ASTM A1012 Standard-Spezifikation für nahtlose und geschweißte Kondensator- und Wärmetauscherrohre aus ferritischem, austenitischem und Duplex-Stahl mit integrierten Lamellen

1. ASTM A1012 Geltungsbereich

1.1 Diese Spezifikation beschreibt nahtlose und geschweißte Rohre aus ferritischem, austenitischem und Duplex-Stahl, deren Außen- oder Innenfläche oder beide durch ein Kaltformungsverfahren modifiziert wurden, um eine integrierte, verbesserte Oberfläche für eine verbesserte Wärmeübertragung zu erzeugen. Die Rohre werden in Oberflächenkondensatoren, Verdampfern, Wärmetauschern und ähnlichen Wärmeübertragungsapparaten mit ungerippten Enddurchmessern bis einschließlich 1 Zoll (25,4 mm) verwendet. Kesselrohre sind davon ausgenommen.

1.2 Die in Zoll-Pfund-Einheiten angegebenen Werte sind als Standard anzusehen. Die in Klammern angegebenen Werte dienen nur zur Information.

1.3 Der folgende Vorsichtshinweis bezieht sich nur auf den Teil mit der Prüfmethode: Abschnitt 12 dieser Spezifikation: Diese Norm erhebt nicht den Anspruch, alle Sicherheitsbedenken, die mit ihrer Verwendung verbunden sind, zu berücksichtigen. Es liegt in der Verantwortung des Anwenders dieser Norm, vor der Verwendung geeignete Sicherheits- und Gesundheitspraktiken festzulegen und die Anwendbarkeit gesetzlicher Beschränkungen zu ermitteln.

2. ASTM A1012 Referenzierte Dokumente

2.1 ASTM-Normen:

A 213/A 213M Spezifikation für nahtlose Kessel-, Überhitzer- und Wärmetauscherrohre aus ferritischem und austenitischem legiertem Stahl2

A 249/A 249M Spezifikation für geschweißte Kessel-, Überhitzer-, Wärmetauscher- und Kondensatorrohre aus austenitischem Stahl2

A 268/A 268M Spezifikation für nahtlose und geschweißte ferritische und martensitische Edelstahlrohre für den allgemeinen Einsatz2

A 269/A 269M Spezifikation für nahtlose und geschweißte austenitische Edelstahlrohre für den allgemeinen Einsatz2

A 450/A 450M Spezifikation für allgemeine Anforderungen an Rohre aus Kohlenstoffstahl, ferritischen und austenitischen Stählen2 A 688/A 688M Spezifikation für geschweißte Rohre aus austenitischem Edelstahl für Speisewassererhitzer2

A 789/A 789M Spezifikation für nahtlose und geschweißte ferritische/austenitische Edelstahlrohre für den allgemeinen Einsatz

A 803/A 803M Spezifikation für geschweißte Speisewasserheizrohre aus ferritischem Edelstahl2

A 941 Terminologie in Bezug auf Stahl, Edelstahl, verwandte Legierungen und Ferrolegierungen2

E 1316 Terminologie für zerstörungsfreie Prüfungen3

3. ASTM A1012 Terminologie

3.1 Definitionen – Die Definitionen der in dieser Spezifikation verwendeten allgemeinen Begriffe finden Sie in der Spezifikation A 941.

3.2 Symbole (Nomenklatur der Integral-Rippenrohre):

D = Außendurchmesser des nicht verstärkten Abschnitts

Di = Innendurchmesser des nicht verstärkten Abschnitts

dr = Wurzeldurchmesser des verstärkten Abschnitts außerhalb des Rohrs

do = Außendurchmesser des verstärkten Abschnitts di = Innendurchmesser des verstärkten Abschnitts W = Wandstärke des nicht verstärkten Abschnitts Wf = Wandstärke des verstärkten Abschnitts

