پرمصرف‌ترین لوله آلیاژی مناسب پایپینگ  – A335 Gr. P5 و (P9 – P11 – P22 – P91) را شامل می‌شود. لوله‌های آلیاژی A335 بهترین لوله مانیسمان برای سیستم لوله‌کشی و پایپینگ نیروگاه‌های برق و همچنین صنایع نفت و گاز و پایپینگ پالایشگاه‌ها است.

با دانستنی‌های آهن‌ نرخ با قابلیت‌های لوله آلیاژی آشنا شوید و آگاهانه تجهیزات پایپینگ پروژه خود را انتخاب کنید.

در این مقاله می‌خوانید:

• لوله آلیاژی چیست؟
• کاربرد لوله آلیاژی  ASTM A335
• عناصر آلیاژی گریدهای مختلف ASTM A335
• خواص ترکیب شیمیایی لوله آلیاژی A335
• الزامات تست در لوله ASTM A335

لوله آلیاژی چیست؟

لوله آلیاژی از متریال لوله که ترکیب عناصر فلزی مختلف با پایه آهن است ساخته می‌شود؛ لوله فولادی  خود، یک لوله آلیاژی است. بیشترین تفاوت لوله‌ آلیاژی با لوله فولادی بر سر درصد عناصر آلیاژی است. در لوله فولاد کربنی بیشترین درصد عنصر ترکیبی با آهن؛ کربن است. این در حالی است که در لوله آلیاژی کربن به میزان کم‌تر، و ترکیبی از عنصرهای فلزی دیگر، بخش آلیاژی فولاد را تشکیل می‌دهند. عنصرهای آلیاژی مولیبدن، کروم و نیکل متداول‌ترین ترکیب در لوله آلیاژی را به خود اختصاص می‌دهند.

لوله آلیاژی مناسب پایپینگ A335 (Gr. P5 – P9 – P11 – P22 – P91) اغلب در کارخانه‌های فرایندی که نیاز به استحکام بالایی دارند، استفاده می‌شود. فولاد ضد‌زنگ نوع خاصی از فولاد آلیاژی است که حاوی درصد نسبتاً زیادی کروم است و بهره‌وری در لوله‌ فولادی ضدزنگ را به شکل قابل‌توجهی افزایش می‌دهد. عنصر نیکل در لوله آلیاژی مقاومت عالی در برابر خوردگی ایجاد می‌کند و درخشش متمایز به فلز می‌بخشد. لوله‌های فولادی آلیاژی به دلیل ویژگی‌های عملکردی مانند شکل‌پذیری، سهولت در تثبیت بدون عملیات حرارتی و دوام بالا، مواد مهمی در صنایع تولیدی و صنعت ساختمان هستند. در میان لوله‌های آلیاژی ‌ASTM A335 از دسته کم‌آلیاژ محسوب می‌شود و دارای مقدار کل عناصر آلیاژی زیر ۵٪ است. افزودن درصد بیشتری از عناصر آلیاژی مثل نیکل و کروم انواع لوله آلیاژی از فولاد ضد‌زنگ، فولاد دوبلکس را تولید می‌کند.

لوله A335 گرید P11

همچنین متریال فوق آلیاژی مانند Inconel، Hastelloy، Monel برای لوله و تجهیزات پایپینگ با مصرف ویژه تولید می‌شوند. لازم به ذکر است هر عنصر آلیاژی با میزان درصد حضور در ترکیب فولاد آلیاژی خواص منحصربه‌فرد خود را به آن ترکیب هدیه می‌کند. بنابراین، لزوماً درصد بیشتر یا کمتر عناصر دلیلی برای مرغوبیت آلیاژ نیستند؛ بلکه قابلیت‌های کاربردی بر اساس نیاز شما، لوله آلیاژی مناسب را تعیین می‌کنند. براین‌اساس با مشخصات لوله‌های فولادی آلیاژی ASTM A335 آشنا شوید که لوله‌های بدون درز کروم – مولیبد‌ن هستند.

 لوله آلیاژی A335 با مقاومت قابل‌توجه در برابر خوردگی و استحکام کششی خوب در خدمات و پایپینگ در دمای بالا را به‌راحتی پوشش می‌دهد. به‌طورکلی لوله آلیاژی ASTM A335 گرید P11 و  P22 و P91 در تولید برق نیروگاه‌ها و در صنایع نفت و گاز پایین‌دستی کاربرد دارند. همچنین لوله آلیاژی ASTM A335 گرید P5 و P9 برای کاربردهای پالایشگاهی استفاده می‌شوند.

