ASTM A671 CC60 CL22 S2 (-46° C) NACE MR0175 LSAW -Stahlrohr 1066.8 X 12.7 mm

Einführung in ASTM A671 CC60 CL22 S2 (-46° C) NACE MR0175 LSAW -Stahlrohr

ASTM A671 CC60 CL22 S2 (-46° C) Nace Mr0175 LSAW Steel Pipe ist eine hochwertige elektrische Fusionsscheibe (EFW) Kohlenstoffstahlrohr für Hochdruckservice bei atmosphärischen und niedrigeren Temperaturen, insbesondere in anspruchsvollen Umgebungen wie Öl- und Gasübertragung. mit einem äußeren Durchmesser von 1066.8 mm (42 Zoll) und eine Wandstärke von 12.7 mm, Dieser Längsbogenschweiß (LSAW) Das Rohr wird aus ASTM A516 Grade hergestellt 60 Druckbehälterplatten, Gewährleistung hervorragender Zähigkeit und Schweißbarkeit. Die CL22 -Bezeichnung zeigt die Normalisierung der Wärmebehandlung und die radiologische Untersuchung an, Während die S2 -Ergänzungsbedarf sicherstellt. Einhaltung der NACE MR0175 garantiert die Resistenz gegen Sulfidstressrisse (SSC) In sauren Serviceumgebungen, Es ideal für harte Bedingungen.

Die robusten mechanischen Eigenschaften des Rohrs, einschließlich einer minimalen Ertragsfestigkeit von 220 MPA und Zugfestigkeit von 415–550 MPa, kombiniert mit seinem Korrosionsbeständigkeit, Machen Sie es für Anwendungen wie Hauptübertragungsstammlinien geeignet, Kesselrohr, und petrochemische Pipelines. Seine Kosteneffizienz, Im Vergleich zu Hochleistungslegierungen wie Inconel® 718, und seine Fähigkeit, in niedrigen Temperaturen und korrosiven Einstellungen durchzuführen, Positionieren Sie es als zuverlässige Wahl für eine kritische Infrastruktur. Dieser Artikel enthält eine detaillierte Erforschung der chemischen Zusammensetzung des Rohrs des Rohrs, mechanische Eigenschaften, Herstellungsprozess, Korrosionsbeständigkeit, Anwendungen, und dimensionale Toleranzen, mit umfassenden Tabellen, die wichtige Parameter zusammenfassen. Vergleiche mit Inconel 718, Incoloy 901, und API 5L X70 unterstreichen seine spezialisierte Rolle in industriellen Anwendungen.

 

Chemische Zusammensetzung und Materialanalyse

Die chemische Zusammensetzung des ASTM A671 CC60 CL22 S2 -Rohrs, Basierend auf der ASTM A516 -Klasse 60 Platten, ist auf Stärke zugeschnitten, Zähigkeit, und Schweißbarkeit in Umgebungen mit niedriger Temperatur. Die typische Zusammensetzung umfasst Kohlenstoff (0.04–0,27%), Mangan (0.85–1,20%), Phosphor (≤ 0,025%), Schwefel (≤ 0,025%), Silizium (0.15–0,40%), und Spurenmengen Aluminium (≥0,02%) Für die Desoxidation. Diese Elemente sorgen für eine stabile Mikrostruktur mit minimalen Einschlüssen, Verbesserung der Pipe -Leistung im sauren Service per NACE MR0175. Der niedrige Kohlenstoffgehalt verringert das Risiko von Schweißfehlern, Während Mangan Stärke und Zähigkeit verbessert. Phosphor und Schwefel werden eng kontrolliert, um Verspritzung zu verhindern, kritisch für die Resistenz mit niedriger Temperatur bei -46 ° C.

