Tuyau soudé par fusion électrique (EFW) ASTM A672
Aperçu de base
Une spécification standard pourtube en acier soudé électrique-fusion-fabriqué avecmétal d'apport ajouté, fabriqué à partir deplaques de qualité pour récipients sous pression. ASTM A672 est spécialement conçu pourservice à haute-pression à des températures modérées, ce qui le rend essentiel pour les applications de production d'électricité, de pétrochimie et de processus industriels.
Explication du nom
| Partie | Signification |
|---|---|
| ASTM | ASTM International |
| A672 | Numéro de spécification standard pour les tubes en acier soudés par-fusion-électrique pour un service à haute-pression à des températures modérées |
| Soudé par fusion électrique (EFW) | Processus de fabrication – tuyau formé à partir de plaques et soudé longitudinalement par soudage à l'arc électrique avecmétal d'apport ajouté(à distinguer des restes explosifs des guerres qui n'utilisent aucun métal d'apport) |
Principales caractéristiques du tuyau ASTM A672 EFW
| Fonctionnalité | Description |
|---|---|
| Source matérielle | Fabriqué à partir deplaques de qualité pour récipients sous pression(par exemple, ASTM A285, A515, A516, A537, A517) |
| Fabrication | Soudé par fusion électrique (EFW)- typiquementSoudé longitudinal à l’arc submergé (LSAW)ouSoudé à double arc immergé (DSAW)avec métal d'apport ajouté |
| Demande principale | Service haute-pression àtempératures modérées(généralement 200-350 degrés / 400-660 degrés F) |
| Plage de diamètre | 16 pouces (400 mm) et plusnominalement (jusqu'à 100" / 2500 mm) |
| Épaisseur de paroi | Jusqu'à 3 pouces (75 mm)inclus (plus épais disponible sur demande) |
| Longueur | Généralement 6 m et 12 m, longueurs aléatoires simples/doubles, personnalisables |
| Focus sur la température | Spécialement conçu pourservice à température modérée(contrairement à l'A671 qui se concentre sur les températures atmosphériques/basses) |
Terminologie clé : année par rapport à la classe
Comprendre la distinction entreGradeetClasseest essentiel pour ASTM A672 :
| Terme | Définition | Exemples |
|---|---|---|
| Grade | Désigne letype de plaque de récipient sous pression utiliséepour fabriquer le tuyau. La qualité indique la composition chimique du matériau de base, son niveau de résistance et les spécifications de la plaque. | B60, B65, B70(basé sur A515) C60, C65, C70(basé sur A516) A45, A50, A55(basé sur A285) |
| Classe | Désigne trois attributs de fabrication clés :traitement thermique effectué, que ce soit lela soudure est examinée radiographiquement, et si lele tuyau est testé sous pression . | 10, 12, 22, 32, 42, 52(voir tableau complet ci-dessous) |
Désignations de qualité et sources de plaques
Le « Grade » dans la norme ASTM A672 correspond aux spécifications spécifiques des plaques des récipients sous pression :
| Grade | Spécification de la plaque correspondante | Type d'acier | Résistance à la traction (min) |
|---|---|---|---|
| A45, A50, A55 | ASTM A285 Gr.A, B, C | Acier au carbone (traction faible/intermédiaire) | 45-55 ksi (310-380 MPa) |
| B55, B60, B65, B70 | ASTM A515 Gr.55, 60, 65, 70 | Acier au carbone, tué,service à température modérée | 55-70 ksi (380-485 MPa) |
| C55, C60, C65, C70 | ASTM A516 Gr.55, 60, 65, 70 | Acier au carbone, tué, grain fin,ténacité améliorée | 55-70 ksi (380-485 MPa) |
| D70, D80 | ASTM A537 Cl.1, 2 | Manganèse-silicium, normalisé ou Q&T | 70-80 ksi (485-550 MPa) |
| E55, E60 | ASTM A442 Gr.55, 60 | Acier au carbone | 55-60 ksi (380-415 MPa) |
| H75, H80 | ASTM A302 Gr.A, B, C, D | Manganèse-molybdène | 75-80 ksi (515-550 MPa) |
| J80, J90, J100 | ASTM A533 Cl.1, 2, 3 | Manganèse-molybdène, Q&T | 80-100 ksi (550-690 MPa) |
| K75, K85 | ASTM A202 Gr.A, B | Chrome-manganèse-silicium | 75-85 ksi (515-585 MPa) |
| L65, L70, L75 | ASTM A204 Gr.A, B, C | Molybdène | 65-75 ksi (450-515 MPa) |
| N75 | ASTMA299 | Manganèse-silicium | 75 ksi (515 MPa) |
Note:Les numéros de qualité indiquent la résistance à la traction minimale approximative en ksi (par exemple, résistance à la traction minimale de B60=60 000 psi).
