ASTM A106 Gr.BỐng thép liền mạch là loại ống thép cacbon liền mạch chịu nhiệt cao theo tiêu chuẩn của Hiệp hội Vật liệu và Thử nghiệm Hoa Kỳ (ASTM), thường được sử dụng để vận chuyển chất lỏng trong môi trường nhiệt độ và áp suất cao. Các vật liệu tương ứng ở Trung Quốc chủ yếu tham khảo tiêu chuẩn quốc gia Trung Quốc (GB) và các tiêu chuẩn ngành, và cần phải phù hợp từ ba khía cạnh: thành phần hóa học, tính chất cơ học và kịch bản sử dụng.

Thông thường có hai lựa chọn để so sánh vật liệu trong nước:

Vật liệu tương ứng đầu tiên: thép 20 (GB/T 8163)
Thép 20 là loại thép kết cấu cacbon thông thường, là vật liệu phổ biến trong tiêu chuẩn GB/T8163 và phù hợp cho việc vận chuyển chất lỏng nói chung. So sánh thành phần hóa học: ASTM A106 Gr.B có hàm lượng cacbon (C) từ 0,17-0,24% và mangan (Mn) từ 0,29-1,06%; thép 20 có hàm lượng cacbon từ 0,17-0,24% và hàm lượng mangan từ 0,35-0,65%. Hàm lượng cacbon của hai loại thép này gần bằng nhau, nhưng hàm lượng mangan của ASTM thì khác.A106 Nhóm BCó giới hạn trên cao hơn và hiệu suất ở nhiệt độ cao tốt hơn.
So sánh các tính chất cơ học: Thép ASTM A106 Gr.B có độ bền kéo >415MPa và giới hạn chảy >240MPa; thép 20 có độ bền kéo >410MPa và giới hạn chảy >245MPa. Dữ liệu tương tự nhau nhưng nhiệt độ áp dụng khác nhau.
Hạn chế sử dụng: Thép 20 thích hợp cho điều kiện làm việc với nhiệt độ thiết kế dưới 350℃ và áp suất thấp. Nếu sử dụng cho nhiệt độ và áp suất cao (như ống nồi hơi), phải chọn vật liệu đạt tiêu chuẩn cao hơn.
Vật liệu tương ứng thứ hai: 20G (GB 5310)
20G là vật liệu ống thép liền mạch dùng cho nồi hơi áp suất cao, thuộc tiêu chuẩn GB 5310 và phù hợp với hệ thống hơi nước nhiệt độ cao và áp suất cao.
So sánh thành phần hóa học:20Gcó hàm lượng cacbon từ 0,17-0,24%, hàm lượng mangan từ 0,35-0,65%, và kiểm soát chặt chẽ hơn hàm lượng phốt pho và lưu huỳnh, phù hợp hơn với các chỉ tiêu của ASTMA106 Gr.B.
So sánh các đặc tính cơ học: Độ bền kéo của 20G là ≥410MPa, và giới hạn chảy là >245MPa, gần như tương đương với ASTM A106 Gr.B, và nhiệt độ hoạt động cho phép lên đến 450℃.
Các trường hợp ứng dụng: 20G thường được sử dụng trong đường ống nồi hơi của các nhà máy nhiệt điện và thiết bị áp suất cao trong ngành hóa chất, và có thể thay thế ASTM A106 Gr.B trong cùng điều kiện làm việc.
Lưu ý khi thay thế: 1. Sự khác biệt về tiêu chuẩn: Tiêu chuẩn ASTM A106 Gr.B yêu cầu thử nghiệm kéo ngang và thử nghiệm làm phẳng, trong khi tiêu chuẩn GB/T 8163 chỉ yêu cầu thử nghiệm kéo dọc. Khi thay thế, cần xác nhận xem các sản phẩm thử nghiệm có đáp ứng các yêu cầu hay không.
2. Yêu cầu xử lý nhiệt: Thép ASTM A106 Gr.B thường được giao ở trạng thái cán nóng, loại 20G yêu cầu xử lý thường hóa, và quy trình cần được điều chỉnh nếu thay thế.
3. Yêu cầu chứng nhận: Nếu dự án xuất khẩu quy định sử dụng vật liệu theo tiêu chuẩn Mỹ, cần xác nhận với khách hàng xem việc thay thế bằng vật liệu theo tiêu chuẩn quốc gia có được chấp nhận hay không. Một số dự án có thể yêu cầu kiểm tra bổ sung bởi bên thứ ba.
Trường hợp ứng dụng thực tế
Một doanh nghiệp hóa dầu đã mua ống ASTM A106 Gr.B để vận chuyển dầu ở nhiệt độ cao. Do chu kỳ giao hàng dài, họ đã chuyển sang sử dụng vật liệu 20G. Sau khi được kiểm tra bởi bên thứ ba, độ bền va đập (-20℃ KV2234J) và độ bền ở nhiệt độ cao (giới hạn chảy >180MPa ở 450℃) của vật liệu 20G đáp ứng các yêu cầu thiết kế, và dự án đã được chấp thuận.
Bản tóm tắt
Thép ASTM A106 Gr.B có thể tương ứng với thép 20 (điều kiện làm việc thông thường) hoặc 20G (điều kiện làm việc ở nhiệt độ và áp suất cao) tại Trung Quốc. Khi thay thế, cần kết hợp các tiêu chuẩn nhiệt độ, áp suất và thử nghiệm cụ thể. Nên ưu tiên vật liệu 20G, có thành phần hóa học và hiệu năng gần với yêu cầu tiêu chuẩn của Mỹ hơn và có phạm vi ứng dụng rộng hơn.