Fh = Höhe der Rippe – verstärkter Abschnitt außerhalb des Rohrs

Fm = mittlere Rippendicke – vergrößerter Abschnitt außerhalb des Rohrs

P = mittlere Rippenteilung – verstärkter Abschnitt im Rohrinneren Rh = Rippenhöhe – verstärkter Abschnitt im Rohrinneren Ha = Rippensteigungswinkel – verstärkter Abschnitt im Rohrinneren Tt = Übergangsverjüngung

4. ASTM A1012 Bestellinformationen

Abb. 1 Nur Außenverstärkung

 

4.1 Es liegt in der Verantwortung des Käufers, alle Anforderungen an das gemäß dieser Spezifikation bestellte Material anzugeben. Zu diesen Anforderungen können unter anderem die folgenden gehören:

Abb. 2 Außen- und Innenverstärkung

4.1.1 ASTM-Bezeichnung und Ausgabejahr (diese Spezifikation);

4.1.2 ASTM-Bezeichnung und Ausgabejahr (Spezifikation für glatte Rohre);

4.1.3 Geschweißt oder nahtlos;

4.1.4 Legierungsklasse und UNS-Bezeichnung;

4.1.5 Abmessungen: Außendurchmesser des glatten Rohrs, Wandstärke des glatten Rohrs (Durchschnitt oder Mindestwert), Länge und Lage der nicht veredelten Oberflächen und Gesamtlänge des Rohrs. Die Konfiguration der veredelten Oberflächen (Lamellen pro Längeneinheit, Lamellenhöhe, Wandstärke unter der Lamelle, Rippenabstand, Rippenhöhe usw.) muss zwischen Hersteller und Käufer vereinbart werden (siehe Abb. 1 und 2).

4.1.6 Zustand (unberippt oder spannungsarm geglüht);

4.1.7 Menge;

4.1.8 Verpackung;

4.1.9 Zerstörungsfreie Prüfungen;

4.1.10 Inspektion durch den Kunden;

4.1.11 Werksprüfbericht;

4.1.12 Zertifizierung.

5. ASTM A1012 Allgemeine Anforderungen

5.1 Sofern hierin nichts anderes angegeben ist, muss das im Rahmen dieser Spezifikation gelieferte Material den geltenden Anforderungen der Spezifikation A 450/A 450M entsprechen.

5.2 Verbesserte (integriert gerippte) Abschnitte des Rohrs müssen durch Kaltverformung des Rohrs in der Weise hergestellt werden, dass die äußeren Rippen, die Wand unter der Rippe und die inneren Rippen (sofern angegeben) homogen sind.

5.3 Die in dieser Spezifikation beschriebenen Rohre müssen mit unverstärkten (glatten) Enden versehen sein.

5.4 Veredelte Rohrabschnitte werden normalerweise im Zustand „wie gerippt“ geliefert (kaltverformter Zustand, der durch den Veredelungsvorgang erzeugt wird). Die unveredelten Rohrabschnitte müssen geglüht sein und für Einwalzvorgänge geeignet sein.

6. ASTM A1012 Materialien und Herstellung

6.1 Die integral verstärkten (gerippten) Rohre müssen aus nahtlosen, geschweißten oder geschweißten/kaltbearbeiteten glatten Rohren hergestellt sein, die einer der folgenden ASTM-Spezifikationen entsprechen: A 213/A 213M, A 249/A 249M, A 268/A 268M, A 269/ A 269M, A 688/A 688M, A 789/A 789M, A 803/A 803M.

7. ASTM A1012 Härte

7.1 Das Rohr wird nach der Veredelung normalerweise im gerippten Zustand geliefert. Auf Wunsch des Käufers können die veredelten Teile des Rohrs zum Biegen, Aufrollen oder für andere Fertigungsvorgänge spannungsfrei geglüht oder lösungsgeglüht werden.