Désignations de classe – Tableau de référence complet
La « Classe » détermine les exigences en matière de traitement thermique, d'examen radiographique et d'essai de pression. Le système de numérotation des classes suit un modèle logique oùle premier chiffre indique le type de traitement thermique, et lele deuxième chiffre indique le niveau d'inspection :
| Classe | Traitement thermique | Radiographie (Section 9) | Test de pression (Section 8.3) | Application typique |
|---|---|---|---|---|
| 10 | Aucun | Non | Non | Non-critique, basse-pression |
| 11 | Aucun | Oui | Non | Vérification de l'intégrité de la soudure sans test de pression |
| 12 | Oui | Oui | Commun pour un service-soudé avec inspection complète | |
| 13 | Aucun | Non | Oui | Pression-testée uniquement |
| 20 | Soulagement du stress | Non | Non | Soulagement des contraintes pour la stabilité dimensionnelle |
| 21 | Soulagement du stress | Oui | Non | Détente grâce à l'examen des soudures |
| 22 | Soulagement du stress | Oui | Oui | Le plus courant pour les services de soulagement du stress- |
| 23 | Soulagement du stress | Non | Oui | Détente avec test de pression uniquement |
| 30 | Normalisé | Non | Non | Affinage des grains |
| 31 | Normalisé | Oui | Non | Normalisé avec examen des soudures |
| 32 | Normalisé | Oui | Oui | Commun pour un service normalisé |
| 33 | Normalisé | Non | Oui | Normalisé avec test de pression uniquement |
| 40 | Normalisé et trempé | Non | Non | Propriétés mécaniques améliorées |
| 41 | Normalisé et trempé | Oui | Non | Propriétés améliorées grâce à l'examen des soudures |
| 42 | Normalisé et trempé | Oui | Oui | Traitement thermique complet et inspection |
| 43 | Normalisé et trempé | Non | Oui | Propriétés améliorées avec test de pression |
| 50 | Trempé et revenu | Non | Non | Résistance maximale |
| 51 | Trempé et revenu | Oui | Non | Résistance maximale avec examen des soudures |
| 52 | Trempé et revenu | Oui | Oui | Résistance maximale avec inspection complète |
| 53 | Trempé et revenu | Non | Oui | Résistance maximale avec test de pression |
Remarque 1 :La sélection des matériaux doit être effectuée en tenant compte de la température de service. Pour obtenir des conseils, consultez la spécification A20/A20M.
Remarque 2 :La logique de numérotation des classes :Premier chiffre(10-50)=type de traitement thermique ;Deuxième chiffre(0,1,2,3)=niveau d'inspection (0=aucun, 1=RT uniquement, 2=RT + hydrotest, 3=hydrotest uniquement).
