ASTM A213/A213M Edelstahl-Wärmetauscherrohrstandard.PDF
Aug 04, 2026
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Entscheiden Sie sich für Wärmetauscherrohre aus Edelstahl für Ihr nächstes Projekt?Die Auswahl des richtigen Wärmetauscherrohrstandards ist eine der wichtigsten Entscheidungen für Ingenieure, EPC-Auftragnehmer und industrielle Einkäufer. Eine falsche Materialspezifikation kann zu vorzeitiger Korrosion, Rohrleckagen, ungeplanten Stillständen und kostspieligen Wartungsarbeiten führen.
Unter den internationalen Normen ist ASTM A213/A213M-25 eine der am weitesten spezifizierten Normen für nahtlose Rohre aus ferritischem und austenitischem legiertem Stahl, die in Wärmetauschern, Kesseln, Überhitzern, Kondensatoren und Druckbehältern verwendet werden. Es wird häufig in der Petrochemie, Energieerzeugung, Raffinerie, Düngemittel-, Pharma-, Lebensmittelverarbeitungs- und Offshore-Industrie eingesetzt.
Dieser Leitfaden erklärt, was ASTM A213/A213M-25 abdeckt, die wichtigsten Änderungen in der neuesten Ausgabe, Materialqualitäten, Inspektionsanforderungen und wie Sie das richtige Edelstahl-Wärmetauscherrohr für Ihre Anwendung auswählen.
ASTM A213.PDF
Was ist ASTM A213/A213M-25?
ASTM A213/A213M-25 ist die neueste Ausgabe des ASTM-Standards mit dem Titel: Standard Specification for Seamless Ferritic and Austenitic Alloy-Steel Boiler, Superheater, and Heat-Exchanger Tubes
Die Spezifikation legt Herstellung, chemische Zusammensetzung, mechanische Eigenschaften, Maßtoleranzen, Wärmebehandlung, Prüfanforderungen und Prüfverfahren für nahtlose Rohre aus legiertem Stahl fest, die unter erhöhten Temperaturen und Drücken verwendet werden. Im Gegensatz zu den allgemeinen -Rohrnormen für rostfreien Stahl konzentriert sich ASTM A213 auf Anwendungen, bei denen hohe Temperaturfestigkeit, Druckbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit und lange Lebensdauer von wesentlicher Bedeutung sind.
Die Spezifikation umfasst eine breite Palette von Qualitäten:
Ferritische legierte Stähle: T2, T5, T9, T11, T12, T22, T23, T24, T91, T92, T122
Austenitische Edelstähle: TP304, TP304L, TP304H, TP316, TP316L, TP316H, TP321, TP321H, TP347, TP347H, TP310S, TP310H
Sondergüten: Güten mit „H“ (z. B. TP304H) haben geänderte Anforderungen für eine höhere Zeitstandfestigkeit bei erhöhten Temperaturen.
1.1 Geltungsbereich und technische Anforderungen
Die Norm umfasst nahtlose Rohre, die durch Heiß-{0}}Endbearbeitung oder Kalt--Verfahren hergestellt werden und für den Einsatz in Kesseln, Überhitzern und Wärmetauschern bestimmt sind.
Größenbereich: Deckt typischerweise Rohre von 1/8 Zoll (3,2 mm) Innendurchmesser bis 5 Zoll (127 mm) Außendurchmesser mit Wandstärken zwischen 0,015 und 0,500 Zoll ab.
Obligatorische Tests: Jedes Rohr muss Spannungs-, Härte-, Abflachungs- und Bördeltests unterzogen werden. Darüber hinaus erfordert jedes Rohr entweder einen hydrostatischen Test oder einen zerstörungsfreien elektrischen Test.
Wärmebehandlung: Austenitische Edelstahlrohre müssen in einem wärmebehandelten (lösungsgeglühten) Zustand geliefert werden, während ferritische Legierungen eine Nacherwärmung erfordern.
