la valeur la plus élevée) | 1/4" à 24" NPS (6-610 mm) |
| Épaisseur de paroi | +0/-12.5% for D≤101.6mm; +0/-10% for D>101,6 mm | Horaires 10-160, XXS |
| Longueur | +3 mm/-0 pour des longueurs aléatoires ; longueurs exactes comme commandé | 6-12m standard aléatoire |
| Poids | ±10 % par tuyau ; ±7,5% par lot | Varie selon l'horaire |
8. Applications typiques par grade
| Grade | Plage de température | Applications courantes |
|---|---|---|
| P1, P2 | Jusqu'à 480 degrés | Service général à haute-température, conduites de vapeur |
| P11, P12, P22 | Jusqu'à 580 degrés | Conduites de vapeur de centrale électrique, lignes de traitement de raffinerie |
| P5, P9 | Jusqu'à 650 degrés | Tuyauterie de raffinerie à haute-température, tubes de reformage |
| P91 | Jusqu'à 625 degrés | Conduites principales de vapeur et de réchauffage à chaud d'une centrale électrique moderne |
| P92, P122 | Jusqu'à 650 degrés | Centrales électriques ultra-supercritiques avancées |
9. Avantages et limites du matériel
Avantages :
Excellentrésistance au fluageà des températures élevées
Bienrésistance à l'oxydation/corrosion(en particulier les teneurs en Cr plus élevées)
Biensoudabilitéavec des procédures appropriées
Stabilité à haute-températurepour un service à long terme-
Mieuxrésistance à la fatigue thermiqueque les aciers au carbone
Limites:
Coût plus élevé que les tuyaux en acier au carbone
Nécessitetraitement thermique après-soudage(PWHT) pour la plupart des grades
Fragilisation de l'humeursusceptibilité dans certains grades (P11, P22)
Un stockage spécial est nécessaire pour évitercorrosion atmosphérique
10. Informations de commande
Lors de la commande d'un tuyau ASTM A335, précisez :
Spécification: ASTM A335/A335M
Grade: P11, P22, P91, etc.
Taille: NPS et planning/épaisseur
Longueur: Aléatoire ou exact
Finition finale: Plaine, biseautée (pour soudure)
Exigences supplémentaires: S1 (test par ultrasons), S2 (pression d'essai hydraulique)
Exigences générales: Référence ASTM A450
Exigences particulières: Tests complémentaires, marquage, etc.
Exemple de désignation de commande :
ASTM A335 P22, NPS 12, Schedule 80, longueur aléatoire, extrémités biseautées, +A450 +S1 (UT)
11. Comparaison avec des spécifications similaires
| Spécification | Type de matériau | Utilisation principale | Plage de température |
|---|---|---|---|
| ASTMA335 | Aciers alliés ferritiques | Tuyauterie-haute température | Jusqu'à 650 degrés |
| ASTMA213 | Alliages ferritiques/austénitiques | Tubes chaudière/surchauffeur | Jusqu'à 700 degrés |
| ASTMA312 | Inox austénitique | Service de corrosion/haute température- | Jusqu'à 815 degrés |
| ASTMA106 | Acier au carbone | Service général-à haute température | Jusqu'à 425 degrés |
12. Remarques importantes
ASTMA450fournit les méthodes et exigences générales d'essai, sauf indication contraire dans l'A335.
P91 et grades supérieursnécessitent un contrôle strict des paramètres de traitement thermique
Procédures de soudagedoit être qualifié selon ASME Section IX ou équivalent
Traçabilité des matièresest essentiel pour les applications-à haute température
Test de fluagepeut être requis pour certaines applications au-delà des exigences standard
Cette spécification est largement utilisée dans les industries de production d'électricité, pétrochimique et de raffinage, où les matériaux doivent résister à une exposition prolongée à des températures et des pressions élevées. Une sélection, une installation et une maintenance appropriées conformément aux codes applicables (ASME B31.1, B31.3) sont essentielles pour un fonctionnement sûr et fiable.