Composition chimique (typique des qualités courantes)
| Grade | Carbone (C) % | Silicium (Si) % | Manganèse (Mn) % | Phosphore (P) % | Soufre (S) % |
|---|---|---|---|---|---|
| A45/A50/A55 | 0,17-0,28 maximum | - | 0,98 maximum | 0,035 maximum | 0,035 maximum |
| B55/B60/B65/B70 | 0,20-0,31 maximum | 0.13-0.45 | 1h30 maximum | 0,035 maximum | 0,035 maximum |
| C55/C60/C65/C70 | 0,18-0,27 maximum | 0.55-0.98 | 0.79-1.30 | 0,035 maximum | 0,035 maximum |
Source:
Propriétés mécaniques (métaux de base)
| Grade | Limite d'élasticité (MPa) min | Résistance à la traction (MPa) | Allongement % (longitudinal) | Résistance à la traction de la soudure (MPa) min |
|---|---|---|---|---|
| A45 | 165 | 310-450 | 30 | 310-450 |
| A50 | 185 | 345-485 | 28 | 345-485 |
| A55 | 205 | 380-515 | 27 | 380-515 |
| B55 | 205 | 380-515 | 27 | 380-515 |
| B60 | 220 | 415-550 | 25 | 415-550 |
| B65 | 240 | 450-585 | 23 | 450-585 |
| B70 | 260 | 485-620 | 21 | 485-620 |
| C55 | 205 | 380-515 | 27 | 380-515 |
| C60 | 220 | 415-550 | 25 | 415-550 |
| C65 | 240 | 450-585 | 23 | 450-585 |
| C70 | 260 | 485-620 | 21 | 485-620 |
Source:
Note:La résistance à la traction du point de soudage doit atteindre ou dépasser la résistance à la traction minimale de la qualité du métal de base.
Processus de fabrication
Les tuyaux ASTM A672 EFW sont fabriqués selon le processus suivant :
Préparation de l'assiette :Les tôles d'acier de qualité pour appareils sous pression sont sélectionnées en fonction de la nuance requise (A515, A516, A285, A537, etc.).
Formation:Les plaques sont façonnées en forme cylindrique en utilisantCintrage à trois rouleauxou une technologie similaire.
Soudage:Le joint longitudinal est soudé à l'aide deSoudage à l'arc submergé (SAW)processus avecmétal d'apport ajouté– cela distingue les EFW des ERW (qui n’utilisent aucun métal d’apport). Le soudage double-face (DSAW) garantit l'intégrité des coutures.
Expansion mécanique :Le tuyau peut être agrandi pour obtenir des tolérances dimensionnelles précises.
Traitement thermique :Appliqué selon la classe spécifiée (détensionnement, normalisation, trempe et revenu).
CND et tests :Examen radiographique sur toute la longueur de chaque soudure, essais hydrostatiques tel que requis par la classe.
Finition:Préparation des extrémités (plaine, biseautée), application du revêtement comme spécifié.
Tableau de comparaison : ASTM A672 et ASTM A671
Ces normes complémentaires partagent la même approche de fabrication mais s'appliquent à différentes plages de température :
| Aspect | ASTMA672 | ASTMA671 |
|---|---|---|
| Température de service | Températures modérées et plus élevées(200-350 degrés / 400-660 degrés F) | Températures atmosphériques et basses |
| Objectif principal | Résistance aux températures élevées, résistance au fluage, capacité à haute-pression | Résistance aux basses-températures, propriétés aux chocs |
| Notes typiques | B60, B65, B70 (basé sur A515 pour température modérée) | CC60, CC65, CC70 (basé sur A516 pour basse température) |
| Applications courantes | Conduites de vapeur de centrale électrique, tuyauterie externe de chaudière, conduites de traitement à haute température- | Tuyauterie de processus-à basse température, GNL, service froid, systèmes réfrigérés |
| Sélection des matériaux | Conçu pour un service soutenu à température élevée | Conçu pour une résistance à basse-température |
| Industries typiques | Production d'électricité, géothermie, pétrochimie, raffineries | Infrastructures cryogéniques, GNL, climat froid |
Exigences en matière de tests et d'inspection
Selon la classe sélectionnée, les canalisations ASTM A672 subissent :
| Type d'essai | But | Applicabilité |
|---|---|---|