7.2 Die Wärmebehandlung von verstärkten Abschnitten oder Biegebereichen oder beiden muss der geltenden Spezifikation für Glattrohre entsprechen.

8. ASTM A1012 Chemische Zusammensetzung

8.1 Die angegebenen Rohre müssen den in der maßgeblichen Spezifikation für Glattrohre vorgeschriebenen chemischen Anforderungen entsprechen.

9. ASTM A1012 Zugfestigkeitsanforderungen

9.1 Das Rohr vor dem Rippenvorgang oder nicht verstärkte Teile des Rippenrohrs müssen den in der maßgeblichen Spezifikation für Glattrohre vorgeschriebenen Anforderungen an die Zugfestigkeitseigenschaften entsprechen.

10. ASTM A1012 Zulässige Abweichungen in den Abmessungen

10.1 Durchmesser – Der Außendurchmesser der nicht verstärkten Abschnitte darf die in der maßgeblichen Spezifikation für glatte Rohre angegebenen Durchmessertoleranzen nicht überschreiten. Die Messung erfolgt mit Mikrometern und die Überprüfung mit „Gut“- und „Schlecht“-Ringlehren. Der Durchmesser über den verstärkten Abschnitten darf den Durchmesser der betreffenden glatten Abschnitte nicht überschreiten. Dies wird mit einer „Gut“-Ringlehre festgestellt, sofern nicht anders angegeben. Die Abmessungen der Ringlehren müssen den Angaben in 10.1.1 und 10.1.2 entsprechen.

10.1.1 Der Innendurchmesser des Gut-Lehrrings muss dem Nenndurchmesser des Rohrs plus der maximalen Toleranz plus 0,002 Zoll entsprechen. Die Länge des Gut-Lehrrings muss mindestens 1 Zoll (25,4 mm) betragen.

10.1.2 Der Innendurchmesser des „No-Go“-Ringmaßes muss dem Nenndurchmesser des Rohrs abzüglich der maximalen Toleranz entsprechen. Die Länge des „No-Go“-Ringmaßes muss mindestens 1 Zoll (25,4 mm) betragen.

10.2 Wandstärke – Die Wandstärke von verstärkten und nicht verstärkten Abschnitten darf die in der maßgeblichen Spezifikation für glatte Rohre angegebenen Dickentoleranzen nicht überschreiten, sofern zwischen Hersteller und Käufer nichts anderes vereinbart wurde. Kein Rohr darf an irgendeiner Stelle weniger als die in den glatten Abschnitten oder in den verstärkten Abschnitten angegebene Mindestdicke aufweisen.

10.3 Länge – Die Länge der Rohre darf nicht kürzer als angegeben sein, kann den angegebenen Wert jedoch um die in Tabelle 1 angegebenen Werte überschreiten.

10.3.1 Die Länge der glatten Enden, gemessen vom Rohrende bis zum ersten Werkzeugabdruck, darf nicht kürzer als der angegebene Wert sein, darf den angegebenen Wert jedoch um 1⁄2 Zoll (12,7 mm) überschreiten.

TABELLE 1 Längentoleranzen

Angegebene Länge, ft (m) Toleranz, in. (mm) Bis zu 24 (7,3), inkl. + 1⁄8 (3,2)

Über 24 bis 34 (7,3 bis 10,4), inkl. + 1⁄4 (6,4)

Über 34 bis 44 (10,4 bis 13,4), inkl. + 3⁄8 (9,5)

Über 44 (13,4) + 1⁄2 (12,7) max

10.3.2 Die Länge der Rippenabschnitte und Stege (nicht verstärkte Teile) muss den angegebenen Wert von 6 1⁄4 Zoll (6,35 mm) betragen.

10.4 Rechtwinkligkeit des Schnitts – Der Schnittwinkel am Ende eines Rohrs darf nicht mehr als 0,016 Zoll von der Rechtwinkligkeit abweichen.

