Tubes d'échangeur de chaleur soudés en acier inoxydable ASTM A249

Qu'est-ce que le matériau ASTM A249 ?

ASTM A249 est la spécification standard pour les tubes en acier inoxydable austénitique soudés et fortement travaillés à froid. Conçus pour les environnements à haute pression et haute température, ces tubes sont couramment utilisés comme tubes de chaudière, de surchauffeur, d'échangeur de chaleur et de condenseur dans l'industrie lourde et les systèmes de production d'électricité. Par rapport aux tubes d'échangeur de chaleur sans soudure, ils offrent des avantages tels qu'une précision dimensionnelle élevée, une épaisseur de paroi uniforme, une efficacité de transfert de chaleur constante, des coûts de production inférieurs et des délais de livraison plus courts, ce qui les rend particulièrement adaptés aux projets de production continue d'échangeurs de chaleur à grande échelle.

 

Notre processus de production standardisé adhère strictement à la spécification ASTM A249, impliquant les étapes suivantes : refente longitudinale → formage de haute précision → soudage automatique TIG ou laser → protection des cordons de soudure en ligne → recuit de solution (environ . 1040 – 1100 degrés) → refroidissement rapide à l'eau ou à l'air → redressage → test par courants de Foucault → test hydrostatique → décapage et passivation → polissage → inspection dimensionnelle.

 

GNEE propose une large gamme de tubes de spécification ASTM A249 pour répondre aux divers besoins des applications d'échangeurs de chaleur, y compris des tubes droits (longueurs fixes de 6 mètres ou coupés à longueur), des tubes coudés en U, des tubes soudés en spirale et des tubes fortement travaillés à froid (HCW). Les matériaux disponibles incluent TP304/304L, TP316/316L, TP321, TP347H, TP904L et TP310H ; les dimensions vont de 6,35 mm à 355,6 mm de diamètre extérieur et de 0,89 mm à 8,1 mm d'épaisseur de paroi, avec des options de finition de surface telles que BA, AP et électropolissage. Nous fournissons aux fabricants mondiaux de condenseurs, de chaudières et d’évaporateurs des services comprenant un dimensionnement personnalisé, un emballage pour l’exportation et des rapports d’inspection tiers complets.

 

Tolérances dimensionnelles des tubes soudés en acier inoxydable ASTM A249

Taille OD	Mur nominal	Diamètre extérieur	Longueur	Mur
1/2" (12.7)	0.065" (1.65)/0.049" (1.25)	+/-0.005 (0.13)	+1/8" (3.18) - 0	+/-10.0%
3/4" (19.1)	0.065" (1.65)/0.049" (1.25)	+/-0.005 (0.13)	+1/8" (3.18) - 0	+/-10.0%
1" (25.4)	0.065" (1.65)/0.049" (1.25)	+/-0.005 (0.13)	+1/8" (3.18) - 0	+/-10.0%
1-1/2" (38.1)	0.065" (1.65)/0.049" (1.25)	+/-0.008" (0.20)	+1/8" (3.18) - 0	+/-10.0%
2" (50.8)	0.065" (1.65)/0.049" (1.25)	+/-0.008" (0.20)	+1/8" (3.18) - 0	+/-10.0%
2-1/2" (63.5)	0.065" (1.65)	+/-0.010" (0.25)	+1/8" (3.18) - 0	+/-10.0%
3" (76.2)	0.065" (1.65)	+/-0.010" (0.25)	+1/8" (3.18) - 0	+/-10.0%
4" (101.6)	0.083" (2.11)	+/-0.015" (0.38)	+1/8" (3.18) - 0	+/-10.0%
6" (152.4)	0.083" (2.11)	+/-0.030" (0.76)	+1" (25.4) - 0	+/-10.0%
6" (152.4)	0.109" (2.77)	+/-0.030" (0.76)	+1" (25.4) - 0	+/-10.0%
8" (203.2)	0.109" (2.77)	+0.061" (1.55)/-0.031" (0.79)	+1" (25.4) - 0	+/-10.0%

 

Jauge de fil standard (anciennement jauge de fil impériale) SWG
SWG	Épaisseur de paroi	SWG	Épaisseur de paroi
0	0.324	8.23	21	0.032	0.81
1	0.3	7.62	22	0.028	0.71
2	0.276	7.01	23	0.024	0.61
3	0.252	6.4	24	0.022	0.56
4	0.232	5.89	25	0.02	0.51
5	0.212	5.38	26	0.018	0.46
6	0.192	4.88	27	0.0164	0.42
7	0.176	4.47	28	0.0148	0.38
8	0.16	4.06	29	0.0136	0.35
9	0.144	3.66	30	0.0124	0.31
10	0.128	3.25	31	0.0116	0.29
11	0.116	2.95	32	0.0108	0.27
12	0.104	2.64	33	0.01	0.25
13	0.092	2.34	34	0.0092	0.23
14	0.08	2.03	35	0.0084	0.21
15	0.072	1.83	36	0.0076	0.19
16	0.064	1.63	37	0.0068	0.17
17	0.056	1.42	38	0.006	0.15
18	0.048	1.22	39	0.0052	0.13
19	0.04	1.02	40	0.0048	0.12
20	0.036	0.91

