ASTM A106 Gr.Bท่อเหล็กไร้รอยต่อเป็นท่อเหล็กกล้าคาร์บอนไร้รอยต่อทนความร้อนสูงตามมาตรฐานของสมาคมการทดสอบและวัสดุแห่งอเมริกา (American Society for Testing and Materials) ซึ่งมักใช้สำหรับการขนส่งของเหลวในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิและความดันสูง วัสดุที่เกี่ยวข้องในประเทศจีนส่วนใหญ่อ้างอิงถึงมาตรฐานแห่งชาติของจีน (GB) และมาตรฐานอุตสาหกรรม และจำเป็นต้องจับคู่จากสามด้าน ได้แก่ องค์ประกอบทางเคมี คุณสมบัติทางกล และสถานการณ์การใช้งาน

โดยทั่วไปแล้ว การเปรียบเทียบวัสดุภายในประเทศจะมีตัวเลือกอยู่สองแบบ:

วัสดุที่เทียบเคียงได้อันดับแรก: เหล็กกล้า 20 (GB/T 8163)
เหล็กกล้า 20 เป็นเหล็กกล้าโครงสร้างคาร์บอนธรรมดา ซึ่งเป็นวัสดุทั่วไปในมาตรฐาน GB/T8163 และเหมาะสำหรับการขนส่งของเหลวทั่วไป การเปรียบเทียบองค์ประกอบทางเคมี: เหล็กกล้า ASTM A106 Gr.B มีปริมาณคาร์บอน (C) 0.17-0.24% และแมงกานีส (Mn) 0.29-1.06%; เหล็กกล้า 20 มีปริมาณคาร์บอน 0.17-0.24% และแมงกานีส 0.35-0.65% ปริมาณคาร์บอนของทั้งสองใกล้เคียงกัน แต่ปริมาณแมงกานีสของ ASTM นั้นสูงกว่าA106 Gr.Bมีขีดจำกัดสูงสุดที่สูงกว่าและประสิทธิภาพการทำงานที่อุณหภูมิสูงที่ดีกว่า
การเปรียบเทียบคุณสมบัติทางกล: เหล็กกล้า ASTM A106 Gr.B มีความแข็งแรงดึงมากกว่า 415 MPa และความแข็งแรงครากมากกว่า 240 MPa ในขณะที่เหล็กกล้า 20 มีความแข็งแรงดึงมากกว่า 410 MPa และความแข็งแรงครากมากกว่า 245 MPa ข้อมูลมีความคล้ายคลึงกัน แต่ช่วงอุณหภูมิที่ใช้งานได้แตกต่างกัน
ข้อจำกัดในการใช้งาน: เหล็กกล้า 20 เหมาะสำหรับสภาพการทำงานที่มีอุณหภูมิออกแบบต่ำกว่า 350℃ และความดันต่ำ หากใช้สำหรับอุณหภูมิและความดันสูง (เช่น ท่อหม้อไอน้ำ) ต้องเลือกวัสดุที่มีมาตรฐานสูงกว่า
วัสดุที่เกี่ยวข้องลำดับที่สอง: 20 กรัม (GB 5310)
ท่อเหล็กไร้รอยต่อ 20G เป็นวัสดุสำหรับหม้อไอน้ำแรงดันสูง ซึ่งเป็นไปตามมาตรฐาน GB 5310 และเหมาะสำหรับระบบไอน้ำที่มีอุณหภูมิสูงและแรงดันสูง
การเปรียบเทียบองค์ประกอบทางเคมี:20 กรัมมีปริมาณคาร์บอน 0.17-0.24% ปริมาณแมงกานีส 0.35-0.65% และมีการควบคุมปริมาณฟอสฟอรัสและกำมะถันอย่างเข้มงวดมากขึ้น ซึ่งสอดคล้องกับตัวชี้วัดของ ASTMA106 Gr.B มากขึ้น
การเปรียบเทียบคุณสมบัติทางกล: ความแข็งแรงดึงของ 20G อยู่ที่ ≥410 MPa และความแข็งแรงครากอยู่ที่ >245 MPa ซึ่งเกือบเท่ากับ ASTM A106 Gr.B และอุณหภูมิใช้งานที่อนุญาตได้สูงถึง 450℃
กรณีการใช้งาน: เหล็กกล้าไร้สนิม 20G นิยมใช้ในท่อหม้อไอน้ำของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนและอุปกรณ์แรงดันสูงทางเคมี และสามารถใช้แทน ASTM A106 Gr.B ในสภาวะการทำงานเดียวกันได้
ข้อควรระวังในการเปลี่ยนวัสดุ 1. ความแตกต่างของมาตรฐาน: ASTM A106 Gr.B กำหนดให้มีการทดสอบแรงดึงตามขวางและการทดสอบการแบนราบ ในขณะที่ GB/T 8163 กำหนดให้มีการทดสอบแรงดึงตามยาวเท่านั้น เมื่อทำการเปลี่ยนวัสดุ จำเป็นต้องตรวจสอบว่าวัสดุที่ใช้ทดสอบตรงตามข้อกำหนดหรือไม่
2. ข้อกำหนดเกี่ยวกับการอบชุบความร้อน: เหล็กกล้า ASTM A106 Gr.B โดยทั่วไปจะส่งมอบในสภาพรีดร้อน เหล็กกล้า 20G ต้องผ่านกระบวนการอบชุบแบบนอร์มาไลซ์ และต้องปรับกระบวนการหากมีการเปลี่ยนทดแทน
3. ข้อกำหนดด้านการรับรอง: หากโครงการส่งออกระบุวัสดุมาตรฐานอเมริกัน จำเป็นต้องยืนยันกับลูกค้าว่ายอมรับการใช้มาตรฐานแห่งชาติทดแทนหรือไม่ บางโครงการอาจต้องมีการตรวจสอบโดยบุคคลที่สามเพิ่มเติม
กรณีศึกษาการประยุกต์ใช้ในทางปฏิบัติ
บริษัทปิโตรเคมีแห่งหนึ่งซื้อท่อเหล็ก ASTM A106 Gr.B สำหรับการขนส่งน้ำมันที่อุณหภูมิสูง แต่เนื่องจากระยะเวลาการส่งมอบที่ยาวนาน จึงเปลี่ยนมาใช้ท่อเหล็กเกรด 20G แทน หลังจากผ่านการทดสอบจากหน่วยงานภายนอกแล้ว พบว่าค่าความเหนียวทนแรงกระแทก (-20℃ KV2234J) และความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูง (ความแข็งแรงคราก >180MPa ที่ 450℃) ของท่อเหล็กเกรด 20G เป็นไปตามข้อกำหนดที่ออกแบบไว้ และโครงการจึงได้รับการอนุมัติ
สรุป
เหล็กกล้า ASTM A106 Gr.B สามารถเทียบเท่ากับเหล็กกล้า 20 (สภาวะการทำงานทั่วไป) หรือ 20G (สภาวะการทำงานที่อุณหภูมิและความดันสูง) ในประเทศจีน เมื่อทำการเปลี่ยนทดแทน จำเป็นต้องพิจารณามาตรฐานอุณหภูมิ ความดัน และการทดสอบที่เฉพาะเจาะจงด้วย ขอแนะนำให้ให้ความสำคัญกับวัสดุ 20G เนื่องจากมีองค์ประกอบทางเคมีและคุณสมบัติใกล้เคียงกับข้อกำหนดมาตรฐานของสหรัฐอเมริกามากกว่า และมีช่วงการใช้งานที่กว้างกว่า