Im Vergleich zu Inconel 718 (50–55% Nickel, 17–21% Chrom, 4.75–5,50% Niob), ASTM A671 CC60 enthält deutlich weniger legierte Elemente, Verweilen Sie sich eher auf Kohlenstoff und Mangan für Festigkeit als auf Nickel-Basis-Niederschlagsverhärtung. Incoloy 901 (40–45% Nickel, 2.35–3.10% Titan) hat auch einen höher legierten Inhalt, Bieten überlegener Korrosionsbeständigkeit, jedoch zu höheren Kosten. Relativ zu API 5L x70 (0.26% KOHLENSTOFF, 1.65% Mangan), ASTM A671 CC60 hat ein niedrigeres Kohlenstoffäquivalent (Ich ≤ 0,43%), Verbesserung der Schweißbarkeit, aber etwas geringere Streckgrenze bieten (220 MPA vs. 485 MPA). Die NACE MR0175 Compliance sorgt dafür, eine kritische Anforderung für Sauergaspipelines. Diese Kompositionsabrechnung Kosten und Leistung, Das Rohr für großen Durchmesser geeignet machen, Hochdruckanwendungen.

mechanische Eigenschaften

Die mechanischen Eigenschaften des ASTM A671 CC60 CL22 S2-Rohrs sind für niedrige Temperaturen optimiert, Hochdruckanwendungen. Die minimale Ertragsfestigkeit ist 220 MPA (32 Ksi), mit einer Zugfestigkeit von 415–550 MPa (60–80 ksi) und Dehnung von ≥ 27% für Wanddicken ≤ 25 mm, pro ASTM A516 -Note 60. Die S2 ergänzenden Anforderungen erfordern Charpy V -Notch -Impact -Tests bei -46 ° C, mit minimaler Energieabsorption von 14 j (einzel) und 18 j (Durchschnittliche) Für die Schweißzentrinlinie, Wärme-betroffene Zone (HAZ), und Grundmetall, Gewährleistung der Zähigkeit in kalten Umgebungen. Die normalisierende Wärmebehandlung (Cl22) bei 850–950 ° C., gefolgt von Luftkühlung, verfeinert die Getreidestruktur, Beseitigung von Restspannungen und Verbesserung der Leistung der niedrigen Temperaturen.

Im Vergleich zu Inconel 718 (Streckgrenze 1035 MPA, Zugfestigkeit 1275 MPA), ASTM A671 CC60 bietet eine geringere Stärke, ist jedoch für strukturelle Anwendungen kostengünstiger. Incoloy 901 (Ertragsfestigkeit ~ 900 MPa) Bietet eine höhere Stärke als CC60, ist jedoch weniger für den sauren Service mit niedrigem Temperatur geeignet. API 5L X70 (Streckgrenze 485 MPA, Zugfestigkeit 570 MPA) übertrifft CC60 in Stärke, fehlt jedoch die gleiche Niedrigtemperaturzähigkeit und die NACE-Konformität ohne zusätzliche Verarbeitung. Die Schweißnaht des Rohrs unterzogen, Gewährleistung der Integrität unter Druck. Diese Eigenschaften machen ASTM A671 CC60 CL22 S2 ideal für Pipelines in kalten Klimazonen und korrosiven Umgebungen, ein Gleichgewicht der Zähigkeit bieten, Stärke, und Erschwinglichkeit.

Korrosionsresistenz und NACE MR0175 Compliance

ASTM A671 CC60 CL22 S2 -Rohr ist für mäßige Korrosionswiderstand ausgelegt, Verbessert durch NACE MR0175 Compliance für saure Serviceumgebungen, die Wasserstoffsulfid enthalten (H2S). Der niedrige Kohlenstoff- und Schwefelgehalt, kombiniert mit einer kontrollierten Mikrostruktur (Härte ≤ 22 HRC), Minimieren Sie die Anfälligkeit für Sulfidstressrisse (SSC) und Wasserstoff-induziertes Riss (THIS). Die Oberfläche des Rohrs kann mit Epoxidbewegung überzogen werden (EP), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), fusionsgebundenes Epoxid (FBE), oder Antikorrosionsöl, um die Resistenz gegen externe Korrosion in Boden- oder Meeresumgebungen zu verbessern. Galvanisierung oder Lackierung ist ebenfalls möglich, obwohl weniger verbreitet für Rohre mit großer Durchmesser.