 

Pression nominale du tube A249 Type 304 ERW

Diamètre extérieur en pouces	Épaisseur de paroi en pouces	Pression d'éclatement théorique	Limite d'élasticité minimale (PSI)	Résistance à la traction minimale (PSI)	Pression d'effondrement	Pression de service
0.375	0.049	26,534	30,000	75,000	6,816	6,634
0.250	0.020	14,286	30,000	75,000	4,416	3,571
0.250	0.035	29,167	30,000	75,000	7,224	7,292
0.250	0.049	48,355	30,000	75,000	9,455	12,089
0.250	0.065	81,250	30,000	75,000	11,544	20,313
0.250	0.028	21,649	30,000	75,000	5,967	5,412
0.375	0.020	8,955	30,000	75,000	3,029	2,239
0.500	0.049	18,284	30,000	75,000	5,304	4,571
0.375	0.028	13,166	30,000	75,000	4,145	3,292
0.375	0.035	17,213	30,000	75,000	5,077	4,303
0.375	0.065	39,796	30,000	75,000	8,597	9,949
0.500	0.020	6,522	30,000	75,000	2,304	1,630
0.500	0.028	9,459	30,000	75,000	3,172	2,365
0.500	0.035	12,209	30,000	75,000	3,906	3,052

 

Documents référencés :
Normes référencées ASTM.

A262 Pratiques pour détecter la susceptibilité aux attaques intergranulaires dans les aciers inoxydables austénitiques.

Spécification A480 / A480M pour les exigences générales relatives aux tôles, tôles et bandes d'acier inoxydable laminées plates et résistantes à la chaleur.

Spécification A1016 / A1016M pour les exigences générales relatives aux tubes en acier allié ferritique, en acier allié austénitique et en acier inoxydable.

E112 Méthodes d'essai pour déterminer la taille moyenne des grains.

E213 Pratique pour l'examen par ultrasons des tuyaux et tubes métalliques.

E273 Pratique pour l'examen par ultrasons de la zone de soudure des tuyaux et tubes soudés.

E527 Pratique de numérotation des métaux et alliages dans le système de numérotation unifié (UNS).

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Quelle est la différence entre ASTM A249 et ASTM A213 ?

La principale différence réside dans la méthode de fabrication : ASTM A249 spécifie les tubes soudés, tandis que ASTM A213 spécifie les tubes sans soudure. L'A249 est principalement utilisé pour les chaudières, les surchauffeurs, les échangeurs de chaleur et les condenseurs ; il offre généralement un avantage en termes de coût par rapport aux tubes sans soudure présentant les mêmes spécifications et présente une épaisseur de paroi plus uniforme.

 

GNEE Stainless Steel possède plus de 18 ans d'expertise dans la fabrication et l'exportation de tubes en acier inoxydable, avec des produits présents dans plus de 150 pays et régions d'Asie, du Moyen-Orient, d'Europe, d'Amérique du Nord, d'Amérique latine et d'Afrique, notamment les Émirats arabes unis, l'Arabie saoudite, la Turquie, l'Allemagne, le Mexique, le Brésil, le Vietnam et la Corée du Sud. Nous avons réalisé avec succès plus de 100 projets à grande échelle impliquant des équipements d'échange thermique pour les secteurs de la pétrochimie, de la production d'électricité et du dessalement de l'eau de mer. La société détient les certifications de test ISO, SGS et PMI tierces, se conforme aux normes de fabrication faisant autorité et réalise un volume d'exportation annuel de tubes d'échangeur de chaleur dépassant 1 200 tonnes.

 

Spécifications des tubes d'échangeur de chaleur soudés en acier inoxydable ASTM A249

Qualité du matériau	TP304, TP304L, TP304H, TP316, TP316L, TP316Ti, TP309S, TP310S, TP321, TP321H, TP347, TP347H, etc.
Diamètre extérieur	5,80 mm-2 032 mm (0,23" à 80")
Épaisseur de paroi	0,25 mm-28 mm (0,01" à 1,125")
Longueur	Longueur normalement fixe 6 m, peut selon les exigences du client
Standard	ASTM A312 ; ASTMA269 ; ASTM A789 ; ASTM A790 etc.
Méthode de processus	REG, EFW, etc.

