ASTM A106 Gr.BNahtlose Stahlrohre sind nach dem Standard der American Society for Testing and Materials (ASTM) gefertigte, nahtlose Rohre aus hochtemperaturbeständigem Kohlenstoffstahl, die häufig für den Transport von Flüssigkeiten unter hohen Temperaturen und Drücken eingesetzt werden. Die entsprechenden Werkstoffe in China orientieren sich hauptsächlich an der chinesischen Norm (GB) und den Branchenstandards und müssen hinsichtlich chemischer Zusammensetzung, mechanischer Eigenschaften und Anwendungsszenarien aufeinander abgestimmt sein.

Für den Vergleich heimischer Materialien gibt es üblicherweise zwei Möglichkeiten:

Das erste entsprechende Material: 20 Stahl (GB/T 8163)
Stahl 20 ist ein gewöhnlicher Baustahl, der in der Norm GB/T8163 als Standardwerkstoff gilt und sich für den allgemeinen Flüssigkeitstransport eignet. Vergleich der chemischen Zusammensetzung: ASTM A106 Gr. B hat einen Kohlenstoffgehalt (C) von 0,17–0,24 % und einen Mangangehalt (Mn) von 0,29–1,06 %; Stahl 20 hat einen Kohlenstoffgehalt von 0,17–0,24 % und einen Mangangehalt von 0,35–0,65 %. Der Kohlenstoffgehalt beider Stähle ist ähnlich, der Mangangehalt von ASTM A106 Gr. B jedoch unterschiedlich.A106 Gr.Bweist eine höhere obere Leistungsgrenze und ein besseres Hochtemperaturverhalten auf.
Vergleich der mechanischen Eigenschaften: ASTM A106 Gr. B weist eine Zugfestigkeit von >415 MPa und eine Streckgrenze von >240 MPa auf; Stahl 20 weist eine Zugfestigkeit von >410 MPa und eine Streckgrenze von >245 MPa auf. Die Daten sind ähnlich, jedoch unterscheiden sich die Anwendungstemperaturen.
Anwendungsbeschränkungen: Stahl 20 eignet sich für Betriebsbedingungen mit einer Auslegungstemperatur unter 350 °C und niedrigem Druck. Bei Anwendungen mit hohen Temperaturen und hohem Druck (z. B. Kesselrohre) muss ein Werkstoff höherer Güte gewählt werden.
Das zweite entsprechende Material: 20G (GB 5310)
20G ist ein nahtloses Stahlrohrmaterial für Hochdruckkessel, das der Norm GB 5310 entspricht und für Hochtemperatur- und Hochdruckdampfsysteme geeignet ist.
Vergleich der chemischen Zusammensetzung:20Gweist einen Kohlenstoffgehalt von 0,17-0,24%, einen Mangangehalt von 0,35-0,65% und eine strengere Kontrolle des Phosphor- und Schwefelgehalts auf, was eher mit den Indikatoren von ASTM A106 Gr.B übereinstimmt.
Vergleich der mechanischen Eigenschaften: Die Zugfestigkeit von 20G beträgt ≥410 MPa und die Streckgrenze >245 MPa, was nahezu der von ASTM A106 Gr.B entspricht. Die zulässige Betriebstemperatur beträgt bis zu 450℃.
Anwendungsszenarien: 20G wird häufig in Kesselrohren von Wärmekraftwerken und in chemischen Hochdruckanlagen eingesetzt und kann ASTM A106 Gr.B unter den gleichen Betriebsbedingungen ersetzen.
Hinweise zum Austausch: 1. Unterschiede zwischen den Normen: ASTM A106 Gr.B fordert einen Querzugversuch und einen Flachdrückversuch, während GB/T 8163 nur einen Längszugversuch vorschreibt. Beim Austausch muss geprüft werden, ob die Prüflinge den Anforderungen entsprechen.
2. Anforderungen an die Wärmebehandlung: ASTM A106 Gr.B wird üblicherweise im warmgewalzten Zustand geliefert, 20G erfordert eine Normalisierungsbehandlung, und der Prozess muss bei einem Austausch angepasst werden.
3. Zertifizierungsanforderungen: Wenn für das Exportprojekt amerikanische Standardmaterialien vorgeschrieben sind, muss mit dem Kunden geklärt werden, ob ein Ersatz durch nationale Standards akzeptiert wird. Für einige Projekte kann eine zusätzliche Prüfung durch Dritte erforderlich sein.
Praktischer Anwendungsfall
Ein petrochemisches Unternehmen erwarb Rohre nach ASTM A106 Gr. B für den Transport von Hochtemperaturöl. Aufgrund der langen Lieferzeit wechselte es zum Werkstoff 20G. Nach Prüfungen durch Dritte erfüllten die Kerbschlagzähigkeit (-20 °C KV2234J) und die Hochtemperaturfestigkeit (Streckgrenze > 180 MPa bei 450 °C) von 20G die Anforderungen der Konstruktion, und das Projekt wurde abgenommen.
Zusammenfassung
ASTM A106 Gr.B entspricht in China Stahl 20 (für allgemeine Betriebsbedingungen) oder 20G (für hohe Temperaturen und Drücke). Bei einem Austausch müssen die spezifischen Temperatur-, Druck- und Prüfnormen berücksichtigt werden. Es wird empfohlen, dem Werkstoff 20G Vorrang einzuräumen, da dessen chemische Zusammensetzung und Eigenschaften den US-Normen besser entsprechen und ein breiteres Anwendungsspektrum aufweisen.