Im Gegensatz zu Inconel 718, die sich aufgrund seines 50–55% Nickels und 2,8 bis 3,3% Molybdänum in Chlorid-reichen und hochtemperaturkorrosiven Umgebungen auszeichnet, ASTM A671 CC60 basiert auf Beschichtungen zum Korrosionsschutz, Da ist seine Kohlenstoffstahlbasis weniger von Natur aus resistent. Incoloy 901 Bietet eine bessere Korrosionsbeständigkeit als CC60, ist jedoch nicht ohne spezifische Verarbeitung NACE-konform. API 5L X70 Pipes, verwendet in ähnlichen Anwendungen, Erforderne Beschichtungen wie 3LPE für Korrosionsbeständigkeit, Ähnlich wie CC60, kann jedoch nicht ohne zusätzliche Kontrollen die Härteanforderungen der NACE MR0175 erfüllen. Die Fähigkeit des Rohrs, in sauren Gaspipelines zu arbeiten, kombiniert mit seinen niedrigen Kosten im Vergleich zu Nickellegierungen, macht es zu einer praktischen Wahl für Öl- und Gasanwendungen, bei denen eine mäßige Korrosionsbeständigkeit mit ordnungsgemäßem Schutz ausreicht.

Herstellung und Verarbeitung

Die Herstellung von ASTM A671 CC60 CL22 S2 LSAW Steel Pipe beinhaltet Elektrofusionsschweiß mit Füllstoffmetall, Verwenden Sie ASTM A516 -Note 60 Platten. Der LSAW -Verfahren beinhaltet das Rollenteller in eine zylindrische Form, gefolgt von Längsbogenschweißen in Längsschnitt (SAH) sowohl auf internen als auch auf externen Oberflächen, um eine robuste Naht zu gewährleisten. Die Schweißnaht wird mit Schalblätten verstärkt und gereinigt, Gewährleistung der dimensionalen Genauigkeit und einer glatten Finish. Normalisierung der Wärmebehandlung (Cl22) bei 850–950 ° C., gefolgt von Luftkühlung, wird auf das gesamte Rohr angewendet, einschließlich Schweißnähte und Haz, Um Restbelastungen zu beseitigen und die Zähigkeit mit niedriger Temperatur zu verbessern. Die S2 -Anforderung erfordern Auswirkungstests bei -46 ° C., Die Leistung bei kalten Bedingungen überprüfen.

Die Pfeife unterzogen 100% Röntgenprüfung (RT) pro CL22 zur Erkennung von Schweißfuhren unvollkommene, zusammen mit hydrostatisch, Ultraschall-, oder Wirbelstromtests, um die Integrität zu gewährleisten. NACE MR0175 Compliance beinhaltet die Kontrolle von Härte und Mikrostruktur durch Wärmebehandlung und Materialauswahl. Im Vergleich zu Inconel 718, Dies erfordert Vakuumschmelzen und komplexe Wärmebehandlungen (z.B., Lösung Glühen bei 1038 ° C), ASTM A671 CC60 ist einfacher zu produzieren, Kosten senken. Incoloy 901 und API 5L X70 Pipes beinhalten auch einfachere Prozesse als Inconel 718 Möglicherweise erfordern möglicherweise zusätzliche Tests für den sauren Service. Die Abmessungen der Rohr (1066.8 mm OD, 12.7 mm wt) werden mit präzisen Rollen und Schweißen erreicht, Erfüllung von ASTM A671-Toleranzen für Anwendungen mit großer Durchmesser.

Anwendungen

ASTM A671 CC60 CL22 S2 (-46° C) Nace Mr0175 LSAW Steel Pipe wird in Branchen weit verbreitet, die zu einer zuverlässigen Leistung bei niedrigen Temperaturen und in sauren Dienstleistungen erforderlich sind. Die primären Anwendungen umfassen Hauptübertragungskofferraumleitungen für Öl und Gas, große Stationskommunikationspipelines, Kesseleinlass- und Auslassrohre, und schwebender Produktionsspeicher und Abladen (FPSO) Modulrohr. Die Low -Temperature -Zähigkeit der Rohre bei -46 ° C macht es für kalte Klimazonen geeignet, Während NACE MR0175 Compliance die Haltbarkeit in H2S-haltigen Umgebungen wie Sourgasbrunnen sicherstellt. Sein großer Durchmesser (1066.8 mm) und mäßige Wandstärke (12.7 mm) Unterstützung des Hochdruckflüssigkeitstransports im petrochemischen, Wärmekraft, und Gasübertragungsindustrie.