10.5 Geradheit – Das Rohr muss einigermaßen gerade und frei von Biegungen oder Knicken sein.

11. ASTM A1012 Verarbeitung, Finish und Aussehen

11.1 Fertige Rohre müssen sauber und frei von Fremdmaterial sein, glatte Enden ohne Grate aufweisen und dürfen keine schädlichen äußeren und inneren Mängel aufweisen. Kleinere Mängel dürfen entfernt werden, sofern die Maßtoleranzen von Abschnitt 10 nicht überschritten werden.

11.2 Eine leichte Oxidation der Oberfläche infolge der Wärmebehandlung nach dem Veredeln oder Biegen ist zulässig. Wenn die Spezifikation des Glattrohrs eine leichte Oxidation der Oberfläche infolge der Wärmebehandlung zulässt, ist dies ebenfalls zulässig.

12. ASTM A1012 Zerstörungsfreie Prüfungen

12.1 Nach den Verstärkungsvorgängen wird jedes Rohr einem zerstörungsfreien elektromagnetischen Test und entweder einem pneumatischen oder hydrostatischen Test unterzogen, wie in der Bestellung angegeben. Rohre werden normalerweise im Herstellungszustand getestet, können aber nach Wahl des Herstellers oder Käufers auch im spannungsfrei geglühten Zustand getestet werden.

12.1.1 Wirbelstromprüfung – Das Rohr wird einer Wirbelstromprüfung unterzogen, indem es durch eine umlaufende Spule geleitet wird, die den gesamten Querschnitt des Rohrs prüft.

12.1.1.1 Der Referenzstandard, der zur Anpassung der Empfindlichkeitseinstellung des Geräts verwendet wird, muss einwandfrei sein und dieselbe Nennlegierung, verbesserte Konfiguration, denselben Zustand (Temper) und dieselben Nennmaße aufweisen wie die Menge der Rohre, die auf Produktionsbasis getestet werden sollen. Bohren Sie vier Löcher mit einem Durchmesser von nicht mehr als 0,031 Zoll (0,787 mm) radial durch die verstärkte Wand in jeder der vier aufeinanderfolgenden Ebenen bei 0°, 90°, 180° und 270°. Die Verwendung verstärkter und nicht verstärkter Bereiche darf nicht kleiner sein als das angegebene Minimum.

12.1.1.5 Rohre, die aufgrund schädlicher Defekte (unvollständige Schweißnähte, Risse, eingebettete Rückstände, abgebrochene Werkzeugabdrücke, Innendurchmesserdefekte), die die Wandstärke unter das angegebene Minimum reduzieren, relevante Signale verursachen, müssen zurückgewiesen werden. Wenn nach erneuter Prüfung und Untersuchung keine Quelle für das Ausschusssignal erkennbar ist, muss das Rohr zurückgewiesen werden.

12.1.2 Pneumatischer Test – Bei der Prüfung mit dieser Testmethode muss jedes Rohr mindestens 5 Sekunden lang einem Mindestinnenluftdruck von 250 psi (1,72 MPa) standhalten, ohne Anzeichen einer Undichtigkeit zu zeigen. Die verwendete Testmethode muss eine einfache Erkennung jeglicher Undichtigkeit ermöglichen, indem das Rohr entweder unter Wasser platziert wird oder indem die Druckdifferenzmethode wie folgt angewendet wird:

12.1.2.1 Unterwasser-Luftdruckprüfung – Jedes Rohr muss gemäß Spezifikation A 450/A 450M geprüft werden, mit Ausnahme des in 12.1.2 angegebenen Prüfdrucks.