| Analyse chimique | Vérifier la composition du matériau de la plaque (chaque chaleur du broyeur) | Tous les niveaux |
| Analyse du métal soudé | Vérifier la composition du matériau de soudure déposé fini (chaque 500 pieds ou fraction) | Tous les tuyaux |
| Essai de tension | Vérifier le rendement et la résistance à la traction (un par lot) | Tous les niveaux |
| Test de pliage de soudure guidé transversalement | Vérifier la ductilité et l'intégrité de la soudure (deux échantillons par lot) | Tous les tuyaux |
| Examen radiographique (RT) | Détecter les défauts de soudure – sur toute la longueur de chaque soudure | Obligatoire pour les classes avec « 1 » ou « 2 » comme deuxième chiffre |
| Essai hydrostatique | Preuve de fuite-étanchéité | Obligatoire pour les classes avec « 2 » ou « 3 » comme deuxième chiffre |
| Tests d'impact | Vérifier la ténacité (lorsque spécifié comme exigence supplémentaire) | Exigences par projet |
| Examen par ultrasons (UT) | Détecter les défauts laminaires | Exigence supplémentaire |
| Contrôle dimensionnel | Vérifier le diamètre extérieur, l'épaisseur de la paroi, la rectitude | 100% |
Applications courantes
Les tuyaux ASTM A672 EFW sont largement utilisés dans :
| Industrie | Applications |
|---|---|
| Production d'énergie | Tuyauterie externe de chaudière, conduites de vapeur, systèmes d'alimentation en eau, transport de vapeur à haute pression |
| Géothermie | Conduites de vapeur et d'eau chaude sous pression |
| Pétrochimie et Raffinage | Tuyauterie de processus à haute-pression, conduites de raffinerie, tuyauterie de craquage catalytique |
| Pétrole et gaz | Lignes de transport de gaz/pétrole à haute pression-, systèmes de collecte |
| Infrastructures industrielles | Systèmes de tuyauterie industrielle-haute pression nécessitant une capacité à températures élevées |
| Traitement chimique | Lignes de traitement pour le service chimique à-température modérée |
Disponibilité de taille typique
| Paramètre | Gamme |
|---|---|
| Diamètre extérieur | 16" (400 mm) à 100" (2500 mm)+nominalement |
| Épaisseur de paroi | Jusqu'à 3" (75 mm)standard (plus lourd sur demande) |
| Longueur | 6 m, 12 m, longueurs aléatoires simples/doubles ou personnalisées |
| Fin Fin | Extrémités lisses, extrémités biseautées pour le soudage |
| Conditions de livraison | Tel que-laminé, normalisé, normalisé et revenu, trempé et revenu |
Lignes directrices pour la sélection des classes
La sélection de la classe appropriée dépend des exigences du service :
| Conditions de service | Classe recommandée | Raisonnement |
|---|---|---|
| Non-critique, basse-pression, ambiante | 10 ou 13 | Coût le plus bas, tests minimes |
| Industriel général, pression modérée | 12 | Comme-soudé avec inspection complète (RT + hydrotest) |
| Récipients sous pression, service critique à température modérée- | 22 | Le stress soulagé grâce à une inspection complète –le plus courant pour de nombreuses applications |
| Service à température élevée nécessitant un raffinement du grain | 32 | Normalisé avec inspection complète |
| Service à haute-température, propriétés améliorées | 42 | Normalisé et trempé avec inspection complète |
| Exigences de résistance maximale | 52 | Trempé et revenu avec inspection complète |
| Conditions de service sévères | 42 ou 52 avec exigences supplémentaires | Traitement thermique complet et inspection |
Avantages du tuyau ASTM A672 EFW
| Avantage | Description |
|---|---|
| Capacité de grand diamètre | Peut produire des tuyaux beaucoup plus grands que les capacités sans soudure ou ERW |
| Murs épais | Convient aux applications à haute-pression nécessitant une épaisseur de paroi importante (jusqu'à 3 pouces standard) |