Im Gegensatz zu Inconel 718, Wird in Hochtemperaturen- und Sauergasanwendungen verwendet (z.B., Jet Engine -Komponenten), ASTM A671 CC60 ist für Niedertemperatur optimiert, Kostensensitive Projekte. Incoloy 901, in ähnlichen engagierten Umgebungen eingesetzt, fehlt der niedrige Temperaturfokus von CC60. API 5L X70-Rohre werden in ähnlichen Pipeline-Anwendungen verwendet, erfüllen jedoch möglicherweise nicht die gleichen Tenperatur- oder NACE-Anforderungen ohne Anpassung. Die Vielseitigkeit der Pfeife, mit Endlöchern wie Schräg, Einfach, oder überfielen, und Beschichtungen wie FBE oder 3LPE, verbessert seine Anpassungsfähigkeit für Wasser, öl, und Gasübertragung, Es ist eine bevorzugte Wahl für Infrastrukturprojekte in harten Umgebungen.

Maßtoleranzen

Dimensionale Toleranzen für ASTM A671 CC60 CL22 S2 LSAW -Stahlrohr werden von ASTM A671 bestimmt, Gewährleistung der Präzision für Anwendungen mit großer Durchmesser. Für ein Rohr mit einem äußeren Durchmesser von 1066.8 mm (42 Zoll), Die Toleranz beträgt ± 0,5% der angegebenen OD (ungefähr ± 5,33 mm). Die Wandstärke Toleranz für 12.7 mm beträgt ± 12,5% (ungefähr ± 1,59 mm), Gewährleistung einer konsequenten Stärke. Geradheitabweichung ist beschränkt auf 0.2% der Rohrlänge, kritisch für lange Pipelines. Die Toleranz des Rohrumfangs beträgt ± 0,5% der angegebenen OD, und Gewichtstoleranz beträgt ± 10%, Gewährleistung der Gleichmäßigkeit in groß angelegten Projekten.

Im Vergleich zu Inconel 718 Schmiede- (ASTM B637: ± 0,25 mm für kleine Durchmesser), ASTM A671 CC60 hat aufgrund seiner größeren Größe und des strukturellen Fokus lockerere Toleranzen. Incoloy 901 Schmiedungen folgen ähnliche Präzisionsstandards wie Inconel 718, während API 5L X70 Pipes (API 5L: ± 0,75% von, ± 10% Gew) haben leicht engere OD -Toleranzen, aber vergleichbare Wandstärke Toleranzen. Die Schweißnahthöhe wird kontrolliert, um eine glatte Finish zu gewährleisten, und Ende endet (z.B., Abgeschrägt) Erfüllen Sie die ASME B16.25 -Standards. Diese Toleranzen gewährleisten eine zuverlässige Installation und Leistung in Anwendungen wie Gasübertragungsleitungen, wo die dimensionale Genauigkeit kritisch ist.

Technische Spezifikationen und Parametertabelle

Die folgende Tabelle fasst die Schlüsselparameter von ASTM A671 CC60 CL22 S2 zusammen (-46° C) NACE MR0175 LSAW -Stahlrohr (1066.8 X 12.7 mm), Bereitstellung einer Referenz für Ingenieure.