12.1.2.2 Druckdifferenztest – Verfahren und Annahmekriterien müssen zwischen Hersteller und Käufer vereinbart werden.

12.1.3 Hydrostatischer Test – Bei der Prüfung mit dieser Prüfmethode muss jedes Rohr gemäß Spezifikation A 450/A 450M geprüft werden, mit der Ausnahme, dass die Gleichung zur Berechnung des Prüfdrucks wie folgt geändert werden muss:

Inch2Pound Einheiten: P 5 32 000 Wf / dr

SI-Einheiten: P 5 220,6 Wf / dr

Wo:

P = hydrostatischer Prüfdruck, psi (oder MPa), Wf = Wandstärke unter der Rippe, in. (oder mm), dr = Rippenwurzeldurchmesser, in. (oder mm),

12.1.3.1 Nach Vereinbarung zwischen Hersteller und Käufer kann auf der Bestellung ein minimaler hydrostatischer Prüfdruck angegeben werden, der über den Anforderungen der Spezifikation A 450/A 450M liegt. Die Rohrwandspannung wird nach folgender Gleichung ermittelt:

eine geeignete Bohrschablone, um den Bohrer zu führen, und achten Sie darauf, dass die benachbarten Rippen nicht verformt werden. Suchen Sie in der Schweißnaht ein Loch für das geschweißte Material. Platzieren Sie künstliche Unterbrechungen mindestens 16 Zoll.

dabei: S 5 Pdr / 2Wf

(406 mm) voneinander entfernt, um eine für die Interpretation ausreichende Signalauflösung zu gewährleisten. Entsorgen und ersetzen Sie den Referenzstandard, wenn aufgrund mechanischer, metallurgischer oder anderer Schäden am Rohr fehlerhafte Signale erzeugt werden.

12.1.1.2 Stellen Sie die Wirbelstromprüfeinheit so ein, dass ein optimales Signal-Rausch-Verhältnis mit der erforderlichen Mindestempfindlichkeit erreicht wird, um alle vier künstlichen Defekte im Referenzstandard auf wiederholbarer Basis zu erkennen. Die während der Kalibrierung beibehaltenen Geräteeinstellungen und Rohrgeschwindigkeiten müssen für Produktionsrohre gleich sein.

12.1.1.3 Rohre, deren Wirbelstromanzeige höher ist als jedes durch künstliche Defekte im Referenzstandard erzeugte Signal, sind beiseite zu legen und einer erneuten Prüfung oder Zurückweisung zu unterziehen.

12.1.1.4 Rohre, die aufgrund von Schmutz und ähnlichen Einflüssen irrelevante Signale erzeugen, gelten als konform, sofern sie bei erneuter Prüfung keine Ausgangssignale über den zulässigen Grenzwerten erzeugen. Rohre, die aufgrund sichtbarer und erkennbarer Handhabungsspuren (raue Rippenspitze, Kerben in der Rippe) irrelevante Signale erzeugen, gelten als konform, sofern die Wandstärke in der

S = Rohrwandspannung, psi (oder MPa) und alle anderen Symbole wie in 12.1.3 definiert.

12.1.3.2 Der hydrostatische Test kann durchgeführt werden, bevor das Rohr auf die endgültige Länge zugeschnitten wird, muss jedoch nach der Verstärkung, Biegung, Wärmebehandlung oder anderen Formgebungsvorgängen durchgeführt werden.

13. ASTM A1012 Inspektion

13.1 Der Hersteller muss eine Inspektion durchführen und die erforderlichen Tests durchführen, um sicherzustellen, dass die gelieferten verbesserten Rohre den Anforderungen der Kundenbestellung und den Anforderungen dieser Spezifikation entsprechen.

13.2 Sollte sich der Käufer zusätzlich dafür entscheiden, eine eigene Prüfung durchzuführen, muss der Hersteller hierfür die in der Spezifikation A 450/A 450M festgelegten Anforderungen vorsehen.

14. ASTM A1012 Ablehnung

14.1 Die Bestimmungen zur Ablehnung müssen den Anforderungen in der Spezifikation A 450/A 450M entsprechen.

15. ASTM A1012 zertifizierter Testbericht

15.1 Der Hersteller muss dem Käufer einen zertifizierten Prüfbericht gemäß den in A 450/A 450M festgelegten Anforderungen vorlegen.

