ASTM A358/A358M-19
Стандартные технические условия на трубы из аустенитной хромоникелевой нержавеющей стали, сваренные электросваркой плавлением, для эксплуатации при высоких температурах и общего применения

Стандартный №

ASTM A358/A358M-19

Дата публикации

2019

Разместил

American Society for Testing and Materials (ASTM)

состояние

быть заменен

быть заменен

ASTM A358/A358M-24

Последняя версия

ASTM A358/A358M-24a

сфера применения

Обзор стандарта и техническая база

ASTM A358/A358M-19 — это стандартная спецификация для электросварных аустенитных хромоникелевых нержавеющих труб, разработанная Американским обществом по испытаниям и материалам специально для эксплуатации в условиях высоких температур и общего применения. Стандарт был первоначально опубликован в 1952 году, а версия 2019 года является последней пересмотренной версией, отражающей 67 лет технического накопления и отраслевой практики.

Основная ценность этого стандарта заключается в предоставлении надежных технических спецификаций материалов труб для ключевых отраслей промышленности, таких как нефтехимия, электроэнергетика и атомная энергетика, особенно для безопасного применения в высокотемпературных коррозионных средах. По сравнению с обычными трубами из нержавеющей стали, трубы A358 подчеркивают гарантию качества сварки и высокотемпературных характеристик, а также обеспечивают безопасность проекта за счет строгих требований к контролю процесса и испытаниям.

---

Система марок материалов и руководство по выбору

Стандарт охватывает широкий спектр марок материалов, от традиционных серий 304/316 до специальных сплавов, таких как N08020 и N08367, охватывая более 40 различных спецификаций материалов. Каждый материал имеет свои особые области применения и эксплуатационные характеристики.

Марка материала	Номер UNS	Применимый диапазон температур	Основные области применения	Характеристики коррозионной стойкости
304/304L	S30400/S30403	-200~425°C	Общий химический трубопровод	Хорошая стойкость к окисляющим кислотам
316/316L	S31600/S31603	-200~450°C	Морская среда, химическая промышленность	Отличная стойкость к хлоридам
321/321H	S32100/S32109	-200~800°C	Оборудование для высокотемпературной термообработки	Стойкость к межкристаллитной коррозии
N08367	N08367	-200~400°C	Сильная коррозионная среда	Отличная стойкость к точечной коррозии

При выборе материала необходимо учитывать множество факторов: рабочую температуру, среду коррозионная активность, напряженные условия, экономическая эффективность и т. д. При высокотемпературном применении особое внимание следует уделять пределу ползучести и стойкости материала к окислению; для коррозионных сред необходимо оценить локальное коррозионное поведение материала, такое как точечная и щелевая коррозия.

---

Система градаций сварочных процедур

Стандарт определяет 5 градаций сварки, каждая из которых соответствует разному процессу сварки и требованиям к качеству:

Класс сварки	Способ сварки	Требования к радиографическому контролю	Область применения	Уровень контроля качества
Класс 1	Двусторонняя сварка, все сварные швы выполняются с использованием присадочного металла	100% радиографический контроль	Ядерный класс, среда высокого риска	Высший
Класс 2	Двусторонняя сварка, все сварные швы с присадочным металлом	Радиографический контроль не требуется	Общее промышленное применение	Стандарт
Класс 3	Односторонняя сварка, присадочный металл используется на всех сварочных проходах	100% радиографический контроль	Системы среднего давления	Высокая
Класс 4	Аналогично классу 3, присадочный металл не требуется на внутренних поверхностях	100% радиографический контроль	Требования к специальному процессу	Высокая
Класс 5	Двусторонняя сварка, присадочный металл используется на всех проходах	Точечная радиографическая дефектоскопия	Системы низкого давления	Среднее

Сварочные процедуры должны быть аттестованы в соответствии с разделом IX Кодекса ASME по котлам и сосудам под давлением, а операторы сварки также должны быть аттестованы и сертифицированы соответствующим образом. Сварочные процедуры с использованием подкладных колец запрещены для обеспечения целостности и надежности сварных соединений.

---

Технические требования к термообработке

Термообработка является критически важным процессом для обеспечения эксплуатационных характеристик материала, и различные марки материалов имеют определенные требования к термообработке:

Обычные аустенитные нержавеющие стали (такие как 304 и 316) требуют обработки на твердый раствор при температуре не менее 1900 °F (1040 °C) с последующим быстрым охлаждением для предотвращения повторного выделения карбидов. Для таких материалов, как 321 и 347, содержащих стабилизирующие элементы (Ti и Nb), чрезмерно высокие температуры раствора (выше 1950 °F) могут ухудшить их стойкость к межкристаллитной коррозии, что потребует последующей стабилизирующей термообработки.

Записи по термообработке должны быть полными и прослеживаемыми, включая ключевые параметры, такие как скорость нагрева, время выдержки и метод охлаждения. Для материалов класса H (таких как 304H и 316H) термообработка в процессе производства вместо отдельной обработки на твердый раствор не допускается.

---

Неразрушающий контроль и проверка качества

Стандарт устанавливает строгие требования к испытаниям, включая:

Радиографический контроль (RT): Трубопроводы классов 1, 3 и 4 требуют 100% радиографического контроля, в то время как Класс 5 требует не менее 12 дюймов испытания сварного шва на каждые 50 футов. Стандарты испытаний соответствуют ASME Section VIII UW-51 и UW-52.

Механические испытания: Каждая партия трубопровода (до 200 футов) проходит испытания на поперечное растяжение и изгиб, чтобы гарантировать, что прочность сварных соединений не опускается ниже минимального предела прочности на растяжение, указанного для основного материала.

Гидравлические испытания: Каждая труба проходит гидростатические испытания, если покупатель не соглашается на испытание давлением системы вместо этого. Давление и продолжительность испытания должны быть достаточными для того, чтобы инспектор полностью проверил качество сварки.

---

Ключевые моменты в закупочных и технических соглашениях

Технические требования, которые необходимо уточнить при покупке трубы A358, включают:

• Марка материала и номер UNS
• Марка сварки (классы 1-5)
• Размеры (внешний диаметр и толщина стенки)
• Требования к длине
• Отделка торца
• Требования к термообработке
• Специальные требования к испытаниям
• Требования к сертификации и документации

Для проектов по коду ASME также необходимо указать соответствующий раздел (Раздел III или Раздел VIII), а производитель должен иметь соответствующий сертификат ASME.

---

Рекомендации по внедрению и передовой опыт

Рекомендации по внедрению инженерных решений на основе стандартов:

Конструкция Фаза: Выберите подходящий материал и марки сварки на основе характеристик среды и рабочих параметров. Для высокотемпературных применений рассмотрите материал класса H, а для коррозионных сред — материалы со сверхнизким содержанием углерода или молибдена.

Этап производства: Строго контролируйте параметры сварочного процесса, чтобы гарантировать, что подвод тепла находится в соответствующем диапазоне. Процесс термообработки должен точно контролировать температуру и скорость охлаждения.

Этап инспекции: Создайте полную систему прослеживаемости качества, включая сертификаты материалов, записи о сварке, кривые термообработки, протоколы испытаний и т. д.

Этап монтажа: Обратите внимание на связь между сваркой на месте и заводской сваркой, чтобы обеспечить постоянство общего качества. Избегайте загрязнения ионами железа и повреждения поверхности.

Полностью реализуя требования стандарта A358, можно обеспечить долгосрочную безопасную эксплуатацию сварных труб из аустенитной нержавеющей стали в условиях высоких температур и коррозионных сред, предоставляя надежные гарантии на материал для промышленного оборудования.