A214 光輝焼鈍 ERW 熱交換器および凝縮器チューブ

ASTM A214 は強度規格ではありません。溶接仕様です。チューブは電気抵抗溶接によって製造され、その長さ方向に 1 つの真っ直ぐな継ぎ目が残ります。平坦化、フランジ加工、硬度、および製造後に溶接構造を消去する熱処理を通じて、この継ぎ目が親金属と同様に動作することを証明するために規格全体が存在します。光輝焼鈍は、表面品質を犠牲にすることなく、購入者が酸洗いを省略できる仕上げステップです。 4万本の真空管を備えたコンデンサーでは、その違いがスケジュールに現れます。

ASTM A214 は ASME SA214 と並行して発行されており、2 つの文書は技術的には同一です。一般的な要件は ASTM A450 に準拠しており、寸法とテストの詳細の大部分はその参照から実際に取得されるため、注文書では名前はエディションよりも重要です。

仕様

機械的特性要件は、内径 1/8 インチ (3.2 mm) より小さいチューブ、または肉厚 0.015 インチ (0.4 mm) より薄いチューブには適用されません。すべての値を、注文書に記載されている A214 および A450 のエディションと照らし合わせて確認します。

化学および機械的性質

マンガンの範囲はどの基準から見ても狭く、0.36 ポイントの範囲であり、それが重要な点です。強度を追求した鋼ではありません。これは、亀裂を生じることなく、成形、溶接、絞り加工を経て管板に圧延されるように設計された鋼です。低炭素により溶接部の延性が維持されます。制限されたマンガンにより、熱処理サイクルを通じて予測可能な硬度が維持されます。シリコン要件やマイクロ合金の添加はありません。そのため、A214 チューブは高温使用の候補ではありません。

何が欠けているかに注意してください。最大降伏も最大引張もありません。 A214 は強度に制限がないため、400 MPa の引張で戻る熱に準拠します。熱交換器ではこれは問題ありません。熱交換器では、チューブ壁がフープ応力ではなく、腐食代、バッフル摩耗、回転に必要なグリップによって設定されます。厳しい強度ウィンドウを期待している場合は問題ありません。必要な場合は、証明書が到着した後ではなく、注文する前に話し合う必要があります。

このグレードの炭素鋼管は通常、約 900 度 F (480 度) まで適用されます。それを超えると、酸化とクリープが引き継ぎ、選択肢はクロモリ グレードまたはステンレスに移りますが、これは別の記事になります。

サイズ、肉厚、公差

BWG の壁数値は四捨五入された公称値です。計算がゲージ番号に依存する場合は、壁の厚さをゲージ番号ではなく最小厚として注文します。

A214、A179、A192 を並べて表示

A214 と A179 は同一の機械的要件、ほぼ同一の化学的性質、および同じ用途を備えています。違いはルートです。A214 は溶接されており、A179 はシームレスです。他のすべてはそこから導き出されます。溶接チューブは製造コストが安く、長さが長くなり、同心度が向上します。シームレスチューブには継ぎ目がないため、検査する必要がありません。プロジェクトの仕様書に低圧ウォーターボックスのシームレス性が記載されている場合、通常は機能ではなく快適性を購入します。しかし、それは購入者の判断であり、意図的に選択する必要があります。

選択が優先されない 1 つの場所: チューブを拡張してからシール溶接するか、それともウェット H が見えるか。₂S、継ぎ目とその硬度分布は実際の技術的な問題になります。適切に正規化され、光輝焼鈍された A214 チューブは両方に対応します。 900 度の処理を行わずに溶接および冷却された A214 チューブは、証明書に引張に関してどのような記載があるとしても、900 度の処理は行われません。

チューブの作り方

ストリップの選択。冷間圧延され、幅に合わせてスリットされ、最大 0.18% の炭素と 0.27 ～ 0.63% のマンガン ウィンドウに対して化学的チェックが行われます。

