Rohrkappen nach ASTM A234, A420, A860 und A403: Standards, Materialien, Abmessungen und Kaufratgeber

Stumpfgeschweißte Rohrkappen werden zum Verschließen des Endes eines Rohrleitungssystems verwendet und entsprechend dem Rohrmaterial, der Auslegungstemperatur, den Druckanforderungen, der Wandstärke und der geltenden Maßnorm ausgewählt.

Für Anwendungen aus Kohlenstoffstahl und legiertem Stahl gelten folgende allgemeine Materialspezifikationen:ASTM A234UndASTM A420. ASTM A860deckt hochfeste -Stumpfschweißverbindungen aus ferritischem Stahl- abASTM A403Deckt Armaturen aus austenitischem Edelstahl ab.

Für standardmäßige werkseitig hergestellte Stumpfschweißkappen-sind die Maßanforderungen im Allgemeinen wie folgt festgelegtASME B16.9. Die Materialspezifikation und die Maßnorm sollten daher in der Bestellung gesondert angegeben werden.

1. Was ist eine Stumpfschweißrohrkappe?

Eine Stumpfschweiß-Rohrkappe ist ein Rohranschlussstück, das zum Verschließen des Rohrendes verwendet wird. Eine Stumpfschweißkappe wird mit einer umlaufenden Stumpfnaht direkt an das Rohr geschweißt.

Die Kappe muss mit dem Rohrleitungssystem kompatibel sein in Bezug auf:

Nennrohrgröße

Wandstärke

Materialqualität

Auslegungsdruck

Auslegungstemperatur

Schweißverfahren

Anwendbarer Rohrleitungscode

Zu den gängigen Kappenformen gehören:

Ellipsoide oder gewölbte Kappen

Halbkugelförmige Kappen

Torisphärische Kappen

Konische oder spezielle -Profilverschlüsse für gefertigte Anwendungen

Die genaue Form und Konstruktion hängt von der Maßnorm und dem technischen Design ab.

A Der Rohrdeckel sollte nicht automatisch als Druckbehälterkopf behandelt werden. Standard-Rohrleitungskappen werden als Rohrleitungsarmaturen hergestellt und eingestuft, während Druckbehälterköpfe gemäß den geltenden Druckbehältervorschriften und Berechnungsregeln konstruiert werden.

2. ASTM-Standards für Rohrkappen

Die am besten geeignete ASTM-Materialspezifikation hängt von der Anwendung und dem Material des Rohrleitungssystems ab.

ASTM A234 deckt bearbeitete Verbindungsstücke aus Kohlenstoffstahl und legiertem Stahl für die Herstellung von Druckrohren und Druckbehältern bei mittleren und erhöhten Temperaturen ab.

ASTM A860 umfasst hoch{1}feste Stumpfschweißarmaturen aus ferritischem Stahl-für Anwendungen einschließlich Hochdruck-Gas- und Ölübertragungs- und -verteilungssystemen. Die Spezifikation umfasst Anforderungen an die chemische Zusammensetzung, die mechanischen Eigenschaften, die Wärmebehandlung und die Kerbzähigkeit.

ASTM A403 umfasst Formstücke aus austenitischem Edelstahl für Druckrohranwendungen. Seine WP-Klassen umfassen auch verschiedene Klassen, die Konstruktions- und NDE-Anforderungen identifizieren.

Wichtig

ASTM-Materialspezifikationen und ASME-Maßstandards dienen unterschiedlichen Zwecken.

Zum Beispiel:

ASTM A234 WPB + ASME B16.9

bedeutet:

A234 WPB → Material- und Fertigungsanforderungen

ASME B16.9 → Maßanforderungen für den Stumpfschweißanschluss

Diese Unterscheidung sollte in einer Ausschreibung klar sein.

3. Auswahl allgemeiner Rohrkappenqualitäten

ASTM A234 WPB

A234 WPBist eine der am häufigsten spezifizierten Armaturenqualitäten aus Kohlenstoffstahl.

Es wird häufig mit Kohlenstoffstahlrohren kombiniert, wie zum Beispiel:

ASTM A106 Klasse B

ASTM A53 Klasse B

API 5L-Kohlenstoffstahlrohr, bei dem die Projektspezifikation A234-Fittings zulässt

Die Materialabstimmung sollte sich jedoch immer an den Rohrleitungsspezifikationen des Projekts orientieren und nicht davon ausgehen, dass WPB automatisch für jede Kohlenstoffstahlleitung akzeptabel ist.