2.1 Chemische Zusammensetzung:
| Grad | UNS Design |
Zusammensetzung % | ||||||||||||||
| C | Mn | P | S | Si | Cr | Ni | Mb | Ti | Nb | N | Cu | Ce | B | Al | ||
| TP304 | S30400 | 0.08 | 2 | 0.045 | 0.03 | 1 | 18.0–20 | 8.0–11 | . . . | . . . | . . . | . . . | . . . | . . . | ||
| TP304L | S30403 | 0.035 | 2 | 0.045 | 0.03 | 1 | 18.0–20 | 8.0–13 | . . . | . . . | . . . | . . . | . . . | . . . | ||
| TP304H | S30409 | 0.04 – 0.1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 1 | 18.0–20 | 8.0–11 | . . . | . . . | . . . | . . . | . . . | . . . | ||
| TP310S | S31008 | 0.08 | 2 | 0.045 | 0.03 | 1 | 24.0- 26 | 19.0- 22 | 0.8 | . . . | . . . | . . . | . . . | . . . | ||
| TP310H | S31009 | 0.04 – 0.1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 1 | 24.0–26 | 19.0–22 | . . . | . . . | . . . | . . . | . . . | |||
| TP310H | S31035 | 0.04 – 0.1 | 0.6 | 0.025 | 0.015 | 0.4 | 21.5–23.5 | 23.5–26.5 | . . . | . . . | 0.40- 0.6 | 0.20- 0.3 | 2.5- 3.5 | . . . | 0.002- 0.008 | |
| TP316 | S31600 | 0.08 | 2 | 0.045 | 0.03 | 1 | 16.0–18 | 10.0–14 | 2.00–3 | . . . | . . . | . . . | . . . | . . . | ||
| TP316L | S31603 | 0.035 | 2 | 0.045 | 0.03 | 1 | 16.0–18 | 10.0–14 | 2.00–3 | . . . | . . . | . . . | . . . | . . . | ||
| TP316H | S31609 | 0.04 – 0.1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 1 | 16.0–18 | 10.0–14 | 2.00–3 | . . . | . . . | . . . | . . . | . . . | ||
| TP317 | S31700 | 0.08 | 2 | 0.045 | 0.03 | 1 | 18.0–20 | 11.0–15 | 3.0–4 | . . . | . . . | . . . | . . . | . . . | ||
| TP317L | S31703 | 0.035 | 2 | 0.045 | 0.03 | 1 | 18.0–20 | 11.0–15 | 3.0–4 | . . . | . . . | . . . | . . . | . . . | ||
| TP321 | S32100 | 0.08 | 2 | 0.045 | 0.03 | 1 | 17.0–19 | 9.0–12 | . . . | Ti 5 × (C+N) min. 0,70 max | . . . | 0.1 | . . . | . . . | ||
| TP321H | S32109 | 0.04 – 0.1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 1 | 17.0–19 | 9.0–12 | . . . | 4(C+N) min; 0,70 max | . . . | 0.1 | . . . | . . . | ||
| TP347 | S34700 | 0.08 | 2 | 0.045 | 0.03 | 1 | 17.0–19 | 9.0–13 | . . . | . . . | Siehe Spec | . . . | . . . | . . . | ||
2.2 Zuganforderungen
| Grad | UNS | Zugfestigkeit, min. Ksi [MPa] | Streckgrenze, min. Ksi [MPa] | Dehnung in 2 Zoll. oder 50 mm, min, % A, B |
Härte, max | |
| Bezeichnung | Brinell / Vickers | Rockwell | ||||
| TP304 | S30400 | 75 [515] | 30 [205] | 35 | 192HBW/200Hv | 90HB |
| TP304L | S30403 | 70 [485] | 25 [170] | 35 | 192HBW/200Hv | 90HB |
| TP304H | S30409 | 75 [515] | 30 [205] | 35 | 192HBW/200Hv | 90HB |
| TP304N | S30415 | 80 [550] | 35 [240] | 35 | 192HBW/200Hv | 90HB |
| TP310S | S31008 | 75 [515] | 30 [205] | 35 | 192HBW/200Hv | 90HB |
| TP310H | S31009 | 75 [515] | 30 [205] | 35 | 192HBW/200Hv | 90HB |
| TP316 | S31600 | 75 [515] | 30 [205] | 35 | 192HBW/200Hv | 90HB |
| TP316L | S31603 | 70 [485] | 25 [170] | 35 | 192HBW/200Hv | 90HB |
| TP316H | S31609 | 75 [515] | 30 [205] | 35 | 192HBW/200Hv | 90HB |
| TP316Ti | S31635 | 75 [515] | 30 [205] | 35 | 192HBW/200Hv | 90HB |
| TP317 | S31700 | 75 [515] | 30 [205] | 34 | 192HBW/200Hv | 90HB |
| TP317L | S31703 | 75 [515] | 30 [205] | 35 | 192HBW/200Hv | 90HB |
| TP321 | S32100 | 75 [515] | 30 [205] | 35 | 192HBW/200Hv | 90HB |
| TP321H | S32109 | 75 [515] | 30 [205] | 35 | 192HBW/200Hv | 90HB |
