แนวทาง: ตารางความเข้ากันได้ของวัสดุท่อ

การแนะนำ

การเลือกวัสดุท่อที่เหมาะสมถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับความปลอดภัย ประสิทธิภาพ และอายุการใช้งานของระบบที่ใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น น้ำมันและก๊าซ การแปรรูปทางเคมี และการทำเหมือง อุตสาหกรรมเหล่านี้ดำเนินงานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง ซึ่งท่อจะต้องทนต่อแรงดันสูง อุณหภูมิที่รุนแรง และสารกัดกร่อน การเลือกใช้วัสดุที่เข้ากันไม่ได้อาจเกิดความล้มเหลว ส่งผลให้ต้องหยุดงานซึ่งมีค่าใช้จ่ายสูง เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม และเสี่ยงต่อความปลอดภัย คู่มือนี้จะเจาะลึกตารางความเข้ากันได้ของวัสดุท่อ วัสดุท่อที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด และความเข้ากันได้กับอุปกรณ์ประกอบ หน้าแปลน วาล์ว และตัวยึด เพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานจะราบรื่นในทุกสาขาอุตสาหกรรม

1. ภาพรวมของวัสดุหลักในระบบท่อ

การใช้งานในอุตสาหกรรมแต่ละประเภทมีความท้าทายเฉพาะตัว โดยต้องใช้วัสดุที่มีคุณสมบัติเฉพาะในการทนทานต่อสภาวะเหล่านี้ ด้านล่างนี้คือรายละเอียดของวัสดุท่อหลักและคุณลักษณะของวัสดุเหล่านี้:
เหล็กกล้าคาร์บอน (ASTM A106):มักใช้ในน้ำมันและก๊าซสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิและแรงดันปานกลาง เหล็กกล้าคาร์บอนมีความแข็งแรง ทนทาน และคุ้มต้นทุน จึงเหมาะสำหรับระบบท่อทั่วไป อย่างไรก็ตาม เหล็กกล้าคาร์บอนอาจเกิดการกัดกร่อนได้หากไม่ได้รับการป้องกันหรือเคลือบสารที่เหมาะสม
โลหะผสมเหล็กกล้าคาร์บอน (ASTM A335):เหล็กกล้าคาร์บอนอัลลอยด์ เช่น P11, P22 และ P5 ได้รับการออกแบบสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูง โดยประกอบด้วยโครเมียมและโมลิบดีนัม ซึ่งช่วยเพิ่มความแข็งแกร่งและทนต่อการกัดกร่อนที่อุณหภูมิสูง
เหล็กกล้าคาร์บอนอุณหภูมิต่ำ (ASTM A333):เหมาะสำหรับการใช้งานในอุณหภูมิต่ำมาก โลหะผสมชนิดนี้รักษาความเหนียวได้ที่อุณหภูมิต่ำมาก จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับระบบ LNG การขนส่งก๊าซธรรมชาติ และการจัดเก็บสารเคมีในตู้เย็น
สแตนเลสสตีล (ASTM A312):เกรดสแตนเลส เช่น 304, 316 และ 347 มีความทนทานต่อการกัดกร่อนดีเยี่ยม มีความแข็งแรงสูง และขึ้นรูปได้ดี มักใช้ในกระบวนการทางเคมี ซึ่งความทนทานต่อสารเคมีต่างๆ เป็นสิ่งสำคัญ
API5L (X42-X70) ภาษาไทย:เกรด API 5L เช่น X42, X52 และ X70 ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับท่อส่งน้ำมัน ก๊าซ และน้ำภายใต้แรงดันสูง เกรดเหล่านี้ขึ้นชื่อในเรื่องความแข็งแรง ความเหนียว และความสามารถในการเชื่อม
สแตนเลสสตีลดูเพล็กซ์และซูเปอร์ดูเพล็กซ์ (ASTM A790):สเตนเลสดูเพล็กซ์ (UNS S31803, S32205) และซูเปอร์ดูเพล็กซ์ (UNS S32750, S32760) ขึ้นชื่อในเรื่องความทนทานต่อการกัดกร่อนที่เหนือกว่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่มีคลอไรด์สูง เช่น แท่นขุดเจาะนอกชายฝั่ง วัสดุเหล่านี้มีความแข็งแรงสูงและต้านทานการเกิดหลุมและการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้นได้ดีเยี่ยม

2. ความเข้ากันได้กับอุปกรณ์ ข้อต่อ หน้าแปลน วาล์ว และตัวยึด

ความเข้ากันได้ระหว่างท่อและส่วนประกอบอื่นๆ เช่น อุปกรณ์ต่อท่อ หน้าแปลน วาล์ว และสลักเกลียว ถือเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้มั่นใจได้ว่าการเชื่อมต่อจะปลอดภัย ปราศจากการรั่วไหล และทนทาน ด้านล่างนี้ เราจะมาสำรวจว่าวัสดุต่างๆ เข้ากันได้อย่างไรในส่วนประกอบเหล่านี้

