Материалы для приварных встык фитингов: ASTM A234, A403, A815, B366

Фитинги из углеродистой стали со стыковыми сварными швами являются общими для трубопроводов и технологических трубопроводов в нефтегазовой и энергетической промышленности, фитинги из нержавеющей стали предназначены для применения при высоких температурах, давлениях и коррозии (деминерализация, фармацевтика и пищевая промышленность).

Рассмотрим три основные группы материалов для фитингов со стыковой сваркой: ASTM A234 (фитинги для труб из углеродистых / легированных сплавов), ASTM A403 (нержавеющая сталь) и ASTM A815 (фитинги для дуплексных и супердуплексных труб приварные встык).

Важно отметить, что материал трубы и фитинга приварного встык должен совпадать (например, труба ASTM A106 Gr. B должна быть присоединена к фитингу приварному встык ASTM A234 WPB, или труба ASTM A312 T304 должна быть приварена к ASTM А403 WP304 и тд). Нельзя использовать трубы и приварные встык фитинги из разных материалов. Аналогично, размер фитинга приварного встык и размер присоединяемой трубы должны совпадать.

Материалы фитингов, совместимые с конкретными трубами, показаны в таблице соответствия материалов труб.

Фитинги из углеродистой и легированной стали (ASTM A234)

Стандарт ASTM A234 охватывает фитинги из углеродистой и легированной стали (стыковой сварной шов) для работы при высоких температурах.

Фитинги A234 WPA, WPC и WPC соответствуют трубам ASTM A53, ASTM A106 и API 5L Gr. B. Фитинги приварные встык A234 WP1 - WP91 соответствуют хромомолибденовым трубам ASTM A335.

Стандарт ASTM A420 охватывает фитинги приварные встык из низкотемпературной углеродистой стали, соответствующие трубам по ASTM A333 Gr.3 и ASTM A333 Gr. 6; стандарт ASTM A860 (WPHY42, WPHY52, WPHY56, WPHY60) охватывает фитинги из высокопрочной деформируемой углеродистой стали, которые соответствуют высокопрочным трубам API 5L Gr. Х42, Х52, Х56, Х60.

ASTM A234 Химический состав

Химический состав фитингов по ASTM A234 из углеродистой и легированной стали
Grade	C	Mn	P макс	S макс	Si	Cr	Mo	Ni	Cu	другие
WPB (1,2,3,4,5)	0,30 макс.	0,29-1,06	0,050	0,058	0,10 мин.	0,40 макс.	0,15 макс.	0,40 макс.	0,40 макс.	V 0,08 макс.
WPC (2,3,4,5)	0,35 макс.	0,29-1,06	0,050	0,058	0,19 мин.	0,40 макс.	0,15 макс.	0,40 макс.	0,40 макс.	V 0,08 макс.
WP1	0,28 макс.	0,30-0,90	0,045	0,045	0,10-0,50		0,44-0,65
WP12 CL1	0,05-0,20	0,30-0,80	0,045	0,045	0,60 макс.	0,80-1,25	0,44-0,65
WP12 CL2	0,05-0,20	0,30-0,80	0,045	0,045	0,60 макс.	0,80-1,25	0,44-0,65
WP11 CL1	0,05-0,15	0,30-0,60	0,030	0,030	0,50-1,00	1,00-1,50	0,44-0,65
WP11 CL2	0,05-0,20	0,30-0,80	0,040	0,040	0,50-1,00	1,00-1,50	0,44-0,65
WP11 CL3	0,05-0,20	0,30-0,80	0,040	0,040	0,50-1,00	1,00-1,50	0,44-0,65
WP22 CL1	0,05-0,15	0,30-0,60	0,040	0,040	0,50 макс.	1,90-2,60	0,87-1,13
WP22 CL3	0,05-0,15	0,30-0,60	0,040	0,040	0,50 макс.	1,90-2,60	0,87-1,13
WP5 CL1	0,15 макс.	0,30-0,60	0,040	0,030	0,50 макс.	4,0-6,0	0,44-0,65
WP5 CL3	0,15 макс.	0,30-0,60	0,040	0,030	0,50 макс.	4,0-6,0	0,44-0,65
WP9 CL1	0,15 макс.	0,30-0,60	0,030	0,030	1,00 макс.	8,0-10,0	0,90-1,10
WP9 CL3	0,15 макс.	0,30-0,60	0,030	0,030	1,00 макс.	8,0-10,0	0,90-1,10
WPR	0,20 макс.	0,40-1,06	0,045	0,050				1,60-2,24	0,75-1,25
WP91	0,08-0,12	0,30-0,60	0,020	0,010	0,20-0,50	8,0-9,5	0,85-1,05	0,40 макс.		V 0,18-0,25 Nb 0,06-0,10 N 0,03-0,07 Al 0,02 макс. (6) Ti 0,01 макс. (6) Zr 0,01 макс. (6
WP911	0,09-0,13	0,30-0,60	0,020	0,010	0,10-0,50	8,0-9,5	0,90-1,10	0,40 макс.		V 0,18-0,25 Nb 0,060-0,10 N 0,04-0,09 Al 0,02 макс. (6) B 0,0003-0,006 W 0,90-1,10 Ti 0,01 макс. (6) Zr 0,01 макс. (6)