Parameter	Spezifikation
Standard	ASTM A671 / Asme SA671
Klasse	CC60 CL22 S2
MATERIAL	ASTM A516 Note 60
Außendurchmesser	1066.8 mm (42 Zoll)
Wandstärke	12.7 mm
Chemische Zusammensetzung	C: 0.04–0,27%, MN: 0.85–1,20%, P: ≤ 0,025%, S: ≤ 0,025%, Si: 0.15–0,40%, Al: ≥0,02%
Streckgrenze (min)	220 MPA (32 Ksi)
Zugfestigkeit	415–550 MPa (60–80 ksi)
DEHNUNG (min)	≥ 27% (≤ 25 mm Gew)
Impact Test (S2)	-46° C, 14 j (einzel), 18 j (Durchschnittliche) für Schweißnaht, HAZ, Unedles Metall
Wärmebehandlung	Normalisierung bei 850–950 ° C., Luft abgekühlt (Cl22)
Nace Mr0175	Härte ≤ 22 HRC, SSC -Widerstand
Schweißmethode	LSAW (getauchten Lichtbogen-Schweißen)
testen	100% RT, Hydrostatische, Ultraschall-, Spannung, Biegungstests
Beschichtungen	EP, PE, PP, FBE, Antikorrosionsöl, Verzinkung, Lackierung
Ende endet	Abgeschrägt, Einfach, Gewinde, gekoppelt
Anwendungen	Öl-/Gaspipelines, Kesselrohr, Petrochemie, FPSO -Module

Diese Tabelle bietet einen kurzen Überblick über die Spezifikationen der Pipe, Unterstützung bei Design- und Beschaffungsentscheidungen.

Vergleich mit Inconel 718, Incoloy 901, und API 5L x70

ASTM A671 CC60 CL22 S2 unterscheidet sich signifikant von Inconel 718, Incoloy 901, und API 5L X70 in Zusammensetzung, Eigenschaften, und Anwendungen. Inconel 718 (Streckgrenze 1035 MPA, 50–55% Nickel) zeichnet sich in Hochtemperaturen aus, Korrosive Umgebungen wie Luft- und Raumfahrt- und Sauergasbrunnen, Bieten überlegener Korrosionsresistenz, jedoch mit deutlich höheren Kosten. ASTM A671 CC60 (Streckgrenze 220 MPA) ist für niedrige Temperaturen optimiert, Kostensensitive Anwendungen, Auf Beschichtungen zum Korrosionsschutz stützen. Incoloy 901 (Ertragsfestigkeit ~ 900 MPa, 40–45% Nickel) Bietet eine hohe Festigkeit und Korrosionsresistenz für die Luft- und Raumfahrt, aber es fehlt die Niedrigtemperaturziel und die NACE-Konformität von CC60 ohne Anpassung.

API 5L X70 (Streckgrenze 485 MPA, Zugfestigkeit 570 MPA) wird in ähnlichen Pipeline -Anwendungen verwendet, eine höhere Festigkeit als CC60 bieten, aber möglicherweise niedrigere Low-Temperatur-Zähigkeit und NACE-Konformität. ASTM A671 CC60 Normalisierung und S2 -Test sorgen für eine überlegene Leistung bei -46 ° C., während sein niedrigeres CEV die Schweißbarkeit im Vergleich zu x70 verbessert. Die Wahl hängt von den Projektanforderungen ab: Inconel 718 für extreme Korrosion und Temperatur, Incoloy 901 Für hochfeste Luft- und Raumfahrt, API 5L X70 für Hochdruckpipelines, und ASTM A671 CC60 für kostengünstige, Niedriger Temperatur-sauerer Service.

Herausforderungen und Einschränkungen

Trotz seiner Vorteile, ASTM A671 CC60 CL22 S2 Pipe Flohes Herausforderungen. Seine Kohlenstoffstahlbasis erfordert Beschichtungen, um externer Korrosion zu widerstehen, Im Gegensatz zu Inconel 718s inhärenter Widerstand. Im sauren Service, Die strenge Einhaltung von NACE MR0175 Härte und Mikrostrukturkontrollen ist entscheidend, um SSC zu verhindern, eine präzise Wärmebehandlung und Tests erfordern. Der LSAW -Prozess, während für große Durchmesser kostengünstig, erfordert hochwertiges Schweißen, um Mängel zu vermeiden, mit 100% RT ergänzt die Produktionskosten. Die Leistung mit niedriger Temperatur bei -46 ° C ist robust, Anwendungen unter dieser Temperatur erfordern jedoch möglicherweise alternative Noten wie ASTM A671 CC65 oder CC70.

