Composition chimique du tube sans soudure ASTM A213 T11

Norme de matériau ASTM A213 :

Régie par ASME SA213 / ASTM A213. Cette spécification couvre les tubes sans soudure en acier allié ferritique et austénitique pour chaudières, surchauffeurs et échangeurs de chaleur.

"SA213" désigne la spécification de matériau ASME BPVC (Boiler and Pressure Vessel Code) Section II, qui est essentiellement identique à la spécification ASTM A213. Pour la construction de récipients sous pression (ASME BPVC Section I ou VIII), le préfixe "SA" est requis.

Caractéristique clé : Sans soudure

Les tubes sont fabriqués sans soudure longitudinale. Ceci est réalisé grâce à des procédés tels que l'extrusion à chaud ou le perçage rotatif suivi d'un étirage Pilger/étirage à froid.

Pourquoi sans soudure ? Essentiel pour les applications à haute pression et à haute température dans les chaudières et les échangeurs de chaleur. Une soudure est un point faible potentiel susceptible de défaillance en cas de cycles thermiques et de contraintes sévères ; la construction sans soudure élimine ce risque.

Application principale du tube sans soudure ASTM A213 T11 : Échangeurs de chaleur (et chaudières)

Échangeurs de chaleur : Spécifiquement conçus pour être utilisés dans les plaques tubulaires des échangeurs de chaleur fonctionnant à des températures et des pressions élevées, couramment présents dans :

Raffineries pétrochimiques

Usines de transformation chimique

Production d'énergie (générateurs de vapeur à récupération de chaleur - HRSG, réchauffeurs d'eau d'alimentation)

Composants de chaudières : Également largement utilisés dans :

Surchauffeurs de chaudières

Réchauffeurs de chaudières

Économiseurs de chaudières (dans les sections nécessitant une résistance à la température plus élevée que l'acier au carbone)

Propriétés clés du tube sans soudure ASTM A213 T11 et pourquoi il est utilisé :

Résistance à haute température : Maintient une bonne résistance à la traction et au fluage à des températures significativement supérieures à celles de l'acier au carbone (généralement jusqu'à ~650°C / 1200°F).

Résistance à l'oxydation : La teneur en chrome offre une bien meilleure résistance à la calamine (oxydation) en service vapeur par rapport aux tubes en acier au carbone, ce qui prolonge la durée de vie.

Résistance au fluage : La teneur en molybdène améliore la résistance à la déformation lente et continue sous contrainte à des températures élevées (fluage).

Bonne fabricabilité et soudabilité : Le T11 est généralement considéré comme soudable avec des procédures appropriées (préchauffage, traitement thermique post-soudure - PWHT).

Rentabilité : Offre un bon équilibre entre performance et coût par rapport aux aciers plus alliés comme le T22 (2,25Cr-1Mo) ou les aciers inoxydables (TP304, TP316) pour sa plage de température applicable.

Exigences de fabrication et d'essais (selon SA213/A213) :

Traitement thermique : Les tubes T11 sont toujours fournis à l'état recuit. Le recuit (chauffage et refroidissement lent) adoucit l'acier, optimise la ductilité et produit la microstructure requise (principalement de la ferrite avec quelques carbures).

Analyse chimique : Limites de composition strictes pour le carbone, le manganèse, le phosphore, le soufre, le silicium, le chrome, le molybdène et autres éléments résiduels.

Essais mécaniques du tube sans soudure ASTM A213 T11 :

Essai de traction : Exigences minimales pour la résistance à la traction, la limite d'élasticité et l'allongement.

Essai de dureté : Des limites de dureté maximales sont spécifiées pour garantir une ductilité et une soudabilité appropriées.

Essai hydrostatique : Chaque tube doit résister à une pression d'essai hydrostatique minimale sans fuite.

Contrôle non destructif (CND) :

Essai par courants de Foucault : Obligatoire sur chaque tube pour détecter les imperfections telles que les fissures, les soudures ou les inclusions.

Essai par ultrasons : Facultatif sauf spécifié par l'acheteur, utilisé pour détecter les imperfections internes ou externes plus importantes.

Tolérances dimensionnelles : Contrôles stricts des tolérances du diamètre extérieur (OD), de l'épaisseur de paroi (WT) et de la longueur.

Finition de surface : Les surfaces des tubes doivent être lisses et exemptes de calamine et d'imperfections préjudiciables aux performances.

Certification et marquage du tube sans soudure ASTM A213 T11 :

Des rapports d'essais de matériaux (MTR) ou des rapports d'essais de fabrication certifiés (CMTR) sont fournis, certifiant la conformité aux exigences chimiques, mécaniques et d'essais.

Les tubes sont généralement marqués avec :

Nom ou marque du fabricant

Spécification SA213

Grade (T11)

Numéro de lot (pour la traçabilité)

Taille (par exemple, OD x WT)

"S" indiquant Sans soudure (bien qu'inhérent à la définition du tube SA213)

Méthode CND utilisée (par exemple, "E" pour courants de Foucault)

En résumé :

Un tube d'échangeur de chaleur sans soudure SA213 T11 est un tube en acier allié ferritique sans soudure fabriqué à partir d'acier à 1,25 % de chrome - 0,50 % de molybdène, fabriqué conformément aux exigences strictes de l'ASME SA213/A213. Il est fourni à l'état recuit. Son utilisation principale est dans les échangeurs de chaleur et les composants de chaudières (comme les surchauffeurs et les réchauffeurs) à haute température et haute pression, où sa résistance à haute température, sa résistance à l'oxydation, sa résistance au fluage et son intégrité sans soudure en font un choix fiable et rentable dans sa plage de température de fonctionnement.