2.1 ระบบท่อเหล็กกล้าคาร์บอน

ท่อ:ASTM A106 (Gr A/B/C) เป็นมาตรฐานสำหรับท่อเหล็กกล้าคาร์บอนอุณหภูมิสูง
อุปกรณ์ประกอบ:อุปกรณ์ท่อเหล็กกล้าคาร์บอนโดยทั่วไปจะเป็นไปตาม ASTM A234 Gr WPB สำหรับการกำหนดค่าการเชื่อม
หน้าแปลน:ASTM A105 เป็นมาตรฐานสำหรับหน้าแปลนเหล็กกล้าคาร์บอนหลอม
วาล์ว:วาล์ว ASTM A216 Gr WCB เข้ากันได้กับท่อเหล็กกล้าคาร์บอน ให้ความทนทานและประสิทธิภาพแรงดันสูง
ตัวล็อค:โดยทั่วไปแล้วสลักเกลียวและน็อต ASTM A193 Gr B7 และ A194 Gr 2H จะใช้สำหรับการยึดหน้าแปลนและการเชื่อมต่ออื่น ๆ ในระบบเหล็กกล้าคาร์บอน

2.2 ระบบท่อเหล็กกล้าอัลลอยด์ (การใช้งานอุณหภูมิสูง)

ท่อ:ASTM A335 (Gr P1, P11, P22) เป็นหลักประกันสำหรับท่ออุณหภูมิสูงในโรงกลั่นและโรงไฟฟ้า
อุปกรณ์ประกอบ:ข้อต่อเหล็กอัลลอยด์ที่ทำตามซีรีส์ ASTM A234 WP ช่วยให้เชื่อมได้ดีและเข้ากันได้กับท่อซีรีส์ P
หน้าแปลน:ASTM A182 Gr F11 หรือ F22 เป็นวัสดุทั่วไปสำหรับหน้าแปลน ขึ้นอยู่กับเกรดของท่อ
วาล์ว:สำหรับโลหะผสมที่อุณหภูมิสูง วาล์ว ASTM A217 Gr WC6 หรือ WC9 มอบประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้
ตัวล็อค:ASTM A193 Gr B7 พร้อมน็อต A194 Gr 2H ถือเป็นการผสมผสานทั่วไปสำหรับการใช้งานเหล็กอัลลอยด์

2.3 เหล็กกล้าอัลลอยด์อุณหภูมิต่ำ

ท่อ:ASTM A333 (Gr 6 และ 3) สำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิต่ำถึง -45°C มักใช้ในสภาพแวดล้อมที่เย็นจัด
อุปกรณ์ประกอบ:ASTM A420 Gr WPL6 และ WPL3 เป็นข้อต่ออุณหภูมิต่ำที่เข้ากันได้กับท่อ A333
หน้าแปลน:หน้าแปลน ASTM A350 Gr LF2/LF3 ใช้ร่วมกับท่ออุณหภูมิต่ำ
วาล์ว:วาล์ว ASTM A352 Gr LCB หรือ LC3 ได้รับการออกแบบมาสำหรับการบริการอุณหภูมิต่ำ
ตัวล็อค:สลักเกลียว ASTM A320 Gr L7 และน็อต A194 Gr 7 รับประกันการเชื่อมต่อที่มีความทนทานในอุณหภูมิต่ำ

2.4 ระบบท่อสแตนเลส

ท่อ:เหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติก เช่น ASTM A312 Gr TP304 และ TP316 เหมาะอย่างยิ่งสำหรับระบบที่ทนต่อการกัดกร่อน
อุปกรณ์ประกอบ:ข้อต่อ ASTM A403 (WP304/WP316) ใช้กันอย่างแพร่หลายกับท่อสแตนเลสสำหรับการใช้งานทางเคมีและทางทะเล
หน้าแปลน:หน้าแปลน ASTM A182 Gr F304/F316 เป็นส่วนเสริมของวัสดุท่อ
วาล์ว:วาล์ว A182 Gr F304/F316 มีความทนทานต่อสื่อที่กัดกร่อนสูง จึงเหมาะสำหรับโรงงานเคมีและสภาพแวดล้อมนอกชายฝั่ง
ตัวล็อค:สลักเกลียว ASTM A193 Gr B8/B8M พร้อมน็อต A194 Gr 8/8M เหมาะกับการประกอบสแตนเลส ช่วยให้ทนทานต่อการกัดกร่อน