ASTM A420 WPL6

A420 WPL6ist eine Niedrigtemperatur-Verbindungssorte aus Kohlenstoffstahl, die dort eingesetzt wird, wo das Rohrleitungssystem eine Zähigkeit bei niedrigen Temperaturen erfordert.

WPL6 wird häufig mit Anwendungen bei niedrigen-Temperaturen und Charpy-Auswirkungsanforderungen in Verbindung gebracht. Die tatsächlichen Mindestanforderungen an die Entwurfstemperatur und die Stoßprüfung- sollten anhand der geltenden Spezifikation und des Projektentwurfscodes bestätigt werden.

Verwenden Sie keine einfache Regel wie:

„Unter −29 Grad verwenden Sie WPL6.“

Bei der Materialauswahl sollten die tatsächliche minimale Designtemperatur, die Dicke, die Anforderungen an Schlagtests, die Rohrleitungsvorschriften und die Projektspezifikation berücksichtigt werden.

ASTM A860 WPHY-Klassen

A860 umfasst hoch-ferritische Stumpfschweißverbindungen-. Typische Noten sind:

WPHY 42

WPHY 52

WPHY 56

WPHY 60

WPHY 65

WPHY 70

Diese Qualitäten werden häufig in Hochdruckanwendungen für die Öl- und Gasübertragung verwendet, bei denen eine höhere Festigkeit erforderlich ist.

A860 ist mehr als eine Material-Festigkeitsbezeichnung. Auch Wärmebehandlung, Kerbzähigkeit und andere mechanische Anforderungen sind Bestandteil der Spezifikation.

ASTM A403 Edelstahlsorten

Zu den gängigen A403-Qualitäten für rostfreie Anwendungen gehören:

WP304

WP304L

WP316

WP316L

WP321

WP347

WP317

Die genaue Qualität und Fittingklasse sollte entsprechend der Spezifikation des Rohrleitungsmaterials und der Betriebsumgebung ausgewählt werden.

ASTM A403 erfordert eine Wärmebehandlung und umfasst Anforderungen an die chemische Analyse, die mechanischen Eigenschaften und die visuelle Prüfung.

4. Abmessungen und Größenbereich der Rohrkappen

Standardmäßige werksseitig hergestellte -Stumpfschweißkappen-fallen unter die RichtlinieASME B16.9.

Gängige Handelsgrößen reichen von:

NPS 1/2 bis NPS 48

oder ungefähr:

DN15 bis DN1200

Die genauen Maßverfügbarkeiten hängen von Armaturentyp, Größe und Hersteller ab.

Bei größeren Durchmessern oder -nicht standardmäßigen Verschlüssen muss der Hersteller möglicherweise auf der Grundlage einer Kundenzeichnung oder einer projektspezifischen Maßangabe arbeiten.

Was sollte angegeben werden?

Eine Anfrage für Rohrkappen sollte normalerweise Folgendes enthalten:

NPS oder DN

Außendurchmesser, wo erforderlich

Wandstärke oder Zeitplan

Materialqualität

Standard

Kappentyp

Vorbereitung beenden

Wärmebehandlung

Inspektionsanforderungen

Zum Beispiel:

ASME B16.9, ASTM A234 WPB, NPS 12, SCH 40, Stumpfschweißkappe

ist viel klarer als:

12-Zoll-Kohlenstoffstahlkappe

5. Benötigt die Kappe denselben Zeitplan wie das Rohr?

Nicht unbedingt als einfache Regel.

Die Wandstärke der Kappe muss der geltenden Maßnorm und den Druck-/Konstruktionsanforderungen des Rohrleitungssystems entsprechen.

Für eine Standard-Rohrleitungsverbindung legen Käufer oft fest, dass die Kappe mit dem Rohrplan übereinstimmt, wie zum Beispiel:

Rohr: NPS 8 SCH 80
Kappe: NPS 8 SCH 80

Die korrekte Spezifikation sollte jedoch anhand der geltenden Norm, des Auslegungsdrucks, der Temperatur und der Anschlussmaße überprüft werden.