Im Vergleich zu API 5L x70, ASTM A671 CC60 hat eine geringere Stärke, Einschränkung der Verwendung in ultrahochdrucken Pipelines. Inconel 718 und Incoloy 901, während stärker, sind unerschwinglich teuer für eine groß angelegte Infrastruktur. Installation von Rohren mit großer Durchmesser (1066.8 mm) benötigt spezialisierte Geräte, und Feldschweißen müssen die NACE -Konformität beibehalten. Diese Herausforderungen werden durch fortgeschrittene Beschichtungen gemindert, strenge Qualitätskontrolle, und richtiges Design, Gewährleistung der Zuverlässigkeit der Pipe bei anspruchsvollen Anwendungen wie Gasübertragung und petrochemischer Verarbeitung.

Zukünftige Trends und Innovationen

Die Zukunft des ASTM A671 CC60 CL22 S2 LSAW -Stahlrohr wird durch Fortschritte in der Herstellung geformt, Beschichtungen, und Nachhaltigkeit. Innovationen im untergetauchten Lichtbogenschweißen und in der Echtzeit-Schweißgängerüberwachung verbessert die Nahtqualität, Defekte reduzieren, und Kosten senken. Forschung zu fortgeschrittenen Beschichtungen, wie nanotechnologiebasierte FBE und 3LPE, Verbessert die Korrosionsresistenz, Verlängerung der Lebensdauer in harten Umgebungen. Die Integration digitaler Tools, wie Vorhersagewartung und Pipeline -Überwachung, Verbessert die Betriebseffizienz und Sicherheit bei Öl- und Gasanwendungen.

Die wachsende Nachfrage nach Energieinfrastruktur, insbesondere in kalten Klimazonen und Sauergasfeldern, Fördert die Verwendung von NACE-konformen Rohren wie ASTM A671 CC60. Nachhaltige Praktiken, wie recycelte Produktionsmethoden mit recyceltem Stahl und kohlenstoffarmen Kohlenstoff, übereinstimmen auf Umweltziele. Im Vergleich zu Inconel 718 und Incoloy 901, die die additive Fertigung für komplexe Teile erforschen, ASTM A671 CC60 konzentriert sich auf kostengünstige Skalierbarkeit für Pipelines mit großer Durchmesser. Als globale Energieübergänge beschleunigen, Dieses Rohr bleibt eine kritische Komponente, Unterstützung zuverlässiger und nachhaltiger Flüssigkeitsverkehr unter herausfordernden Bedingungen.

Fazit

ASTM A671 CC60 CL22 S2 (-46° C) NACE MR0175 LSAW -Stahlrohr (1066.8 X 12.7 mm) ist ein robustes, kostengünstige Lösung für Hochdruck, Lowperaturanwendungen in sauren Serviceumgebungen. Seine chemische Zusammensetzung, Basierend auf der ASTM A516 -Klasse 60, Gewährleistet Schweißbarkeit und Zähigkeit, beim Normalisieren (Cl22) und Impact -Tests bei -46 ° C (S2) garantieren Leistung in kalten Klimazonen. NACE MR0175 Compliance sorgt für die Resistenz gegen SSC gegen SSC, Es ist ideal für Öl- und Gaspipelines, Kesselrohr, und petrochemische Anwendungen. Der LSAW -Prozess und strenge Tests (100% RT, Hydrostatische) Gewährleistung der Zuverlässigkeit für die Infrastruktur mit großer Durchmesser.

Im Vergleich zu Inconel 718 und Incoloy 901, ASTM A671 CC60 bietet eine geringere Festigkeits- und Korrosionsbeständigkeit, zeichnet sich jedoch in Kostensensitiven aus, Niedertemperaturanwendungen. Relativ zu API 5L x70, Es bietet überlegene Low-Temperatur-Zähigkeit und NACE Compliance. Die detaillierte Parametertabelle und dimensionale Toleranzen dienen als wertvolle Ressource für Ingenieure. Zukünftige Innovationen im Schweißen, Beschichtungen, und Nachhaltigkeit wird seine Leistung verbessern, Gewährleistung seiner Rolle in der kritischen Infrastruktur. ASTM A671 CC60 CL22 S2 bleibt ein Beweis für das Leistungsbilanz, Erschwinglichkeit, und Zuverlässigkeit in der modernen Technik.