เกรด API 5L 2.5 สำหรับท่อส่งน้ำมันและก๊าซ

ท่อ:เกรด API 5L X42, X52, X65 และ X70 มอบความแข็งแรง ความยืดหยุ่น และความทนทานสูงสำหรับท่อส่งน้ำมันและก๊าซ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานบนชายฝั่งและนอกชายฝั่ง
อุปกรณ์ประกอบ:ข้อต่อผลผลิตสูง เช่น ASTM A860 Gr WPHY (42-70) เหมาะกับความแข็งแรงของท่อ API 5L
หน้าแปลน:หน้าแปลน ASTM A694 Gr F42 ถึง F70 เหมาะกับท่อแรงดันสูง
วาล์ว:วาล์ว API 6D และ ASTM A216 Gr WCB/WC6 ถือเป็นมาตรฐานในสภาพแวดล้อมแรงดันสูงเหล่านี้
ตัวล็อค:สลักเกลียวที่เป็นไปตามมาตรฐาน ASTM A193 Gr B7 และน็อตที่เป็นไปตามมาตรฐาน ASTM A194 Gr 2H ช่วยให้มั่นใจได้ว่าการเชื่อมต่อจะมีความปลอดภัยและมีแรงดันสูง

2.6 ระบบสแตนเลสดูเพล็กซ์และซูเปอร์ดูเพล็กซ์

ท่อ:ท่อสแตนเลสดูเพล็กซ์ (UNS S31803/S32205) และซูเปอร์ดูเพล็กซ์ (UNS S32750/S32760) มีความทนทานต่อการกัดกร่อนทั้งแบบทั่วไปและแบบเฉพาะที่ในสภาพแวดล้อมคลอไรด์ จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตน้ำมันนอกชายฝั่งและโรงงานการแยกเกลือออกจากน้ำ
อุปกรณ์ประกอบ:ข้อต่อ ASTM A815 Gr WP31803 และ WP32750 ให้ความทนทานต่อการกัดกร่อนและความแข็งแรงเชิงกลที่เข้ากันได้
หน้าแปลน:หน้าแปลน ASTM A182 Gr F51/F53 เป็นมาตรฐานสำหรับระบบดูเพล็กซ์
วาล์ว:วาล์วดูเพล็กซ์ เช่น ASTM A182 Gr F51/F55 มีความทนทานต่อการเกิดหลุมได้ดีเยี่ยม
ตัวล็อค:มักใช้สลักเกลียว ASTM A193 Gr B7/B8M ที่มีความแข็งแรงสูงและน็อต ASTM A194 Gr 7/8M

ตารางความเข้ากันได้ของวัสดุท่อ

วัสดุ	ท่อ	อุปกรณ์ประกอบ	หน้าแปลน	วาล์ว	สลักเกลียวและน็อต
เหล็กกล้าคาร์บอน	A106 ก.ก. A106 ก.บ. A106 ก.ก.	A234 ดับบลิวพีเอ A234 ดับบลิวพีบี A234 ดับบลิวพีซี	เอ105	A216 ดับเบิ้ลยูซีบี	A193 Gr.B7 A194 เกรด 2H
โลหะผสมเหล็กกล้าคาร์บอนทนอุณหภูมิสูง	เอ335 พี1 เอ335 พี11 เอ335 พี12 เอ335 พี22 เอ335 พี5 เอ335 พี9 เอ335 พี91 เอ225 พี92	เอ234 ดับบลิวพี1 A234 ดับบลิวพี11 เอ234 ดับบลิวพี12 A234 ดับบลิวพี22 A234 ดับบลิวพี5 A234 WP9 A234 WP91 A234 WP92	เอ182 เอฟ1 เอ182 เอฟ11 เอ182 เอฟ12 เอ182 เอฟ22 A182 F5 A182 F9 เอ182 เอฟ91 เอ182 เอฟ92	A217 WC1 A217 WC11 A217 WC12 A217 WC22 เอ217 ดับเบิ้ลยูซี5 A217 WC9 A217 WC91 A217 WC92	A193 Gr.B7 A194 เกรด 2H
เหล็กกล้าคาร์บอนทนอุณหภูมิต่ำ	A333 ชั้น 6 A333 กร.3 A333 กร.1	เอ420 ดับเบิลยูพีแอล6 เอ420 ดับเบิลยูพีแอล3 เอ420 ดับเบิลยูพีแอล1	A350 LF6 A350 LF3 A350 LF1	A352 แอลซี 6 เอ352แอลซี3 เอ352แอลซี1	A320 Gr.L7 A194 ชั้น 7
เหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติก	A312 ทีพี 304 A312 ทีพี 316 A312 ทีพี 321 A312 ทีพี 347	A403 WP304 A403 WP316 A403 WP321 A403 WP347	A182 F304 A182 เอฟ316 A182 F321 A182 F347	A182 F304 A182 เอฟ316 A182 F321 A182 F347	A193 Gr.B8 A194 ชั้น 8
ท่อ API 5L	API5L X42 ดีเซล เอพีไอ 5แอล X46 เอพีไอ 5แอล X52 เอพีไอ 5แอล X56 เอพีไอ 5แอล X60 เอพีไอ 5แอล X65 API5L X70 รุ่น	A860 ดับบลิวพีเอชวาย 42 A860 ดับบลิวพีเอชวาย 46 A860 ดับบลิวพีเอชวาย 52 A860 ดับบลิวพีเอชวาย 56 A860 ดับบลิวพีเอชวาย 60 A860 ดับบลิวพีเอชวาย 65 A860 ดับบลิวพีเอชวาย 70	A694 เอฟ42 A694 เอฟ46 A694 เอฟ52 A694 เอฟ56 A694 เอฟ60 A694 เอฟ65 A694 เอฟ70	API 6D A216 ดับเบิ้ลยูซีบี	A193 Gr.B7 A194 เกรด 2H
สแตนเลสดูเพล็กซ์	เอ 790 ยู เอส 31803 เอ 790 UNS S32205	A815 WP31803 A815 WP32205	A182 เอฟ51 เอ182 เอฟ60	A182 เอฟ51 เอ182 เอฟ60	A193 Gr.B7 A194 ชั้น 7
ซุปเปอร์ดูเพล็กซ์สแตนเลส	เอ 790 UNS S32750 เอ 790 UNS S32760	A815WPS32750 ครับ A815 WPS32760	เอ182 เอฟ53 A182 เอฟ55	เอ182 เอฟ53 A182 เอฟ55	A193 Gr.B8M A194 เกรด 8M