Verwenden Sie nicht die allgemeine technische Regel „Der Kappenplan muss immer dem Rohrplan entsprechen oder ihn übertreffen“.

Für nicht-Standard- oder Hochdruckanwendungen- fordern Sie vor der Bestellung die Maßzeichnung des Herstellers an und bestätigen Sie die Konstruktionsgrundlage.

6. Stumpf-Vorbereitung des Schweißnahtendes

Stumpfschweißkappen haben normalerweise eine Schweißnahtkonfiguration, die zum Stumpfschweißen an das Rohr geeignet ist.

Wenn ASME B16.25 gilt, ist die Schweißnahtenvorbereitung gemäß der Norm festgelegt.

Die tatsächliche Fasenkonfiguration kann auch beeinflusst werden durch:

Wandstärke

Schweißverfahren

Rohrspezifikation

Anforderungen an das Projektschweißen

Kundenzeichnung

Wenn Ihr Projekt eine spezielle Schweißnahtvorbereitung erfordert, fügen Sie der Angebotsanfrage die Zeichnung oder Schweißspezifikation bei.

7. Inspektion und Prüfung

Das Inspektionspaket sollte auf der ASTM-Materialspezifikation, der Maßnorm und den Projektanforderungen basieren.

Zu den typischen Inspektionsgegenständen gehören:

Chemische Zusammensetzung

Überprüfen Sie die Wärmechemie anhand der angegebenen Materialqualität.

Mechanische Prüfung

Je nach anwendbarer Norm und Klasse kann die Prüfung Folgendes umfassen:

Zugversuch

Härteprüfung

Auswirkungstests für niedrige-Temperaturen oder bestimmte Dienste

Maßprüfung

Zu den typischen Kontrollen gehören:

Außendurchmesser

Wandstärke

Gesamthöhe

Gegebenenfalls Innendurchmesser

Vorbereitung beenden

Rundheit

Geradheit/Profil

Markierung

NTE

Je nach Ausstattungsspezifikation und Kaufanforderungen kann die NTE Folgendes umfassen:

Ultraschallprüfung

Magnetpulverprüfung

Flüssigkeitseindringprüfung

Röntgenuntersuchung

Die genaue NDE-Methode und die Akzeptanzkriterien sollten in der geltenden Norm oder Kaufspezifikation angegeben sein.

Für A403-Formteile umfasst die Spezifikation verschiedene Klassen, die mit der Konstruktionsmethode und dem Umfang/Typ der NDE verknüpft sind.

PMI und Inspektion durch Dritte-

Für Projekte aus Legierungen und Edelstahl können Käufer außerdem Folgendes anfordern:

Positive Materialidentifikation (PMI)

Rückverfolgbarkeit der Wärme-zahl

Inspektion durch Dritte-

Maßkontrollbericht

MTC-Rezension

Typische Drittagenturen können SGS, Bureau Veritas, TÜV oder eine andere vom Käufer benannte Agentur sein.

8. Rohrkappe vs. Druckbehälterkopf

Eine Standardrohrkappe und ein Druckbehälterkopf sind nicht einfach deshalb austauschbar, weil beide das Ende eines Behälters oder Rohrs verschließen.

Rohrkappe

Wird typischerweise als Rohrverbindungsstück verwendet und nach geltenden Fittingsnormen wie ASME B16.9 hergestellt.

Druckbehälterkopf

Entworfen gemäß den geltenden Druckbehältervorschriften, z. B.:

ASME BPVC Abschnitt VIII

EN 13445

Die Kopfdicke, Geometrie, zulässige Spannung und Designberechnungen werden unterschiedlich bestimmt.

Wenn die Komponente Teil eines Druckbehälters ist, ersetzen Sie sie nicht ohne technische Genehmigung durch eine Standard-Rohrleitungskappe.

 

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FAQ

Welcher ASTM-Standard wird für Rohrkappen aus Kohlenstoffstahl verwendet?

ASTM A234/A234M wird üblicherweise für Rohrverbindungsstücke aus bearbeitetem Kohlenstoffstahl und legiertem Stahl für den Einsatz bei mittleren- und erhöhten-Temperaturen verwendet. A234 WPB ist eine der gebräuchlichsten Kohlenstoffstahl-Verbindungssorten.

