ASTM A671 VS ASTM A672: Nguyên liệu thô, Hiệu suất, Ứng dụng

(So sánh tiêu chuẩn ASTM A671 và ASTM A672 và tính chất vật liệu)

Trong ngành thép, ASTM A671 Tiêu chuẩn ASTM A672 là tiêu chuẩn quan trọng do Hiệp hội Thử nghiệm và Vật liệu Hoa Kỳ (ASTM) phát triển. Chúng chủ yếu được sử dụng để điều chỉnh việc sản xuất và ứng dụng ống thép hàn điện. Việc hiểu rõ các đặc tính vật liệu được quy định trong hai tiêu chuẩn này là rất quan trọng để lựa chọn đường ống công nghiệp. Bài viết này sẽ tiến hành phân tích so sánh chi tiết hai tiêu chuẩn này về phạm vi áp dụng, phân loại mác thép, tiêu chuẩn tấm nguyên liệu thô, sự khác biệt về đặc tính hiệu suất, lĩnh vực ứng dụng và các dự án trọng điểm gần đây.

Phạm vi áp dụng của Tiêu chuẩn (ASTM A671 so với ASTM A672)

1. ASTM A671 Tiêu chuẩn

Tiêu chuẩn ASTM A671 áp dụng cho ống thép hàn nóng chảy bằng điện để sử dụng trong điều kiện khí quyển và nhiệt độ cực thấp. Ống A671, được sản xuất từ các tấm thép bình chịu áp suất chất lượng cao với nhiều cấp độ bền và thành phần khác nhau, phù hợp cho các ứng dụng áp suất cao ở cả nhiệt độ khí quyển và nhiệt độ cực thấp. Về cơ bản, tiêu chuẩn này áp dụng cho ống có đường kính ngoài từ 16 inch (400 mm) trở lên và độ dày thành ống từ 1/4 inch (6 mm) trở lên. Tuy nhiên, có các kích thước khác miễn là đáp ứng tất cả các yêu cầu khác. Ống ASTM A671 có khả năng chịu nhiệt độ thấp và áp suất cao, đặc biệt hữu ích trong các điều kiện đòi hỏi khả năng chịu được môi trường cực thấp hoặc ẩm ướt.

2. Tiêu chuẩn ASTM A672

Tiêu chuẩn ASTM A672 chủ yếu dành cho ống thép hàn nóng chảy điện được sử dụng trong điều kiện nhiệt độ trung bình và áp suất cao. Ống A672 được làm từ kim loại tấm chất lượng cao và được thiết kế để vận chuyển chất lỏng ở nhiệt độ và áp suất cao. Chúng phù hợp để sử dụng trong môi trường nhiệt độ trung bình (200–350 °C) và áp suất cao, đồng thời đáp ứng các yêu cầu hiệu suất nghiêm ngặt đối với đường ống hoạt động trong điều kiện đó. Ống A672 được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống vận chuyển chất lỏng ở nhiệt độ cao và áp suất cao, chẳng hạn như đường ống hơi nước trong các nhà máy điện.

Phân loại và tiêu chuẩn thép (ASTM A671 so với ASTM A672) cho nguyên liệu thép tấm

1. Hệ thống cấp thép ASTM A671 và nguyên liệu thô

Các loại thép tuân thủ tiêu chuẩn ASTM A671 được thể hiện bằng sự kết hợp giữa cấp và hạng. Cấp cho biết loại thép, trong khi hạng phản ánh quá trình xử lý nhiệt, kiểm tra mối hàn và thử nghiệm áp suất trong quá trình sản xuất đường ống. Các loại thép nguyên liệu chủ yếu được sử dụng là ASTM A516 (thép cacbon cho bình chịu áp lực), ASTM A285 (thép cacbon cường độ thấp và trung bình cho bình chịu áp lực), ASTM A299 (thép cacbon-mangan-silicon cường độ cao cho bình chịu áp lực) và ASTM A537 (thép cacbon-mangan đã qua xử lý nhiệt cho bình chịu áp lực):