 

Composition chimique des tuyaux ASTM A249

Élément	TP304	TP304L	TP316	TP316L	TP321	TP347
Carbone, maximum	0.08	0.030	0.08	0.030	0.08	0.08
Manganèse, maximum	2.00	2.00	2.00	2.00	2.00	2.00
Phosphore, maximum	0.045	0.045	0.045	0.045	0.045	0.045
Soufre, maximum	0.030	0.030	0.030	0.030	0.030	0.030
Silicium, maximum	1.00	1.00	1.00	1.00	1.00	1.00
Chrome	18.0–20.0	18.0–20.0	16.0–18.0	16.0–18.0	17.0–19.0	17.0–19.0
Nickel	8.0–11.0	8.0–12.0	10.0–14.0	10.0–14.0	9.0–12.0	9.0–12.0
Molybdène	-	-	2.0–3.0	2.0–3.0	-	-
Titane	-	-	-	-	5×C min.	-
Niobium (Cb)	-	-	-	-	-	10×C min.
Fer	Bal	Bal	Bal	Bal	Bal	Bal

 

Propriétés mécaniques des tubes ERW ASTM A249

Grade	UNS	Min de traction, ksi (MPa)	Rendement min, ksi (MPa)	Allongé., %	Rockwell Max	Vickers Max
TP304	S30400	75 (515)	30 (205)	35	B90	200
TP304L	S30403	70 (485)	25 (170)	35	B90	200
TP304H	S30409	75 (515)	30 (205)	35	B90	200
TP304N	S30451	80 (550)	35 (240)	35	B90	200
TP309S	S30908	75 (515)	30 (205)	35	B90	200
TP310S	S31008	75 (515)	30 (205)	35	B90	200
TP316	S31600	75 (515)	30 (205)	35	B90	200
TP316L	S31603	70 (485)	25 (170)	35	B90	200
TP316H	S31609	75 (515)	30 (205)	35	B90	200
TP321	S32100	75 (515)	30 (205)	35	B90	200
TP321H	S32109	75 (515)	30 (205)	35	B90	200
TP347	S34700	75 (515)	30 (205)	35	B90	200
TP347H	S34709	75 (515)	30 (205)	35	B90	200

 

Contrôle de qualité

Test par courants de Foucault (ECT) : inspection à 100 % par courants de Foucault de chaque tube pour détecter des défauts infimes sur les surfaces intérieures et extérieures.
Test hydrostatique : chaque tube est maintenu à la pression spécifiée pendant au moins 5 à 10 secondes.
Inspection dimensionnelle : mesure du diamètre extérieur (OD), de l'épaisseur de paroi (WT) et de la rondeur à l'aide de micromètres numériques et de jauges go/no-go.
Tests d'évasement et d'aplatissement : vérification de la ductilité du matériau pour garantir l'intégrité lors des connexions d'évasement sur site.
Test de corrosion intergranulaire (IGC) : tests ASTM A262 effectués sur des matériaux tels que le TP316L et le TP321.

 

Emballage de haute qualité

Protection des extrémités : des capuchons en plastique haute résistance sont installés aux deux extrémités pour empêcher la poussière de pénétrer dans les parois intérieures et pour protéger les extrémités de la déformation induite par les chocs.
Emballage de surface :
Tubes Bright Annealed (BA) : emballés individuellement dans des sacs en plastique, puis emballés en couches.
Tubes décapés (AP) : Entièrement enveloppés dans un tissu tissé imperméable ou un film antirouille VCI.
Caisses en bois renforcé : pour les tubes d'échangeur de chaleur, le GNEE impose l'utilisation de caisses en contreplaqué sans fumigation (conformes aux normes d'exportation internationales ISPM-15).

 

FAQ

Quelle est la différence entre ASTM A249 et ASTM A269 ?

ASTM A249 couvre explicitement les tubes soudés pour les utilisations critiques/à haute température comme les chaudières et les échangeurs de chaleur, exigeant que la soudure soit écrouie avant le recuit. ASTM A269 couvre à la fois les tubes sans soudure et soudés utilisés pour la résistance générale à la corrosion, sans écrouissage requis ni essai de traction obligatoire.

 

Quelle est la pression maximale pour les tubes ASTM A249 ?

ASTM A249 ne définit pas de pression maximale unique. Étant donné que ces tubes soudés sont principalement utilisés pour les échangeurs de chaleur, les surchauffeurs et les chaudières, la pression maximale dépend du diamètre extérieur du tube, de l'épaisseur de la paroi, de la qualité de l'alliage (par exemple 304, 316L) et de la température de fonctionnement.

 

ASTM A249 TP304 vs TP316L : quel est le meilleur ?

Aucune des deux catégories n’est universellement « meilleure » ; Le TP316L est supérieur aux environnements chimiques et marins difficiles en raison de sa teneur en molybdène, tandis que le TP304 est la norme industrielle pour un service moins corrosif et à haute température et offre un coût de matériau inférieur de 30 à 40 %.

 

Comment le cordon de soudure est-il éliminé dans les tubes ASTM A249 ?

Le cordon de soudure sur les tubes ⁠ASTM A249 est retiré par déchiquetage (pour le cordon externe) et laminage/étirage de cordons ou par ⁠décalage interne (pour le cordon interne) pendant que le tube est encore sur le broyeur. Cette opération a lieu immédiatement après le soudage, le tube est ensuite écroui et traité thermiquement.

 

La norme ASTM A249 exige-t-elle des tests hydrostatiques ?

La norme ASTM A249 n'exige pas strictement que les essais hydrostatiques soient la seule option ; il nécessite que chaque tube soit soumis à un essai hydrostatique ou à un essai électrique non destructif (courants de Foucault). L'acheteur précise généralement laquelle des deux méthodes de test doit être utilisée.