کاربرد لوله آلیاژی ASTM A335

لوله‌های فولادی آلیاژی در صنعت انرژی برای سرویس‌دهی لوله‌کشی در دمای بالا و تاسیسات لوله‌کشی صنایع برودتی دارای اهمیت استراتژیک هستند. انواع لوله آلیاژی که مقاومت حرارتی تقویت‌شده دارند؛ دما و فشار بالا را به‌خوبی تحمل می‌کنند. آن دسته از لوله آلیاژی که برای دمای بسیار پایین برودتی ساخته شده‌اند؛ تحمل بالا در برابر شکنندگی و مقاومت عالی در برابر انقباض‌ دارند.

کاربرد در صنایع غذایی  و کارخانه‌های لبنی

لوله آلیاژی ASTM A335 متناسب با اتصالات لبنی سری WP5 و Wp9 و Wp91 است. همچنین استاندارد ASTM A234 WPx با لوله آلیاژی A335 در صنایع لبنی هماهنگ است. فلنج‌های آهنگری و اتصالات فولادی فورج استاندارد A182 با گریدهای (F5 و F9 و F11 و F22 و F91 ) در هماهنگی با خواص شیمیایی و فیزیکی لوله آلیاژی ASTM A335 هستند. به‌این‌ترتیب از این متریال و تجهیزات لوله‌کشی می‌توانید برای اتصالات جوشی یا رزوه‌ای استفاده کنید. با انواع متریال پایپینگ + جدول متریال لوله‌کشی در صنایع می‌توانید سایر لوله‌ها و تجهیزات هماهنگ با لوله آلیاژی موردنیاز خود را بیابید. توجه به پایپینگ و تجهیزات لوله‌کشی مؤثر برای هر کاربرد مسیر دستیابی به یک سیستم لوله‌کشی کارآمد را کوتاه و سریع‌تر می‌کند.

عناصر آلیاژی ASTM A335

شناخت ویژگی‌های عناصر آلیاژی به شما کمک می‌کند تا بتوانید پیش‌بینی نسبی از رفتارهای لوله آلیاژی موردنظر خود در شرایط مختلف داشته باشید.

مولیبدن Molybdenum

افزودن مولیبدن Mo استحکام فولاد و حد الاستیک آن را بالا می‌برد. همچنین مقاومت فولاد در برابر سایش، کیفیت تحمل ضربه و استحکام را افزایش می‌دهد. مولیبدن مقاومت در برابر نرم‌شدن لوله آلیاژی را بهبود می‌بخشد و فولاد حاوی کروم را کمتر مستعد شکنندگی می‌کند. مولیبدن Mo با عدد اتمی ۴۲ در لوله آلیاژی از ایجاد حفره در ساختار متریال جلوگیری می‌کند.

کروم Chromium

 کروم Cr با عدد اتمی ۲۴ عنصر کلیدی برای لوله آلیاژی فولاد ضد‌زنگ است که از اکسیدشدن فولاد در دماهای بالا جلوگیری می‌کند. این عنصر کروم مقاومت فولاد را در برابر خوردگی افزایش می‌دهد و باعث بهبودی خواص کششی، تسلیم و سختی لوله‌های کم‌آلیاژ در دمای معمولی می‌شود.

عناصر آلیاژی گریدهای مختلف ASTM A335

لوله آلیاژی مناسب پایپینگ – A335 Gr. P5 و (P9 – P11 – P22 – P91) از عناصر آلیاژی گریدهای مختلف نیز بهره می‌برند:

 آلومینیوم Aluminium

عنصر آلومینیوم Al با عدد اتمی ۱۳ اکسیژن حاصل از ساخت فولاد را در ساختار مولکولی لوله آلیاژی کاهش می‌دهد. آلومینیوم میل زیادی به ترکیب با اکسیژن دارد و به همین دلیل در ساختار لوله آلیاژی با جمع‌آوری اکسیژن، سرعت اکسیداسیون را پایین می‌آورد. خاصیت غیرمغناطیس بودن و شکل‌پذیری عالی عنصر آلومینیوم به بهبود این خواص در لوله آلیاژی A335 کمک می‌کند.

 بور Boron

عنصر بور یا بوران B با عدد اتمی ۵ یک شِبه فلز است و در لوله آلیاژی برای دانه‌بندی ریز و افزایش سختی فولاد استفاده می‌شود. عنصر بور B به پیوند پایدار با سایر عناصر از جمله کربن تمایل زیادی دارد و همین ویژگی قابلیت استحکام لوله آلیاژی را بهبود می‌بخشد.