Was ist der Unterschied zwischen A234 WPB und A420 WPL6?

A234 WPB ist eine gängige Verbindungssorte aus Kohlenstoffstahl für den Einsatz bei mittleren- und erhöhten-Temperaturen. A420 WPL6 ist für den Einsatz bei niedrigen-Temperaturen vorgesehen und stellt Anforderungen an die Zähigkeit bei niedrigen-Temperaturen. Die richtige Qualität hängt von den Konstruktionsbedingungen und den geltenden Rohrleitungsspezifikationen ab.

Was ist ASTM A860 WPHY70?

A860 WPHY70 ist eine hochfeste ferritische Stumpfstahlsorte-für Schweißverbindungen. A860 ist für hoch{6}feste Armaturen vorgesehen, die insbesondere in Hochdruck-Öl- und Gasübertragungs- und -verteilungssystemen verwendet werden.

Was ist der Unterschied zwischen ASTM A234 und ASME B16.9?

Sie decken verschiedene Aspekte des Produkts ab.

ASTM A234deckt Material- und Herstellungsanforderungen für Armaturen aus bearbeitetem Kohlenstoffstahl und legiertem Stahl ab.

ASME B16.9deckt Abmessungen und Toleranzen für werksseitig hergestellte {{0}geformte Stumpf--Schweißbeschläge ab.

Ein Produkt kann daher als angegeben werdenASTM A234 WPB + ASME B16.9.

Was ist der Standardgrößenbereich für ASME B16.9-Rohrkappen?

ASME B16.9 deckt werkseitig hergestellte -geschmiedete{2}}Schweißfittings in Größen von NPS 1/2 bis NPS 48 ab. Die tatsächlich verfügbare Größe, Wandstärke und Materialkombination sollten mit dem Lieferanten bestätigt werden.

Muss eine Rohrkappe zum Rohrplan passen?

Nicht unbedingt als allgemeingültige Regel. Die Kappe muss den geltenden Maß- und Designanforderungen entsprechen. Bei Standard-Rohrleitungssystemen ist es üblich, den Rohrplan abzugleichen, die korrekten Anschlussspezifikationen sollten jedoch anhand des Projektentwurfs bestätigt werden.

Ist der A420 WPL6 für den Einsatz bei −46 Grad geeignet?

WPL6 ist ein Fittingtyp für niedrige{1}Temperaturen mit Anforderungen an die Schlagzähigkeit-. Die Eignung eines Fittings bei einer bestimmten Designtemperatur muss jedoch anhand der geltenden Ausgabe von ASTM A420/A420M, Fittinggröße/-dicke, Schlaganforderungen und Projektdesigncode bestätigt werden.

Müssen Kappen aus Edelstahl A403 gebeizt und passiviert werden?

Beizen und Passivieren werden üblicherweise für Edelstahlarmaturen vorgeschrieben, sollten jedoch nicht automatisch als universelle A403-Anforderung behandelt werden. Bestätigen Sie die erforderliche Oberflächenbehandlung in der Kaufspezifikation.

Kann eine ASME B16.9-Rohrkappe als Druckbehälterkopf verwendet werden?

Nicht automatisch. Eine Standard-Rohrkappe ist ein Rohrverbindungsstück, während ein Druckbehälterkopf entsprechend der geltenden Druckbehälternorm konstruiert und hergestellt werden muss.

Referenzen

ASTM A234/A234M - Standardspezifikation für Rohrverbindungsstücke aus bearbeitetem Kohlenstoffstahl und legiertem Stahl für den Einsatz bei mittleren und hohen Temperaturen.

ASTM A420/A420M - Standardspezifikation für Rohrverbindungsstücke aus bearbeitetem Kohlenstoffstahl und legiertem Stahl für den Einsatz bei niedrigen-Temperaturen und für andere Anwendungen.

ASTM A860/A860M - Standardspezifikation für hoch-geschmiedete hochfeste ferritische Stumpf--Schweißfittings.

ASTM A403/A403M - Standardspezifikation für geschmiedete austenitische Edelstahl-Rohrverbindungsstücke.

ASME B16.9 -Fabrik-hergestellte Schmiedestumpf-Schweißbeschläge.

ASME B16.25 - Stumpfschweißenden.

DE 10204 - Metallprodukte - Arten von Prüfdokumenten.