• Các loại thép cơ bản chịu nhiệt độ thấp như A671CC60, A671GRCC60 và ASTM A671CC60 được sản xuất dựa trên các tấm thép A285GR.C có hàm lượng cacbon ≤0.25%. Độ dẻo dai ở nhiệt độ thấp được tăng cường bằng cách bổ sung các nguyên tố niken vết (0.3–0.6%), giúp chúng phù hợp với môi trường nhiệt độ thấp và áp suất cao khoảng -30 °C.
• Thép có độ bền cao như ASTM A671 CC65, A671 CC65 Cl22 và ASTM A671 CC65 Cl22 được sản xuất từ thép tấm A537 Cl.2 sau khi thường hóa. Chúng có hàm lượng phốt pho và lưu huỳnh ≤0.03%, với 100% mối hàn được kiểm tra bằng chụp X-quang. Năng lượng va đập ở nhiệt độ thấp -45℃ là ≥34 J, phù hợp với điều kiện nhiệt độ cực thấp (ví dụ: vận chuyển LNG).
• Thép cường độ cao A671CC70, được sản xuất dựa trên thép tấm A299, có giới hạn chảy trên 480 MPa và độ bền nhiệt độ thấp tốt. Sản phẩm phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi khả năng chịu áp suất bên ngoài cực cao ở nhiệt độ thấp (ví dụ: đường ống dẫn thiết bị đông lạnh).
• Các loại thép chịu nhiệt độ thấp thông thường cũng bao gồm các mẫu phái sinh dựa trên thép A516 Gr.60, phù hợp với đường ống áp suất cao nhiệt độ thấp thông thường ở -29 °C và có hiệu quả kinh tế tốt hơn so với các loại thép chứa niken.

2. Hệ thống cấp thép ASTM A672 và nguyên liệu thô

Các mác thép theo tiêu chuẩn ASTM A672 được ký hiệu là “vật liệu + mác thép”. Nguyên liệu thô chủ yếu được sử dụng là ASTM A285 (tấm thép cacbon cường độ thấp và trung bình dùng cho bình chịu áp lực), ASTM A515 (tấm thép cacbon cho bình chịu áp lực nhiệt độ trung bình), ASTM A516 (tấm thép cacbon cho bình chịu áp lực) và ASTM A537 (tấm thép cacbon-mangan đã qua xử lý nhiệt dùng cho bình chịu áp lực):

• Các mác thép cơ bản như A672 B60, A672 GRB60 và ASTM A672 GRB60 được làm từ thép tấm A515 Gr.60 với hàm lượng cacbon ≤0.27%, hàm lượng mangan 1.0%-1.3% và cường độ kéo 485-620 MPa. Chúng phù hợp cho đường ống nhiệt độ trung bình và áp suất cao ở nhiệt độ 200-300℃.
• Các loại thép chịu nhiệt như A672 C60 CL22, ASTM A672 C65 CL22 và A672 C65 CL22 được sản xuất từ các tấm thép A516 Gr.70 sau khi thường hóa (CL22). Khả năng chịu nhiệt của chúng được cải thiện nhờ tối ưu hóa tỷ lệ mangan-silic, phù hợp với môi trường nhiệt độ và áp suất cao trên 300 °C (ví dụ: đường ống hơi nước trong nhà máy điện).
• Thép siêu áp suất như A672C70 và ASTM A672GRC60 được sản xuất dựa trên thép tấm A537Cl.1. Sau khi tôi và ram, giới hạn chảy của chúng đạt trên 450 MPa, và khả năng duy trì cường độ ở 400 °C trên 80%. Chúng phù hợp cho các hệ thống đường ống siêu áp suất.
• Tấm thép A285 Gr.B được sử dụng làm loại thép tiết kiệm, phù hợp với điều kiện nhiệt độ trung bình (≤250 ℃) và áp suất thấp, với chi phí thấp hơn 10–15% so với dòng A515

So sánh sự khác biệt về hiệu suất (ASTM A671 so với ASTM A672)

Về cơ bản, sự khác biệt về hiệu suất giữa chúng là do sự khác biệt trong thành phần hợp kim và quy trình xử lý nhiệt, cụ thể:

