Bagaimana memilih bahan paip suhu tinggi? Perbandingan komposisi kimia, sifat mekanik dan kesesuaian antara ASTM A106 Gr.B dan API 5L Gr.B

Dalam industri seperti petrokimia, kuasa elektrik, boiler dan bekas tekanan, pilihan bahan paip suhu tinggi secara langsung mempengaruhi keselamatan, kebolehpercayaan dan tempoh hayat peralatan. ASTM A106 Gr.B dan API 5L Gr.B adalah dua piawai paip tanpa sambungan keluli karbon yang meluas digunakan, tetapi skenario aplikasi dan ciri-ciri prestasi mereka sangat berbeza. Artikel ini akan membandingkan dan menganalisis komposisi kimia, sifat mekanik, julat suhu yang sesuai, penggunaan utama, dll untuk membantu jurutera dan pembeli membuat keputusan pemilihan bahan yang lebih rasional.

1. Gambaran Keseluruhan Piawai dan Penggunaan Utama
Piawai ASTM A106 Gr.B API 5L Gr.B
Kawasan aplikasi Paip bertekanan dan suhu tinggi (boiler, sistem terma, petrokimia) Pengangkutan minyak dan gas asli (paip jarak jauh, paip pengumpulan)
Proses pembuatan Paip keluli tanpa sambungan (Seamless) Paip keluli tanpa sambungan (Seamless) atau paip keluli berlaspas (Welded)
Aplikasi tipikal Paip steam, paip proses suhu tinggi Pengangkutan minyak dan gas, pengangkutan bendalir tekanan rendah
Perbezaan utama:

ASTM A106 Gr.B direka untuk keadaan suhu dan tekanan tinggi dan sesuai untuk pengangkutan steam, air panas superheated dan minyak suhu tinggi.

API 5L Gr.B terutamanya untuk pengangkutan minyak dan gas, lebih menekankan kepada prestasi las dan ketahanan suhu rendah berbanding kestabilan jangka panjang pada suhu tinggi.

2. Perbandingan komposisi kimia (%)

Unsur ASTM A106 Gr.B API 5L Gr.B Analisis kesan

C (karbon) ≤0.30 ≤0.28 A106 mempunyai kandungan karbon yang sedikit lebih tinggi, yang meningkatkan kekuatan pada suhu tinggi tetapi mengurangkan kebolehtertautan

Mn (mangan) 0.29-1.06 0.90-1.20 API 5L mempunyai kandungan Mn yang lebih tinggi, yang meningkatkan ketahanan terhadap impak pada suhu rendah

P (fosfor) ≤0.035 ≤0.025 API 5L mempunyai kandungan P yang lebih rendah, yang mengurangkan risiko kekakuhan sejuk

S (sulfur) ≤0.035 ≤0.015 API 5L mempunyai kandungan S yang lebih rendah, yang meningkatkan kualiti pemberian

Si (silikon) ≥0.10 ≥0.10 Serupa, meningkatkan ketahanan terhadap haba

Kesimpulan:

API 5L Gr.B mempunyai had yang lebih ketat untuk kandungan P dan S, yang sesuai untuk pemberian dan persekitaran suhu rendah.

ASTM A106 Gr.B membenarkan kandungan C dan Mn yang sedikit lebih tinggi untuk meningkatkan kekuatan pada suhu tinggi, tetapi perhatian perlu diberikan kepada pra-pemanasan semasa pemberian.

3. Perbandingan ciri mekanikal
Penampilan ASTM A106 Gr.B API 5L Gr.B Perbezaan
Kekuatan tarik (MPa) ≥415 ≥414 Secara asasnya setara
Kekuatan genting (MPa) ≥240 ≥241 Secara asasnya setara
Pemanjangan (%) ≥30 ≥30 Sama
Ujian impak Biasanya tidak diperlukan Mungkin diperlukan (seperti dalam persekitaran suhu rendah) API 5L memberi perhatian lebih kepada kekerasan pada suhu rendah
Perbandingan prestasi suhu tinggi:

ASTM A106 Gr.B mengekalkan kekuatan yang baik untuk penggunaan jangka panjang di bawah 425°C, sesuai untuk ketel dan paip terma.

API 5L Gr.B tiada keperluan prestasi suhu tinggi yang jelas, dan penggunaan jangka panjang pada suhu tinggi boleh menyebabkan penurunan kekuatan.

4. Julat suhu yang sesuai
Bahan Julat suhu yang disyorkan Kekangan
ASTM A106 Gr.B -29°C hingga 425°C Baja keluli sepatutnya dipertimbangkan di atas 425°C
API 5L Gr.B -20°C hingga 200°C Kekuatan meluruh dengan pantas pada suhu tinggi
Titik Utama:
ASTM A106 Gr.B adalah pilihan pertama untuk paip suhu tinggi, seperti sistem steam dan paip minyak panas.
API 5L Gr.B sesuai untuk pengangkutan minyak dan gas dalam keadaan suhu normal atau rendah, dan syarat suhu tinggi perlu dievaluasi dengan teliti.

5. Cadangan pemilihan bahan
Apabila memilih ASTM A106 Gr.B
✅ Keadaan suhu tinggi (>200°C, seperti ketel, penukar haba)
✅ Paip steam tekanan tinggi atau paip minyak panas
✅ Stabiliti jangka panjang pada suhu tinggi diperlukan

Apabila memilih API 5L Gr.B
✅ Paip minyak dan gas asli
✅ Lingkungan suhu rendah (uji impak diperlukan)
✅ Projek dengan keperluan penyambungan yang tinggi

6. Kesimpulan
Paip suhu tinggi dan tekanan tinggi (seperti kilang elektrik, kilang petrokimia) → ASTM A106 Gr.B (prestasi suhu tinggi lebih baik)

Paip minyak dan gas (seperti paip jarak jauh, sistem pengumpulan dan pengangkutan) → API 5L Gr.B (kebolehan penyambungan dan ketabahan suhu rendah lebih baik)

Jika projek melibatkan suhu tinggi + keperluan penyambungan pada masa yang sama, penilaian menyeluruh diperlukan, dan pemanasan pra-sambungan atau rawatan haba pasca-sambungan digunakan jika perlu untuk memastikan keselamatan.