| Flexibilité matérielle | Large gamme de qualités de plaques disponibles pour différentes conditions de service et plages de température |
| Performances à température élevée | Spécialement conçu pour un service à température modérée (200-350 degrés) |
| Capacité haute pression | Conçu pour les applications-haute pression |
| Options de contrôle qualité | Le système de classes permet de faire correspondre le niveau d'inspection à la criticité du service |
| Performances éprouvées | Longue histoire dans les applications de production d’électricité, géothermiques et pétrochimiques |
| Fabrication à partir de plaques | Permet l'utilisation de matériaux de qualité pour récipients sous pression avec des propriétés certifiées |
Notes de sélection importantes
1. Sélection de grade par température
A-Notes (A285) :Résistance inférieure, service général
B-grades (A515) : Préféré pour un service à température modérée– spécialement conçu pour les applications à température élevée
Notes C-(A516) :Grain fin, ténacité améliorée – bon équilibre des propriétés
Nombre plus élevé=force plus élevée(60, 65, 70 indiquent une résistance à la traction approximative en ksi)
2. Logique de sélection de classe
Le système de numérotation des classes facilite la sélection :
Premier chiffre= traitement thermique : 10 (tel que-soudé), 20 (détensionnement), 30 (normalisé), 40 (normalisé et revenu), 50 (trempé et revenu)
Deuxième chiffre= inspection : 0 (aucune), 1 (RT uniquement), 2 (RT + hydrotest), 3 (hydrotest uniquement)
Sélections les plus courantes pour un service à température modérée :
Classe 12 :Comme-soudé, entièrement inspecté – pour un service général
Classe 22 :Soulagé, entièrement inspecté –standard pour de nombreuses applications à-température modérée
Classe 32 :Normalisé, entièrement inspecté – lorsque le raffinement du grain est nécessaire
Classe 42 :Normalisé et trempé, entièrement inspecté – pour des propriétés améliorées à-température élevée
3. Limites de température
ASTM A672 est spécifiquement destinéservice à température modérée(généralement 200-350 degrés / 400-660 degrés F)
Pour service atmosphérique et à basse température (<0°C), specify ASTMA671plutôt
For very high temperatures (>400 degrés), considérez les spécifications de l'acier allié
4. Conformité aux codes
Code ASME : Souvent adopté commeSA-672pour les applications du code des chaudières et des appareils sous pression
Consultez les codes de construction applicables (ASME B31.1 Power Piping, B31.3 Process Piping) pour connaître les facteurs d'acceptation et de conception.
5. Assurance qualité
Certificat d'essai en usine :FR 10204 3.1 ou 3.2généralement requis pour les applications critiques
S'assurer que tous les tests requis (RT, hydrotest) par classe spécifiée sont documentés
Demander le rapport d'inspection de l'usine du lot de production pour la vérification de la conception du projet
À retenir : Tuyau ASTM A672 EFWest lespécification standard pour les tubes en acier soudés par-grand diamètre,-fusion-électriquesfabriqué à partir de plaques de qualité pour récipients sous pression pourservice à haute-pression à des températures modérées. Il se distingue par sonGrade(indiquant le matériau de la plaque, par exemple B70 de A515 Gr.70 pour un service à température élevée) etClasse(indiquant le traitement thermique et le niveau d'inspection, par exemple, classe 22 pour les contraintes - soulagées par radiographie et hydrotest). Ce tuyau est indispensable pourapplications de production d'énergie, géothermiques, pétrochimiques et de processus industrielsnécessitant de grands diamètres, des parois épaisses et des performances fiables à température élevée-. La spécification la plus courante pour un service à température modérée-et haute-pression estASTM A672 B70 Classe 22 .