1. Khả năng hàn và tính chất cơ học

• ASTM A671: Độ bền kéo khoảng 485–620 MPa, và giới hạn chảy khoảng 345–415 MPa. Tất cả các loại thép (ví dụ: A671 Gr CC60 và A671 CBD60) đều yêu cầu khả năng hàn tốt và có thể hàn bằng phương pháp hàn hồ quang, hàn khí bảo vệ và các phương pháp khác. Không cần xử lý nhiệt phức tạp sau khi hàn để duy trì độ dẻo dai ở nhiệt độ thấp.
• ASTM A672: Độ bền kéo (550–700 MPa) và giới hạn chảy (380–480 MPa) của ống cấp A672 (ví dụ: A672 B60 và ASTM A672) cao hơn đáng kể so với A671. Cần gia nhiệt sơ bộ (150–200 °C) và xử lý giảm ứng suất sau hàn để ngăn ngừa nứt và thích ứng với tải trọng cơ học dưới áp suất và nhiệt độ cao.

2. Khả năng chịu nhiệt độ cao và chống ăn mòn

• ASTM A671: Các mẫu như ASTM A671 CC60 và A671 CC65 Cl22 kiểm soát hàm lượng phốt pho và lưu huỳnh (≤0.03%) và bổ sung niken. Năng lượng va đập Charpy ở -45℃ là ≥27 J, có khả năng chống chịu thời tiết tuyệt vời. Chúng có thể được sử dụng lâu dài trong điều kiện lạnh và ẩm khắc nghiệt (ví dụ: đường ống dẫn dầu ở các mỏ dầu phía bắc).
• Các mẫu ASTM A672: A672 C60 Cl22, ASTM A672 Gr C60 và các mẫu khác cải thiện độ ổn định nhiệt độ cao thông qua hợp kim với crom và molypden. Tỷ lệ duy trì cường độ ở 350℃ là hơn 85%, nhưng khả năng chống ăn mòn ở nhiệt độ thấp tương đối yếu, phù hợp với môi trường khô và nhiệt độ cao (ví dụ: đường ống hơi nước nhiệt độ cao trong nhà máy hóa chất).

Các lĩnh vực ứng dụng và các dự án quan trọng gần đây

1. ASTM A671 Tiêu chuẩn: Ứng dụng và dự án thép

• Ngành năng lượng: Đoạn phía Bắc của Đường ống dẫn khí phía Đông Trung Quốc-Nga (dự kiến đưa vào vận hành năm 2023) sử dụng ống ASTM A671 (ví dụ: A671 CC60). Đoạn này đi qua các vùng lạnh giá như Hắc Long Giang và Nội Mông, nơi nhiệt độ thấp nhất xuống tới -40°C. Đường ống sử dụng thép A671 CC65 Cl22, đảm bảo an toàn vận chuyển khí đốt tự nhiên vào mùa đông nhờ độ bền nhiệt độ thấp tuyệt vời.
• Ngành công nghiệp hóa chất: Dự án bồn chứa LNG tại Tân Cương (dự kiến hoàn thành vào năm 2024) sử dụng A671CC65CL22 làm đường ống kết nối giữa bồn chứa và bơm chuyển, cho phép vận hành ở nhiệt độ cực thấp mà không bị rò rỉ ở mức -162 °C.
• Kỹ thuật đô thị: Các ống sưởi ấm được sử dụng trong Thế vận hội mùa đông Bắc Kinh (được đưa vào sử dụng năm 2022) được làm bằng vật liệu A671GRCC60, không bị nứt trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt ở nhiệt độ -25 °C, đảm bảo hệ thống sưởi ấm ổn định tại địa điểm tổ chức.