Примечание:

• Фитинги из профиля или листа из карбона 0,35 макс.
• Фитинги из поковок из карбона 0,35 макс. и кремния 0,35 макс. и без ограничений минимума.
• Для каждого снижения на 0,01% ниже указанного максимума углерода допускается увеличение на 0,06% марганца выше указанного максимума, максимум до 1,35%.
• Сумма Cu, Ni, Niobium и Moly не должна превышать 1,00%.
• Сумма ниобия и молибдена не должна превышать 0,32%.
• Относится к анализу тепла и продукта

ASTM A234 Механические свойства

Предел прочности при растяжении и предел текучести по ASTM A234 для углеродистой и легированной стали	WPB	WPC, WP11-CL2	WP11-CL1, WP22-CL1 WP5-CL1 WP9-CL1	WP11-CL3, WP22-CL3 WP5-CL3 WP9-CL3	WP9
Предел прочности, минимум, если диапазон не задан ksi (MPa)	60 (415)	70 (485)	60 (415)	75 (520)	90 (620)
Предел текучести, мин ksi (MPa) Смещение на 0,2% или расширение на 0,5% под нагрузкой	35 (240)	40 (275)	30 (205)	45 (310)	60 (415)

Удлинение фитингов по ASTM A234 для из углеродистой и легированной стали	WPB, WPC, WP11, WP22		WP91
	продольное	поперечное	продольное	поперечное
Стандарт круглый образец или небольшой пропорциональный образец, мин % в 4 D	22	14	20	13
Прямоугольный образец толщиной стенки 5/16 ″ и более, и для всех небольших размеров, протестированных в полном сечении; мин % через 2 дюйма	30	20
Прямоугольный образец толщиной стенки менее 5/16 ″; мин.% в 2 дюйма (образец шириной 1/2 дюйма)	смотрите примечание

Примечание: для каждого уменьшения толщины стенки ниже 7,94 мм на 0,79 мм допускается вычет 1,5% для продольного и 1,0% для поперечного от стандартных значений

Фитинги приварные встык из нержавеющей стали (ASTM A403)

Стандарт ASTM A403 охватывает фитинги приварные встык из аустенитной нержавеющей стали, соответствующие трубам ASTM A312 TP304, TP316, TP321 и т. д.