| TP347 | S34700 | 75 [515] | 30 [205] | 35 | 192HBW/200Hv | 90HB |
2.3 Anforderungen an die Wärmebehandlung
| Grad | UNS Bezeichnung |
Wärmebehandlungstyp | Austenitisierungs-/Lösungstemperatur, min. oder Bereich Grad F [Grad] | Kühlmedien | ASTM-Korngröße Nr. B |
| TP304 | S30400 | Lösungsbehandlung | 1900 Grad F [1040 Grad] | Wasser oder eine andere schnelle Abkühlung | . . . |
| TP304L | S30403 | Lösungsbehandlung | 1900 Grad F [1040 Grad] | Wasser oder eine andere schnelle Abkühlung | . . . |
| TP304H | S30409 | Lösungsbehandlung | 1900 Grad F [1040 Grad] | Wasser oder eine andere schnelle Abkühlung | 7 |
| TP309S | S30908 | Lösungsbehandlung | 1900 Grad F [1040 Grad] | Wasser oder eine andere schnelle Abkühlung | . . . |
| TP309H | S30909 | Lösungsbehandlung | 1900 Grad F [1040 Grad] | Wasser oder eine andere schnelle Abkühlung | 7 |
| TP310S | S31008 | Lösungsbehandlung | 1900 Grad F [1040 Grad] | Wasser oder eine andere schnelle Abkühlung | . . . |
| TP310H | S31009 | Lösungsbehandlung | 1900 Grad F [1040 Grad] | Wasser oder eine andere schnelle Abkühlung | 7 |
| TP316 | S31600 | Lösungsbehandlung | 1900 Grad F [1040 Grad] | Wasser oder eine andere schnelle Abkühlung | . . . |
| TP316L | S31603 | Lösungsbehandlung | 1900 Grad F [1040 Grad] | Wasser oder eine andere schnelle Abkühlung | . . . |
| TP316H | S31609 | Lösungsbehandlung | 1900 Grad F [1040 Grad] | Wasser oder eine andere schnelle Abkühlung | 7 |
| TP317 | S31700 | Lösungsbehandlung | 1900 Grad F [1040 Grad] | Wasser oder eine andere schnelle Abkühlung | . . . |
| TP317L | S31703 | Lösungsbehandlung | 1900 Grad F [1040 Grad] | Wasser oder eine andere schnelle Abkühlung | . . . |
| TP321 | S32100 | Lösungsbehandlung | 1900 Grad F [1040 Grad] | Wasser oder eine andere schnelle Abkühlung | . . . |
| TP321H | S32109 | Lösungsbehandlung | kaltverformt: 2000 [1090] warmgewalzt: 1925 [1050]H |
Wasser oder eine andere schnelle Abkühlung | 7 |
| TP347 | S34700 | Lösungsbehandlung | 1900 Grad F [1040 Grad] | Wasser oder eine andere schnelle Abkühlung | . . . |
2.4 Toleranzen des Außendurchmessers (OD).
Kalt{0}}nahtlose Rohre werden mit engeren Außendurchmessertoleranzen als warm-fertige Rohre hergestellt, was eine höhere Maßgenauigkeit und eine bessere Wärmetauschermontage gewährleistet.
| Angegebener Außendurchmesser | Angegebener Außendurchmesser | Zulässige Abweichung | Zulässige Abweichung |
|---|---|---|---|
| In. | mm | In. | mm |
| Unter 1.000 | Unter 25,4 | ±0.004 | ±0.10 |
| 1.000 bis unter 1.500 | 25,4 bis unter 38,1 | ±0.006 | ±0.15 |
| 1.500 bis unter 2.000 | 38,1 bis unter 50,8 | ±0.008 | ±0.20 |
| 2.000 bis unter 2.500 | 50,8 bis unter 63,5 | ±0.010 | ±0.25 |
| 2.500 bis unter 3.000 | 63,5 bis unter 76,2 | ±0.012 | ±0.30 |
Notiz:
Bei heiß-fertigen Rohren sind größere Maßtoleranzen zulässig. Für Wärmetauscheranwendungen werden jedoch im Allgemeinen kalt bearbeitete Rohre bevorzugt, da sie über eine bessere Oberflächenbeschaffenheit, eine genauere Maßkontrolle und verbesserte mechanische Eigenschaften verfügen.
2.5 Wandstärkentoleranzen
ASTM A213 liefert Rohre normalerweise auf der Basis einer Mindestwandstärke, sofern in der Bestellung nichts anderes angegeben ist. Unter dieser Anforderung ist eine negative Wanddickentoleranz nicht zulässig.