2. Tiêu chuẩn ASTM A672: Ứng dụng và dự án thép

• Ngành năng lượng: Tại Nhà máy điện than Thar ở Pakistan (phát điện vào năm 2023), thép ASTM A672 GR B60 được sử dụng làm đường ống dẫn hơi nước nhiệt độ cao (380 °C, 12 MPa) của lò hơi, đã chịu được thử nghiệm dài hạn trong điều kiện sa mạc nhiệt độ cao.
• Ngành công nghiệp hóa chất: Dự án tinh chế và tích hợp hóa chất 40 triệu tấn/năm của Zhejiang Petrochemical (dự kiến đưa vào vận hành năm 2024) sử dụng thép A672C65CL22 làm đường ống cấp phản ứng áp suất cao (320 °C, 18 MPa) của đơn vị hydrocracking để đáp ứng các yêu cầu về khả năng chống ăn mòn trong điều kiện nhiệt độ và áp suất cao.
• Khai thác dầu khí: Đường ống dẫn khí Jubail tại Ả Rập Xê Út (dự kiến hoàn thành năm 2023) sử dụng đường ống dẫn dầu ASTM A672 C70 để lắp đặt ở vùng nước sâu (260 °C, 22 MPa), có thể thích ứng với điều kiện nhiệt độ và áp suất cực cao ở sa mạc.

Dòng ASTM A671 (ví dụ: A671 CC60, ASTM A671 CC65) có đặc điểm là độ bền nhiệt độ thấp và khả năng chống ăn mòn. Thép tấm được sử dụng làm nguyên liệu thô được thiết kế để vận hành ở nhiệt độ thấp và phù hợp với đường ống áp suất cao trong điều kiện nhiệt độ thấp và độ ẩm cao. Dòng ASTM A672 (ví dụ: A672 B60, ASTM A672 GRC60) có đặc điểm là độ bền và khả năng chịu nhiệt độ cao. Nguyên liệu thô được sử dụng là thép tấm hợp kim chịu nhiệt, phù hợp để vận hành trong điều kiện nhiệt độ trung bình, nhiệt độ cao và áp suất cao.

Việc lựa chọn nên được thực hiện dựa trên điều kiện vận hành thực tế: ASTM A671 được ưu tiên sử dụng trong điều kiện nhiệt độ thấp và độ ẩm, trong khi ASTM A672 được ưu tiên sử dụng trong điều kiện nhiệt độ cao, áp suất cao và khô. Xét về các dự án trọng điểm gần đây, cả hai vật liệu đều đóng vai trò không thể thay thế trong các dự án trọng điểm thuộc ngành năng lượng, hóa chất, v.v., và sự khác biệt về hiệu suất của chúng cũng quyết định phạm vi ứng dụng của chúng.

LONGMA sản xuất và dự trữ đầy đủ các loại ASTM A671 & Ống thép ASTM A672 EFWỐng thép dày có thể được hàn hoặc liền mạch cho các công trình cơ khí. Chúng tôi xuất khẩu hàng chục nghìn tấn ống thép này mỗi năm sang EU, Anh, Thái Lan, Singapore, Úc, New Zealand, Iran, Peru và Chile. Nếu bạn muốn nhập khẩu Ống thép ASTM A671 CC60 CC65 CC70, ASTM A672 C60 C65 C70 EFW/LSAW chất lượng cao, hãy đến với LONGMA.

• Lớp: CA55, CB60, CB65, CB70, CC60, CC65, CC70
• Lớp: 10, 11, 12, 20, 22, 50, 60, 70
• Đường kính ngoài: 406.4-1422mm(16"-56")
• Độ dày của tường: 7.92-50.8mm(0.312 “- 2”)
• Chiều dài: 3-12.5 mét

Email: info@ilongma.com

Tham khảo:

Bài viết:

1. Ứng dụng tiêu biểu của ống thép ASTM A671 trong các dự án cơ sở hạ tầng đa quốc gia
2. Các trường hợp kỹ thuật của ASTM A672 trong các dự án phát điện bằng khí đốt tự nhiên và năng lượng nhiệt
3. Phân tích quy trình sản xuất và quy trình kiểm tra ống thép ASTM A672
4. Phân tích so sánh ASTM A671 và các tiêu chuẩn như API 5L và ASTM A106

Gói tiêu chuẩn:

1. ASTM A671/A671M-16a: ống thép hàn điện (EFW) được thiết kế cho nhiệt độ khí quyển và nhiệt độ thấp hơn