ASTM A671 与 ASTM A672：原材料、性能、应用

（ASTM A671与ASTM A672标准及材料特性比较）

在钢铁行业中， ASTM A671 VS ASTM A672 是美国材料与试验协会 (ASTM) 制定的重要标准，主要用于规范电熔焊钢管的生产和应用。了解这两个标准中规定的材料特性对于选择工业管道至关重要。本文将从适用范围、钢种分类、原材料板材标准、性能特征差异、应用领域以及近期重点项目等方面对这两个标准进行详细的比较分析。

标准适用范围(ASTM A671 与 ASTM A672)

1. ASTM A671 标准版

ASTM A671 标准适用于常压和低温条件下使用的电熔焊钢管。A671 管道采用各种强度等级和成分的高质量压力容器板材制成，适用于常压和低温下的高压应用。该标准名义上适用于外径为 16 英寸（400 毫米）及以上、壁厚为 1/4 英寸（6 毫米）及以上的管道。但是，只要满足所有其他要求，也可以提供其他尺寸的管道。ASTM A671 管道耐低温高压，尤其适用于需要耐极低温或潮湿环境的场合。

2. ASTM A672 标准

ASTM A672 标准主要针对中温高压条件下使用的电熔焊钢管。A672 管道采用优质金属板材制成，专为输送高温高压流体而设计。它们适用于中温（200-350°C）和高压环境，并满足此类条件下管道运行的严格性能要求。A672 管道广泛应用于高温高压流体输送系统，例如发电厂的蒸汽管道。

钢材分类和标准 (ASTM A671 与 ASTM A672) 原材料钢板

1. ASTM A671 钢材等级体系和原材料

符合 ASTM A671 标准的钢种由等级 (Grade) 和类别 (Class) 组合表示。等级表示板材的类型，而类别则反映管道生产过程中的热处理、焊缝检验和压力试验。主要使用的原材料板材包括 ASTM A516（压力容器用碳钢板）、ASTM A285（压力容器用低强度和中强度碳钢板）、ASTM A299（压力容器用高强度碳锰硅钢板）和 ASTM A537（压力容器用热处理碳锰钢板）：

• A671CC60、A671GRCC60、ASTM A671CC60等低温基础钢种，以A285GR.C钢板为基础，碳含量≤0.25%，通过添加微量镍元素（0.3~0.6%）增强低温韧性，适用于-30℃左右低温高压环境。
• ASTM A671 CC65、A671 CC65 Cl22、ASTM A671 CC65 Cl22等高韧性钢种，采用A537 Cl.2钢板经正火处理后生产，磷、硫含量≤0.03%，焊缝100%射线探伤，-45℃低温冲击功≥34J，适用于超低温工况（如LNG运输）。
• 高强度钢种A671CC70基于A299钢板制造，屈服强度超过480MPa，具有良好的低温韧性，适用于需要在低温下承受极高外压的场合（例如，低温设备管道）。
• 普通低温钢种还包括以A516 Gr.60钢为基础的派生型号，适用于-29℃普通低温高压管道，比含镍钢种具有更好的经济性。

2. ASTM A672 钢材等级体系和原材料

ASTM A672标准下的钢种采用“材料+等级”的表示方式，主要使用的原材料有ASTM A285（压力容器用低强度和中强度碳钢板）、ASTM A515（中温压力容器用碳钢板）、ASTM A516（压力容器用碳钢板）、ASTM A537（压力容器用热处理碳锰钢板）：

• A672 B60、A672 GRB60、ASTM A672 GRB60等基础钢种采用A515 Gr.60钢板制成，碳含量≤0.27%，锰含量为1.0%-1.3%，抗拉强度为485-620 MPa，适用于200-300℃中温高压管道。
• A672 C60 CL22、ASTM A672 C65 CL22 和 A672 C65 CL22 等耐热钢均采用 A516 Gr.70 钢板经正火处理（CL22）制成。通过优化锰硅比，提高了耐热性，适用于 300°C 以上的高温高压环境（例如发电厂的蒸汽管道）。
• A672C70、ASTM A672GRC60等超高压钢是在A537Cl.1钢板基础上生产的，经淬火回火处理后屈服强度可达450MPa以上，400℃强度保持率超过80%，适用于超高压管道系统。
• A285 Gr.B钢板为经济型钢种，适用于中温（≤250℃）、低压工况，成本较A10系列低15~515%