形にする。ストリップは、制御された圧力下でエッジがまとめられ、成形セクションを通って徐々に円筒形に丸められます。

高周波溶接です。縦方向の継ぎ目は、数百キロヘルツの周波数での抵抗または誘導によって溶接されます。フィラーメタルはありません。溶接は 2 つのエッジ自体から鍛造されます。

スカーフ。内部および外部の溶接バリは、壁をアンダーカットすることなく、面一に除去されます。

溶接焼きなまし。継ぎ目は 900 度以上のインライン アニーラーを通過し、冷却されます。これは、A214 で義務付けられているステップです。

冷たい描画。中空はマンドレル上で最終的な外径と壁まで描画され、これにより同心度と表面仕上げが設定され、このプロセスで知られる厳密な壁制御が可能になります。

光輝焼鈍。制御された雰囲気内で 650 度以上で最終焼鈍し、同じ雰囲気内で冷却するため、表面は明るい状態を保ちます。

矯正、切断、端部仕上げ。ローラー矯正、所定の長さにカット、スクエアカットまたは面取り、バリ取り。

テストと梱包。全長にわたる渦電流、平坦化とフランジのサンプル、寸法チェック、マーキング、保護での結束。

光輝焼鈍が実際に行うこと

保護雰囲気中でのアニーリングは装飾ではありません。これにより、ショップからプロセスステップが削除され、チューブからのリスクが排除されます。

従来のアニールでは、チューブの内側と外側に暗色の酸化スケールが残ります。このスケールは酸洗によって除去する必要がありますが、酸洗いにはそれ自体の問題が伴います。酸が長いチューブの内径に閉じ込められる可能性があり、洗浄水の質が変動する可能性があり、酸洗い中に拾った水素を後で追い出さなければなりません。熱交換器チューブの場合、ボアは熱伝達が起こり、汚れが発生し始める場所であるため、汚れたボアは荒れた外側よりも悪影響を及ぼします。

光輝焼鈍では、酸化物が形成されないほど十分に低い露点 (通常は -40 度未満) に保たれた水素または窒素-水素雰囲気の連続炉にチューブを通します。チューブは、内側も外側も金属性でスケールのない表面を備えています。酸洗、リンス、水素焼き出しは不要です。

光輝焼鈍でできないことは、悪い溶接を修正したり、真円でないチューブを修正したり、きれいではなかった炉を補正したりすることです。お金を払う価値のある仕上げをするには、次の 3 つの条件を満たす必要があります。

チューブはきれいに挿入する必要があります。描画用潤滑剤、銅の残留物、または指紋は炉内で炭化し、スケールよりも取り除くのが難しい灰色のスマットが残ります。炉前の脱脂は任意ではありません。

大気は想定されるものではなく、監視される必要があります。露点と酸素は、適切に稼働しているラインで継続的に記録されます。漂流している明るい炉は、扉のほうではまだ明るく見え、その向こう側で軽い酸化膜を生成します。

炉後の取り扱いは清潔に保つ必要があります。汚れた床の上を引きずられたり、保護なしで梱包されたりした明るいチューブは、漬けられたチューブのように見えます。ペーパーインターリーブとエンドキャップは製品の一部であり、梱包の一部ではありません。

このチューブが使用される場所

表面コンデンサー発電所では管の数が多いため、水はきれいです。

給水加熱器- 多くの場合、14 または 16 BWG で OD が 1 ですが、場合によっては高圧ステージでステンレスまたは合金のアップグレードが行われます。

オイルクーラーと熱交換器油圧および潤滑システムでは、18 または 20 BWG の 1/2 ～ 3/4 インチのチューブが標準です。

チラーおよび冷凍コンデンサー多くの場合、同じベース チューブ上に強化された表面やフィン付きの表面が付いています。

U チューブ交換器、アニーリング後にチューブを曲げる場合、曲げ部分の継ぎ目の位置は事前に合意する必要があります。

海洋および海洋クーラー、通常、海水が関与する場合はコーティングまたは白銅ニッケルのアップグレードが施されます。

チューブを U 字に曲げる場合、継ぎ目の方向が重要になります。曲げると、曲げの外側は張力がかかり、内側は圧縮されます。継ぎ目を中立軸に沿って実行すると、両方の軸から外れなくなり、ほとんどの曲げ仕様でこれが必要になります。チューブを切断して束ねると継ぎ目の位置が固定されるため、これはチューブの発注段階で決定する必要があります。