ASTM A403 Химический состав

Химический состав нержавеющей стали по ASTM A403
Grade	UNS	C strong>(1)	Mn strong>(1)	P strong>(1)	S strong>(1)	Si strong>(1)	Ni	Cr	Mo	Ti	N strong>(2)	Другие
WPXM-19	S20910	0,06	4,0-6,0	0,045	0,030	1,0	11,5-13,5	20,5-23,5	1,50-3,0		0,20-0,40	(3)
WP304	S3040	0,08	2,0	0,045	0,030	1,0	8,0-11,0	18,0-20,0
WP304L	S30403	0,030(4)	2,0	0,045	0,30	1,0	8,0-12,0	18,0-20,0
WP304H	S30409	0,04-0,10	2,0	0,045	0,030	1,0	8,0-11,0	18,0-20,0
WP304N	S30451	0,08	2,0	0,045	0,030	1,0	8,0-11,0	18,0-20,0			0,10-0,16
WP304LN	S30453	0,030	2,0	0,045	0,030	1,0	8,0-11,0	18,0-20,0			0,10-0,16
WP309	S3090	0,20	2,0	0,045	0,030	1,0	12,0-15,0	22,0-24,0
WP310S	S3108	0,08	2,0	0,045	0,030	1,0	19,0-22,0	24,0-26,0
WPS31254	S31254	0,020	1,0	0,030	0,010	0,80	17,5-18,5	19,5-20,5	6,0-6,6		0,18-0,22	Cu 0,50-1,0
WP316	S3160	0,08	2,0	0,045	0,030	1,0	10,0-14,0	16,0-18,0	2,0-3,0
WP316L	S31603	0,030 (4)	2,0	0,045	0,030	1,0	10,0-14,0(5)	16,0-18,0	2,0-3,0
WP316H	S31609	0,04-0,10	2,0	0,045	0,030	1,0	10,0-14,0	16,0-18,0	2,0-3,0		0,10-0,16
WP316N	S31651	0,08	2,0	0,045	0,030	1,0	10,0-13,0	16,0-18,0	2,0-3,0		0,10-0,16
WP316LN	S31653	0,030	2,0	0,045	0,030	1,0	10,0-13,0	16,0-18,0	2,0-3,0		0,10-0,16
WP317	S3170	0,08	2,0	0,045	0,030	1,0	11,0-15,0	18,0-20,0	3,0-4,0
WP317L	S31703	0,030	2,0	0,045	0,030	1,0	11,0-15,0	18,0-20,0	3,0-4,0
WPS31725	S31725	0,030	2,0	0,045	0,030	1,0	13,5-17,5	18,0-20,0	4,0-5,0		0,20
WPS31726	S31726	0,030	2,0	0,045	0,030	1,0	13,5-17,5	17,0-20,0	4,0-5,0		0,10-0,20
WPS31727	S31727	0,030	1,0	0,030	0,030	1,0	14,5-16,5	17,5-19,0	3,8-4,5		0,15-0,21	Cu 2,8-4,0
WPS32053	S32053	0,030	1,0	0,030	0,010	1,0	24,0-26,0	22,0-24,0	5,0-6,0		0,17-0,22
WP321	S3210	0,08	2,0	0,045	0,030	1,0	9,0-12,0	17,0-19,0		(6)
WP321H	S32109	0,04-0,10	2,0	0,045	0,030	1,0	9,0-12,0	17,0-19,0		(7)
WPS33228	S33228	0,04-0,08	1,0	0,020	0,015	0,30	31,0-33,0	26,0-28,0				Ce 0,05-0,10 Al 0,025Nb 0,6-0,10
WPS34565	S34565	0,030	5,0-7,0	0,030	0,010	1,0	16,0-18,0	23,0-25,0	4,0-5,0		0,40-0,60	Nb 0,10
WP347	S3470	0,08	2,0	0,045	0,030	1,0	9,0-12,0	17,0-19,0				(8)
WP347H	S34709	0,04-0,10	2,0	0,045	0,030	1,0	9,0-12,0	17,0-19,0				(9)
WP348	S3480	0,08	2,0	0,045	0,030	1,0	9,0-12,0	17,0-19,0				Nb + Ta = 103 (C) -1,10Ta 0,10Co 0,2
WP348H	S38815	0,030	2,0	0,045	0,030	1,0	9,0-12,0	17,0-19,0				Nb + Ta = 83 (C) -1,10Ta 0,10 Co0,20
WPS38815	S38815	0,030	2,0	0,040	0,020	5,5-6,5	13,0-17,0	13,0-15,0	0,75-1,50			Cu 0,75-1,50Al 0,30

Strong – высококонцентрированный

Примечание:

Максимум, если не указано иное.