性能差异比较 (ASTM A671 与 ASTM A672)

本质上，它们之间性能的差异是由于合金成分和热处理工艺的不同造成的，具体为：

1. 焊接性和机械性能

• ASTM A671：抗拉强度约为 485-620 MPa，屈服强度约为 345-415 MPa。所有钢种（例如 A671 Gr CC60 和 A671 CBD60）均需具备良好的焊接性，可通过电弧焊、气体保护焊和其他方法进行焊接。焊接后无需进行复杂的热处理即可保持低温韧性。
• ASTM A672：A550 级管道（例如 A700 B380 和 ASTM A480）的抗拉强度 (672–672 MPa) 和屈服强度 (60–672 MPa) 明显高于 A671。需要进行预热 (150–200 °C) 和焊后应力消除处理，以防止开裂并适应高压高温下的机械载荷。

2. 耐高温、耐腐蚀

• ASTM A671：ASTM A671 CC60、A671 CC65 Cl22等型号控制磷、硫含量（≤0.03%），并添加镍。-45℃夏比冲击功≥27J，耐候性优异，可在严酷的寒湿条件下长期使用（如北方油田管道）。
• ASTM A672型号：A672 C60 Cl22、ASTM A672 Gr C60等通过添加铬、钼合金化提高高温稳定性，350℃强度保持率达85%以上，但耐低温腐蚀性能相对较弱，适用于干燥高温环境（如化工厂高温蒸汽管道）。

应用领域及近期重点项目

1. ASTM A671 标准：钢铁应用和项目

• 能源领域：中俄东线天然气管道北段（计划于2023年投产）采用ASTM A671管材（例如A671 CC60）。该段穿越黑龙江、内蒙古等寒冷地区，最低气温达-40℃。管道采用A671 CC65 Cl22钢级，该钢级凭借其优异的低温韧性，保障冬季天然气输送安全。
• 化工行业：新疆LNG储罐项目（计划2024年建成）采用A671CC65CL22作为储罐与转运泵之间的连接管线，实现-162℃超低温运行，零泄漏。
• 市政工程：北京冬奥会（2022年投入使用）供暖管道采用A671GRCC60材质，在-25℃极端气候条件下不发生开裂，保障了场馆供暖稳定。

2. ASTM A672 标准：钢铁应用和项目

• 能源领域：巴基斯坦塔尔煤电厂（2023年发电），锅炉高温蒸汽管道（672℃，60MPa）采用ASTM A380 GR B12钢，经受住了高温沙漠条件下的长期考验。
• 化工行业：浙江石化40万吨/年炼化一体化项目（计划2024年投产）采用A672C65CL22钢作为加氢裂化装置的高压反应进料管道（320℃、18MPa），满足高温高压条件下的耐腐蚀要求。
• 油气开采：沙特阿拉伯朱拜勒气田管道（计划于2023年竣工）采用ASTM A672 C70深水敷设油管（260℃、22MPa），可适应沙漠极端高温高压条件。

ASTM A671系列（例如A671 CC60、ASTM A671 CC65）的特点是低温强度和耐腐蚀性。用作原材料的钢板专为低温操作而设计，适用于低温高湿条件下的高压管道。ASTM A672系列（例如A672 B60、ASTM A672 GRC60）的特点是耐高温和强度。所用的原材料是耐热合金钢板，适用于中高温和高压条件下的操作。

应根据实际工况选择：低温潮湿工况优先选择ASTM A671，高温高压干燥工况优先选择ASTM A672。从近期重点工程来看，两种材料在能源、化工等重点工程中都发挥着不可替代的作用，性能上的差异也决定了其应用范围。

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• 等级：CA55、CB60、CB65、CB70、CC60、CC65、CC70
• 班级：10、11、12、20、22、50、60、70
• 外径：406.4-1422mm（16″-56″）
• 壁厚：7.92-50.8毫米（0.312英寸-2英寸）
• 长度：3-12.5米

电子邮箱： info@ilongma.com

文献参考：

文章：

1. ASTM A671钢管在跨国基础设施项目中的典型应用
2. ASTM A672在天然气发电及热能项目中的工程案例
3. ASTM A672钢管制造工艺及检验程序分析
4. ASTM A671 与 API 5L 和 ASTM A106 等标准的比较分析

标准版：

1. ASTM A671/A671M-16a：适用于大气和低温的电熔焊（EFW）钢管