Portée des deux normes
GB/T 5310 est la norme chinoise pour les tubes en acier sans soudure pour chaudières à haute-pression, couvrant les produits tubulaires utilisés dans les murs d'eau, les économiseurs, les surchauffeurs et les réchauffeurs de chaudières utilitaires et industrielles. ASME SA-210 est la norme américaine pour les tubes de chaudière et de surchauffeur en acier au carbone sans soudure à moyenne teneur en -, publiée avec deux qualités, A-1 et C. Le chevauchement des domaines d'application est réel mais partiel : le SA-210 ne traite que de l'acier au carbone ordinaire, tandis que le GB/T 5310 couvre également les qualités de chrome-molybdène et les qualités d'acier inoxydable austénitique pour des températures de vapeur plus élevées.
En pratique, les deux documents sont tous deux appelés lorsqu'un projet de chaudière mélange les codes de conception. Un concepteur travaillant selon un code ASME dimensionnera les tubes du surchauffeur sur SA-210 pour les étages de température les plus basses, tandis qu'un projet travaillant selon les codes chinois des récipients sous pression et des chaudières utilisera le GB/T 5310 avec des qualités sélectionnées dans la même famille de matériaux.
Couverture des notes
GB/T 5310 répertorie les qualités de carbone telles que 20G et 20MnG, les qualités de chrome-molybdène telles que 15CrMoG et 12Cr1MoVG, ainsi que les qualités austénitiques pour les températures les plus élevées. Le suffixe G dans chaque désignation marque la qualité en tant que qualité de tube de chaudière avec une propriété spécifiée pour un service à température élevée. SA-210 répertorie uniquement les qualités de carbone A-1 et C, et ses données sur les températures élevées sont publiées séparément dans les tables de codes ASME plutôt que d'être spécifiées comme valeurs d'acceptation dans la norme de produit.
Cette différence détermine la logique de sélection. Lorsque la température du métal au niveau de la paroi du tube dépasse la limite pratique de l'acier au carbone, un projet GB/T 5310 passe à 15CrMoG ou 12Cr1MoVG à l'intérieur de la même norme, alors qu'une commande SA-210 ne peut pas bouger du tout : l'étape équivalente nécessite une norme différente et un produit différent, comme une qualité de tube chrome-molybdène.
Comparaison des propriétés chimiques et mécaniques
| Article | Catégorie 20G de GB/T 5310 | ASME SA-210 classe C |
|---|---|---|
| Famille | Tube de chaudière en acier au carbone | Chaudière-en acier au carbone et tube de surchauffeur moyens |
| Gamme Carbone | Faible teneur en carbone, contrôlé pour la soudabilité | Nominalement jusqu'à 0,35 pour cent |
| Manganèse | Ajouts de force, maximum contrôlé | Nominalement 0,29 à 1,06 pour cent |
| Phosphore et soufre | Chacun étant limité à un faible maximum | Chacun est limité à 0,035 pour cent maximum |
| Résistance à la traction | Environ 410 à 550 MPa | 485 MPa minimum, 70 ksi |
| Limite d'élasticité minimale | Environ 245 MPa | 275 MPa minimum, 40 ksi |
| Formulaires de produits | Tubes sans soudure, large gamme de tailles | Tubes sans soudure, diamètre extérieur de 1/2 po à 5 po, paroi de 0,083 po à 0,500 po |
Le SA-210 de qualité C est donc un acier au carbone un peu plus résistant que le 20G, et une commande ne peut pas simplement être transférée d'une désignation à l'autre en supposant que les deux sont des tubes de chaudière en carbone. Le grade A-1 a une résistance inférieure à celle du grade C, avec une résistance à la traction minimale de 415 MPa et une limite d'élasticité minimale de 255 MPa, et il est normalement sélectionné lorsque le formage ou le pliage exigent plus de ductilité.
Conception et tests à température élevée
Les tubes de chaudière fonctionnent avec une température de conception du métal, et pas seulement une valeur de résistance à la température ambiante. Les tableaux de propriétés qui accompagnent chaque norme sont donc plus importants que la température ambiante minimale. GB/T 5310 attache des valeurs de limite d'élasticité à température élevée- directement à ses qualités en tant que données d'acceptation, et ajoute des exigences qui évoluent avec la qualité : les qualités à température plus élevée - nécessitent un contrôle de traitement thermique plus strict, et certaines qualités nécessitent des tests non destructifs sur toute la longueur. Les tubes SA-210 sont testés en traction à température ambiante et sont également soumis aux exigences de tests d'aplatissement et d'évasement dans les spécifications du produit, avec des valeurs admissibles de conception tirées des tableaux de codes ASME pour la qualité et la température sélectionnées.
Dans les deux normes, le tube est fourni avec une finition à chaud ou à froid, et les conditions de livraison sont normalisées pour les qualités de carbone. Lorsque la finition à froid est utilisée, le traitement thermique final est obligatoire car le travail à froid consommerait autrement la ductilité requise par les opérations de formage en aval.
Bons de commande pour l'approvisionnement
Les bons de commande doivent porter le numéro standard, la qualité, le diamètre extérieur, l'épaisseur et la longueur de la paroi, l'état de livraison, la catégorie d'essai et le document d'inspection requis. Étant donné que les certificats sont délivrés conformément à la norme commandée, la combinaison d'une désignation GB/T avec un itinéraire d'inspection spécifié par l'ASME-crée des problèmes de traçabilité lors de la fabrication. Les acheteurs doivent également confirmer le régime de tolérance d'épaisseur de paroi de la norme choisie, car les tolérances de paroi des tubes de chaudière affectent directement la pression nominale calculée.
Foire aux questions
Q:Le 20G est-il équivalent au SA-210 grade C ?
R : Leur rôle est proche mais pas identique. La qualité SA-210 C a une résistance à la traction et une limite d'élasticité minimales spécifiées plus élevées que 20G, de sorte que les deux qualités ne doivent pas être remplacées sans vérifier le calcul de conception.
Q:Quelle norme est utilisée au-dessus de la limite de température de l’acier au carbone ?
R : GB/T 5310 fournit des qualités de chrome-molybdène telles que 15CrMoG et 12Cr1MoVG dans la même norme ; Le SA-210 ne s'étend pas au-delà de l'acier au carbone, une autre norme de produit est donc requise.
Q:Le tube SA-210 peut-il être plié et serti comme tube de chaudière ?
R : Oui, les deux qualités sont conçues pour le formage. Le grade A-1 est souvent choisi lorsqu'une plus grande ductilité est souhaitée, et les coudes finis sont normalement relâchés avant la mise en service.
Q:Que signifie le suffixe G dans une qualité GB/T 5310 ?
R : Il identifie la qualité comme une qualité de tube de chaudière avec un ensemble de propriétés et un régime de tests spécifiés pour un service à température élevée, en la distinguant d'une qualité générale de structure ou de tube de canalisation ayant une teneur en carbone similaire.
Q:Des qualités d'alliage sont-elles requises dans le surchauffeur d'une chaudière à haute-pression ?
R : Dans la plupart des chaudières utilitaires, les sections à température la plus élevée utilisent du chrome-molybdène ou des qualités d'alliage supérieures, car l'acier au carbone perd sa résistance au fluage au-dessus de sa limite de température de service pratique.
Q:Quel certificat est normalement demandé ?
R : Un certificat d'inspection du fabricant avec les résultats des tests réels, référencés à la norme et au grade commandés, et pour les pièces sous pression critique, une approbation d'un tiers indépendant-.