15.2 Darüber hinaus muss der zertifizierte Prüfbericht die folgenden Informationen und Prüfergebnisse, gegebenenfalls in geänderter Fassung, enthalten:

15.2.1 Glattes Rohr:

15.2.1.1 ASTM-Werkstoffbezeichnung.

15.2.1.2 Geschweißt oder nahtlos.

15.2.1.3 Legierungsgrad und UNS-Bezeichnung.

15.2.1.4 Rohrabmessungen (Außendurchmesser und Wandstärke).

15.2.1.5 Wärmenummer.

15.2.1.6 Wärmeanalyse.

15.2.1.7 Produktanalyse, sofern angegeben.

15.2.1.8 Zugeigenschaften.

15.2.1.9 Abflachungstest akzeptabel.

15.2.1.10 Umgekehrter Abflachungstest zulässig.

15.2.1.11 Abfackeltest zulässig.

15.2.1.12 Flanschtest akzeptabel.

15.2.1.13 Härteprüfwerte.

15.2.1.14 Hydrostatischer oder pneumatischer Prüfdruck und Prüfergebnisse.

15.2.1.15 Zerstörungsfreie elektrische Prüfverfahren und Prüfergebnisse.

15.2.1.16 Ergebnisse des Aufpralltests.

15.2.1.17 Andere Testergebnisse oder Informationen, die gemäß der Produktspezifikation angegeben werden müssen.

15.2.1.18 Testergebnisse oder Informationen, die aufgrund ergänzender Anforderungen oder anderer in der Bestellung genannter Anforderungen gemeldet werden müssen, sind zu melden, können aber auch in einem gesonderten Dokument gemeldet werden.

15.2.2 Verbessertes Rohr:

15.2.2.1 ASTM-Werkstoffbezeichnung.

15.2.2.2 Name des Herstellers und Bestellnummer.

15.2.2.3 Kundenname und Bestellnummer.

15.2.2.4 Produktbeschreibung oder Teilenummer.

15.2.2.5 Menge.

15.2.2.6 Ergebnisse der Wirbelstromprüfung.

15.2.2.7 Pneumatischer Prüfdruck und Prüfergebnisse, sofern angegeben.

15.2.2.8 Hydrostatischer Prüfdruck und Prüfergebnisse, sofern angegeben.

15.2.2.9 Spannungsarmgeglüht, wenn angegeben.

15.2.2.10 Ergebnisse aller anderen Prüfungen oder Tests, die in der Kundenbestellung gefordert werden.

16. ASTM A1012 Verpackung und Verpackungskennzeichnung

16.1 Die Tuben werden gemäß der Standardpraxis des Herstellers verpackt, sofern zwischen Hersteller und Käufer nichts anderes vereinbart und in der Bestellung angegeben wurde.

16.2 Jede Versandeinheit muss lesbar mit dem Namen des Lieferanten, dem Namen des Kunden, der Lieferadresse, der Bestellnummer, der Legierungsbezeichnung, der Größe oder Teilenummer, der Rohrlänge und der Stückzahl gekennzeichnet sein.

17. ASTM A1012 Schlüsselwörter

17.1 legiertes Stahlrohr; austenitischer Edelstahl; Kohlenstoffstahlrohr; Kondensatorrohr; Duplex-Edelstahl; Speisewassererhitzerrohre; ferritischer/austenitischer Edelstahl; ferritischer Edelstahl; Wärmetauscherrohr; Hochtemperaturanwendungen; nahtloses Stahlrohr; Edelstahlrohr; Stahlrohr; Überhitzerrohr; Temperatureinsatzanwendungen – hoch; geschweißtes Stahlrohr

Download-Links zum Standard ASTM A1012/A1012

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ASTM A1012 Kondensator- und Wärmetauscherrohre mit integrierten Lamellen