• Метод анализа для азота согласовывается между покупателем и производителем.
• Ниобий 0,10-0,30%; Ванадий 0,10-0,30%.
• Для небольших диаметров или тонких стенок углерод максимум 0,040% является обязательным для марок TP304L и TP316L. Трубы малого наружного диаметра - это трубы с наружным диаметром менее 0,50 дюйма [12,7 мм] 5) и трубы с легкой стенкой такие же, как трубы со средней толщиной стенки менее 0,049 дюйма [1,24 мм].
• На просверленных трубках никель может составлять 11,0-16,0%.
• 5 X (C + N2) -0,70.
• 4 X (C + N2) -0,70. %
• Процент Ниобия должен быть в десять раз выше содержания углерода и не более 1,10%.
• Процент ниобия должен быть в восемь раз выше содержания углерода и не более 1,10%.

ASTM A403 Механические свойства

Требования к растяжению и удлинению по ASTM A403		WP304, WP316	WP304L, WP316L
Предел текучести. Min ksi (MPa)		30 [205]	25 [170]
Предел прочности при растяжении Min ksi (MPa)		75 [515]	70 [485]
Удлинение	Продольное	28	28
	Поперечное	20	20

Дуплексные/супердуплексные приварные встык фитинги (ASTM A815)

Стандарт ASTM A815 охватывает фитинги из дуплексной и супердуплексной приварные встык, соответствующие трубам ASTM A790 и ASTM A928. Эти специальные марки нержавеющей стали используются для различных химических процессов, трубопроводов, нефтепромысловых трубопроводов и теплообменников, процессов десульфурирование дымовых газов.

Дуплексная нержавеющая сталь имеет следующие преимущества по сравнению со стандартными сериями серии 300:

• Хорошая общая коррозионная стойкость и высокая прочность
• Более высокая устойчивость к коррозионному растрескиванию под воздействием хлорида
• Стойкость к хлорированной точечной и щелевой коррозии
• Хорошая стойкость к сульфидной коррозии
• Легко сваривать и приспосабливать

UNS S31803, UNS S32205 Химический состав (дуплекс)

Grade	C	Mn	Si	P	S	Cr	Mo	Ni	N	Fe
S31803	0,030 макс.	2,00 макс.	1,00 макс.	0,030 макс.	0,020 макс.	22,0-23,0	3,00-3,50	4,50-6,50	0,14-0,20	63,72 мин.
S32205	0,030 макс.	2,00 макс.	1,00 макс.	0,030 макс.	0,020 макс	21,0-23,0	2,50-3,50	4,50-6,50	0,8-0,20	63,54 мин.

UNS S31803, UNS S32205 Механические свойства (дуплекс)

Grades	Плотность (g/cm 3)	Плотность (lb/in 3)	Температура плавления (°C)	Температура плавления (°F)
S31803 / S32205	7,805	0,285	1420-1465	2588-2669

UNS S32750, UNS S32760 Химический состав (супер дуплекс)

Grade	C	Mn	Si	P	S	Cr	Mo	Ni	N	Fe
S32750	0,030 макс.	1,20 макс.	0,80 макс.	0,035макс.	0,020 макс.	24,0-26,0	3,00-5,00	6,00-8,00	0,24-0,32	58,095 мин.
S32760	0,05 макс.	1,00 макс.	1,00 макс.	0,030 макс.	0,010 макс	24,0-26,0	3,00-4,00	6,00-8,00	0,20-0,30	57,61 мин.