3. ข้อควรพิจารณาหลักในการเลือกวัสดุ

อุณหภูมิ:การใช้งานที่อุณหภูมิสูงต้องใช้วัสดุที่สามารถรักษาคุณสมบัติเชิงกลที่อุณหภูมิสูง เช่น ASTM A335 สำหรับโลหะผสมเหล็กหรือสแตนเลสดูเพล็กซ์ A790
สภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน:การใช้งานนอกชายฝั่งและการแปรรูปทางเคมีเกี่ยวข้องกับการสัมผัสกับสารกัดกร่อนสูง เช่น คลอไรด์ กรด และด่าง โลหะผสมสเตนเลส ดูเพล็กซ์ และซูเปอร์ดูเพล็กซ์ให้ความทนทานต่อสภาพแวดล้อมเหล่านี้ได้ดีเยี่ยม
ความดัน:สภาพแวดล้อมที่มีแรงดันสูง เช่น ท่อส่งน้ำมันและก๊าซ ต้องใช้วัสดุ เช่น เกรด API 5L ที่จับคู่กับอุปกรณ์ต่อ วาล์ว และตัวยึดที่ให้ผลผลิตสูง
ความยืดหยุ่นต่ออุณหภูมิต่ำ:ระบบไครโอเจนิกหรือระบบทำความเย็น เช่น ระบบการจัดการ LNG จำเป็นต้องใช้วัสดุอย่าง ASTM A333 ที่คงความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำ

4. บทสรุป

ในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ การแปรรูปทางเคมี และการทำเหมือง การเลือกวัสดุที่เหมาะสมสำหรับระบบท่อถือเป็นปัจจัยสำคัญต่อความน่าเชื่อถือและความปลอดภัยของระบบ การทำความเข้าใจความเข้ากันได้ระหว่างท่อ อุปกรณ์ประกอบ หน้าแปลน วาล์ว และตัวล็อคจะช่วยให้มั่นใจได้ถึงความทนทานและประสิทธิภาพของระบบทั้งหมด การใช้วัสดุ เช่น API 5L, ASTM A106, A335, A312 และสแตนเลสดูเพล็กซ์ ช่วยให้คุณสามารถเลือกใช้ส่วนประกอบที่เหมาะสมกับความต้องการในการปฏิบัติงานเฉพาะของคุณได้ ทำให้มีอายุการใช้งานยาวนานขึ้นและลดระยะเวลาหยุดทำงานอันเนื่องมาจากการกัดกร่อนหรือความล้มเหลวทางกลไกให้เหลือน้อยที่สุด

เมื่อเลือกวัสดุ ควรปรึกษาผู้เชี่ยวชาญด้านวัสดุและวิศวกรเสมอ เพื่อประเมินความต้องการที่ชัดเจนของการใช้งานของคุณ โดยคำนึงถึงแรงดัน อุณหภูมิ การสัมผัสกับสารกัดกร่อน และความเค้นเชิงกล