 کبالت Cobalt

عنصر کبالت Co با عدد اتمی ۲۷ برای افزایش مقاومت سایشی فولاد در لوله آلیاژی استفاده می‌شود و طول عمر لوله را بهبود می‌بخشد. همچنین پایداری دمایی کبالت تحمل حرارتی لوله آلیاژی را بالا می‌برد.

 منگنز Manganese

عنصر منگنز Mn با عدد اتمی ۲۵ معمولاً به شکل آزاد یافت نمی‌شود و همراهی مستمر با آهن دارد. به همین دلیل باعث ویژگی ضد اکسیداسیون در فولاد می‌شود. عنصر منگنز Mn همچنین سختی بهتری به فولاد آلیاژی و همین‌طور لوله آلیاژی می‌دهد.

 نیکل Nickel

عنصر نیکل Ni با عدد اتمی ۲۸ یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین عناصر آلیاژی است که چقرمگی و استحکام ضربه را در لوله آلیاژی افزایش می‌دهد. سختی‌پذیری و مقاومت شکنندگی در دماهای پایین در لوله آلیاژی A335 با میزان نیکل موجود در این آلیاژ مرتبط است.

 سیلیکون Silicon

عنصر سیلیسیم Si با عدد اتمی ۱۴ در ساختار فولادی لوله آلیاژی اکسیژن را کاهش می‌دهد و باعث افزایش سختی و چقرمگی لوله می‌شود. به دلیل جذب اکسیژن توسط سیلیکون خاصیت ضدزنگ بودن در لوله آلیاژی بهبود می‌یابد.

 تیتانیم Titanium

عنصر تیتانیم Ti با عدد اتمی ۲۲ در فولاد آلیاژی از رسوب کاربید کروم جلوگیری می‌کند. عنصر آلیاژی تیتانیم مقاومت عالی در برابر خوردگی آب دریا، کلر و اسیدها دارد و همین ویژگی مقاومت خوردگی لوله آلیاژی را افزایش می‌دهد.

 تنگستن Tungsten

عنصر تنگستن با نام علمی وُلفرام و نماد W و عدد اتمی ۷۴ شناخته می‌شود. این عنصر آلیاژی تنگستن اندازه دانه‌بندی فولاد را اصلاح می‌کند و سختی لوله آلیاژی را به‌ویژه در دماهای بالا افزایش می‌دهد. عنصر تنگستن یا وُلفرام با دمای ذوب ۳۴۲۲ درجه سلسیوس دارای بیشترین دمای جوش و دمای ذوب است و این ویژگی را به لوله آلیاژی نیز منتقل می‌کند.

 وانادیم Vanadium

عنصر آلیاژی وانادیم با نماد V و عدد اتمی ۲۳ مقاومت در برابر خستگی فلز را افزایش می‌دهد. خستگی فلز زمانی اتفاق می‌افتد که قطعات فلزی در اثر تنش‌های مکرر دچار ترک‌خوردگی یا شکستگی می‌شوند.

خواص ترکیب شیمیایی لوله آلیاژی A335

 انواع لوله آلیاژی تحت استاندارد ASTM A335  –  ASME SA335 با پیشوند “P” به‌صورت طیف وسیع P5 تا P92 طراحی شده‌اند. گریدهای لوله آلیاژی A335 با  P11 و P22 همچنین P91 و P92 معمولاً در نیروگاه‌ها استفاده می‌شوند. این در حالی است که گریدهای لوله آلیاژی A335 با  P5 و P9 برای کاربرد در صنعت پتروشیمی رایج‌تر هستند. گریدهای P9 و P91 در این لیست به دلیل عناصر آلیاژی گران‌تر هستند.

الزامات تست در لوله ASTM A335

لوله آلیاژی مناسب پایپینگ – A335 Gr. P5 و (P9 – P11 – P22 – P91) با تست‌های مختلف برای کاربردهای گوناگون آماده می‌شوند.

• تست عرضی – طولی: تست کشش و مسطح شدن، سختی و خمش بر روی ۵ درصد از هر گرید در پارت تولیدی کوره‌های عملیات حرارتی انجام می‌شود.

برای دسته‌های کوچک‌تر، حداقل یک لوله آلیاژی آزمایش می‌شود.

• تست هیدرولیک: برای هر طول لوله تست هیدرولیک به‌صورت مستقل انجام می‌شود.

برای خرید انواع لوله آلیاژی و سایر لوله و اتصالات و تجهیزات لوله‌کشی و پایپینگ با مشاورین متخصص ما در آهن نرخ تماس بگیرید.