A214 ERW 熱交換器および凝縮器チューブ工場

チューブのスケジュール - 外径、最小壁、長さ、数量、ストレートまたは U ベント、および必要なテスト パッケージを送信します。当社は、納品条件、焼きなまし雰囲気、含まれるテスト記録、証明書の種類をすべて記載した価格提示書を持って戻ってきます。したがって、提示書と工場の注文は同じ内容を示しています。

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私たちのケース

ASTM A214 ERW 熱交換器チューブ: 25.4 × 1.65 mm の 1,500 個、光輝焼鈍

よくある質問

A214はA179と同じですか?

同じではありませんが、密接に関連しています。これらは同じ最小引張、降伏、伸び、硬度、および用途を共有しており、化学的性質が異なるのは炭素のみです。A214 では最小値なしで 0.18% まで許容されますが、A179 では 0.06 ～ 0.18% が必要です。本当の違いは製造ルートです。 A214は電気抵抗溶接されています。 A179 はシームレスで冷間引抜き加工されています。通常、A214 の方が安価で、長さも長くなります。

A214には熱処理が必要ですか?

はい、2回です。すべてのチューブは、溶接後に 900 度 (1650 度 F) 以上で熱処理し、最終の冷間引抜き後に再度 650 度 (1200 度 F) 以上で熱処理する必要があります。溶接後処理のみを施した A214 チューブを提供するサプライヤーは 2 番目の要件を省略しており、その結果得られる硬度は 72 HRB 未満に留まらない可能性があります。

規格には光輝焼鈍について記載されていますか?

名前ではありません。 A214 では、空気中または雰囲気制御された炉の冷却チャンバー内での冷却が必要であり、光輝焼鈍は 2 番目のオプションを適切に行う商業的な方法です。この用語自体は規格で定義されていないため、「光輝焼鈍」という言葉だけに頼るのではなく、雰囲気、露点、および結果として生じる表面状態などの要件を注文書に明示的に記載する必要があります。

外径 3 インチを超える A214 チューブを供給できますか?

仕様の他のすべての要件を満たしていれば、はい。図の 3 は通常提供されるサイズ範囲であり、厳密な制限ではありません。実際には、熱交換器チューブの規格がチューブの使用方法に適合しなくなったため、4 歳以上のほとんどの購入者は溶接圧力チューブ仕様に移行します。

内径を指定できないのはなぜですか?

A214は最小壁仕様なので。外径と最小壁を制御し、内径はこれら 2 つによって生成されるものになります。これは意図的なものです。これにより、ミルが壁をプラス側に動かすことができます。これはチューブにとっては良いことであり、義務にとっては無害です。正確なボアが設計にとって重要である場合、A214 は間違った購入仕様です。

電縫溶接は使用上の弱点ですか?

チューブが正しく製造され、正しく扱われている場合はそうではありません。継ぎ目はフィラーを使用せずに母材から鍛造され、900度以上で焼きならしが行われ、ロットごとに平坦化試験とフランジ試験によって検証されます。歴史的に、ERW チューブは入熱が制御されていない低周波溶接によって悪い評判を得ており、その評判は今でも引用されています。インラインアニーリングと全長渦電流試験を備えた最新の高周波溶接は、別の製品です。

A214 チューブは U 曲げバンドルに使用できますか?

はい、それは一般的です。曲げ半径、両方の接線の長さ、および曲げを通る必要な継ぎ目の方向 (通常は中立軸上) を指定します。曲げは最終焼鈍後に行われるため、曲げ後の応力除去が指定されない限り、曲げによって生じた冷間加工は緩和されません。