UNS S32750, UNS S32760 Механические свойства (Super Duplex)

Grades	Плотность (g/cm 3)	Плотность (lb/in 3)	Температура плавления (°C)	Температура плавления (°F)
S32750 / S32760	7,8	0,281	1350	2460

Фитинги приварные встык из никелевых сплавов (ASTM B366)

Фитинги приварные встык из никелевых сплавов используется для более высоких давлений / температур и агрессивных сред, где более низкие классы будут выходить из строя. Стандарт ASTM B366 / SB 366 охватывает фитинги из высоколегированных стыковых сварных соединений (суперсплавы), как Inconel, Incoloy, Hastelloy и другие, перечисленные в таблице ниже. Вместо этого стандарт MSS-SP 43 охватывает размеры и допуски на стыковые фитинги из никелевого сплава.

Фитинги из никелевого сплава

Название	UNS	DIN	Соответствующая марка трубы	Эквивалентная кованая марка
904L	N08904	1.4539	B677/B673	B649
Alloy 020	N08020	2.466	B729/B464	B462
Alloy 230	N06230	-	B622/B619	B564
Alloy 400 (Monel)	N04400	2.436	B165/B725	B564
Alloy 59	N06059	2.4605	B622/B619	B564
Alloy 600 (Inconel)	N06600	2.4816	B167/B517	B564
Alloy 625 (Inconel)	N06625	2.4856	B444/B705	B564
Alloy 800 (Incoloy)	N08800	1.4558	B407/B514	B564
Alloy 800H (Incoloy)	N08810	1.4958	B407/B514	B564
Alloy 800HT (Incoloy)	N08811	1.4959	B407	B564
Alloy 825 (Incoloy)	N08825	2.4858	B423/B705	B564
Alloy B	N10001	-	B622/B619	-
Alloy B2 (Hastelloy)	N10665	2.4617	B622/B619	-
Alloy B3 (Hastelloy)	N10675	-	B622/B619	B564
Alloy C22 (Hastelloy)	N06022	2.4602	B622/B619	B564
Alloy C276 (Hastelloy)	N10276	2.4819	B622/B619	B564
Alloy C4	N06985	2.461	B622/B619	-
Alloy G-3	N06985	2.4619	B622/B619	-
Alloy G30	N06030	-	B622/B619	-
Alloy K500 (Monel)	N05500	2.4375	-	B865
Nickel 200	N02200	2.4066	B161/B725	B564
Nickel 201	N02201	2.4068	B161/B725	-

Химический состав фитингов из никелевых сплавов

Fe

C

Ni

Cr

Mo

Co

Cu

Mn

S

Si

W

V

P

Al

Ti

Nickel 200

0,40 макс.

0,15 макс.

99,0 мин.

0,25 макс.

0,35 макс.

0,01 макс.

0,35 макс.

Nickel 201

0,40 макс.

0,02 макс.

99,0 мин.

0,25 макс.

0,35 макс.

0,01 макс.

0,35 макс.

Hastelloy C276

4,0-7,0

0,01 макс.

Остальное

14,5-16,5

15,0-17,0

2,5 макс

1,0 макс.

0,03 макс.

0,08 макс.

3,0-4,5

0,035 макс.

0,04 макс.

Inconel 600

6,0-10,0

0,15 макс.

72,0 мин.

14,0-17,0

0,50 макс.

1,00 макс.

0,015 макс.

0,50 макс.

Inconel 601

14

0,05

61,5

22,5

0,3

0,2

1,4

Inconel 625

5,0 макс.

0,10 макс.

Остальное

20,00-30,00

8,0-10,0

1,0 макс.

0,50 макс.

0,015 макс.

0,50 макс.

0,015 макс.

0,40 макс.

0,40 макс.

Inconel 718

Остальное

0,08 макс.

50,00-55,00

17,00-21,00

2,80-3,30

1,00 макс.

0,30 макс.

0,35 макс.

0,015 макс.

0,35 макс.

0,015 макс.

0,20-0,80

0,65-1,15

Incoloy 800

39,5 мин.

0,10 макс.

30,0-35,0

19,0-23,0

0,15-0,60

0,15-0,60

Incoloy 800H

39,5 мин.

0,05-0,10

30,0-35,0

19,0-23,0

0,15-0,60

0,15-0,60

Incoloy 800HT

39,5 мин.

0,06-0,10

30,0-35,0

19,0-23,0

0,25-0,60

0,25-0,60

Incoloy 825

22,0 мин.

0,05 макс.

38,0-46,0

19,5-23,5

1,5-3,0

1,0 макс.

0,03 макс.

0,5 макс.

0,20 макс.

0,60-1,2

Alloy 20

Остальное

0,07 макс.

32,00-38,00

19,0-21,0

2,0-3,0

3,0-4,0

2,0 макс.

0,035 макс.

1,0 макс.

0,045 макс.

Monel K500

2,0 макс.

0,25 макс.

63,0-70,0

Остальное

1,5 макс.

0,01 макс.

0,50 макс.

2,30-3,15

0,35-0,85

Типичные области применения никелевых легирующих материалов (нефть и газ)

Сплав никеля	Типичная область применения в нефтегазовой промышленности
Nickel 200/201	Судостроение и проектирование техники освоения континентального шельфа Оборудование для обработки щелочных растворов Производство и обработка гидроксида натрия Реакторы и сосуды, где фтор реагирует с углеводородами
Hastelloy C-276	Предотвращение загрязнения дымовых труб, вентиляционных труб, заслонок, скрубберов, пароперегреватель дымовых газов, вентиляторов, корпусов вентилятора Системы десульфурации дымовых газов Оборудование для химической обработки, такие как теплообменники, реакционные сосуды, испарители и трубопроводы для перекачки Резервуары высокосернистых нефтяных газов
Monel K500	Эксплуатация в сероводородсодержащих средах Нефтегазодобывающая безопасность подъемников и клапанов Средства и приборы нефтескважин, такие как бурильные трубы Нефтяная промышленность Цепи, тросы, пружины, обивка клапанов, крепеж для эксплуатации в судовых условиях
Monel 400	Судовое машиностроение Оборудование для химической и углеводородной переработки Цистерны для бензина и пресной воды Неочищенная нефть Деаэрирующие нагреватели Водонагреватели для питательной воды котлов и другие теплообменники Клапаны, насосы, валы, фитинги и крепеж Промышленные теплообменники Хлорированные растворители Дистилляционные колонны сырой нефти
Incoloy 800H/HT	Этиленовые топочные котлы Углеводородное растрескивание Клапаны, фитинги и другие компоненты, подверженные коррозионному воздействию при 1100-1800 ° F Промышленные печи Оборудование для термообработки Химическая и нефтехимическая переработка Супер-нагреватели и перегреватели на электростанциях Сосуды под давлением Теплообменники
Incoloy 825	Химическая обработка Контроль загрязнения Нефтяные и газовые скважины Переработка ядерного топлива Компоненты оборудования для травления, такие как нагревательные змеевики, баки, корзины и цепи Кислотное производство
Inconel 600	Химическая индустрия Термообрабатывающая промышленность Ядерная инженерия Компоненты газовой турбины
Inconel 601	Химическая обработка Авиакосмическая промышленность Термообрабатывающая промышленность Выработка энергии Термообработка муфелей и ретортов Радиантная труба Сетки поддержки катализатора в производстве азотной кислоты Опоры для пароперегревателя
Inconel 625	Специализированное оборудование для морской воды Химико-технологическое оборудование
Inconel 718	Химическая обработка Оборудование для контроля загрязнения Ядерные реакторы Криогенные резервуары Клапаны, крепежи, пружины, оправки, трубные подвески Оборудование устья скважины и противовыбросовые предохранители (BOPS)