Kalt-fertige Röhren
| Rohrtyp | Zulässige Abweichung |
|---|---|
| Mindestwandstärke | +20% / −0% |
| Durchschnittliche Wandstärke* | ±10% |
Heiße-fertige Röhren
| Rohrtyp | Zulässige Abweichung |
|---|---|
| Mindestwandstärke (t > 0,180 Zoll) | +28% / −0% |
| Mindestwandstärke (t kleiner oder gleich 0,180 Zoll) | +35% / −0% |
| Durchschnittliche Wandstärke* | ±12,5 % bis ±15 % |
Notiz:Durchschnittliche Wandstärkentoleranzen gelten nur, wenn sie in der Bestellung ausdrücklich angegeben sind.
2.6 Schnittlängentoleranzen
Es gelten folgende Toleranzenangegebenen Schnittlängen, sofern zwischen Käufer und Hersteller nichts anderes vereinbart wurde.
| Herstellungsmethode | Außendurchmesser | Länge | Positive Toleranz | Positive Toleranz | Negative Toleranz |
|---|---|---|---|---|---|
| In. | mm | ||||
| Kalt- oder Heiß-Fertig | Weniger als oder gleich 2 Zoll (50,8 mm) | Weniger als oder gleich 24 Fuß (7,3 m) | +1/8 | +3 | 0 |
| Kalt- oder Heiß-Fertig | Weniger als oder gleich 2 Zoll (50,8 mm) | >24 Fuß (7,3 m) | Fügen Sie +1/8 Zoll für jede weitere 10 Fuß hinzu | Addieren Sie +3 mm für jede weiteren 3 m | 0 |
| Kalt- oder Heiß-Fertig | >2 Zoll (50,8 mm) | Beliebige Länge | +3/16 | +5 | 0 |
2.7 Geradheitstoleranz
ASTM A213 gibt eine maximale Geradheitsabweichung von 1/8 Zoll pro 10 Fuß (ungefähr 3 mm pro 3.000 mm) an.
Für Hochleistungs-Wärmetauscherrohre können zwischen Käufer und Hersteller strengere Anforderungen an die Geradheit vereinbart werden.
2.8 Ovalitätstoleranz
Bei dünnwandigen Rohren (hohes Verhältnis von Außendurchmesser zu Wandstärke) wird die Ovalität im Allgemeinen innerhalb der angegebenen Außendurchmessertoleranz kontrolliert.
Wo konkret ausgewertet:
Die Ovalität (Differenz zwischen maximalem und minimalem Außendurchmesser) darf das Zweifache der zulässigen Außendurchmessertoleranz nicht überschreiten, sofern nicht anders angegeben.
2.9 Sondertoleranzen für U-Bogenrohre
Da ASTM A213-Rohre häufig für U-gebogene Wärmetauscherrohre verwendet werden, gelten nach dem Biegen im Allgemeinen zusätzliche Maßanforderungen.
| Artikel | Typische Anforderung |
|---|---|
| Wandverdünnung an der Biegung | Die maximale Wandreduzierung sollte 10 % der angegebenen Wandstärke nicht überschreiten |
| Beinlängentoleranz | +1/8 Zoll (+3.2 mm) / −0 |
| Rundheit an der Biegung | Die Rohrabflachung oder -verformung ist typischerweise auf maximal 10 % begrenzt |
Bitte teilen Sie uns mit, wenn Sie genaue Toleranzberechnungen für bestimmte Spezifikationen benötigen (z. B. 19,05 mm x 2,11 mm oder 25,4 mm x 1,65 mm).
FAQ
Was ist die Druckbewertung nach ASTM A213?
ASTM A213 hat keinen einzigen festen Druckwert, da es sich um eine Herstellungsspezifikation für nahtlose Rohre und nicht um eine fertige Komponente mit einem festgelegten Grenzwert handelt. Der tatsächliche Arbeitsdruck hängt von vier Hauptvariablen ab: Außendurchmesser, Wandstärke, spezifische Materialqualität (z. B. TP304, TP316 oder T11) und Betriebstemperatur.
Was ist der Temperaturbereich für ASTM A213?
ASTM A213 hat keinen einzigen festen Temperaturbereich, da es viele verschiedene nahtlose ferritische und austenitische Stahlrohrqualitäten für Kessel, Überhitzer und Wärmetauscher abdeckt. Die Temperaturen für die Wärmebehandlung bei der Herstellung liegen zwischen 650 und 1120 Grad (1200 Grad F und 2050 Grad F), während die maximalen Einsatzgrenzen je nach Legierungssorte bis zu 815 Grad (1500 Grad F) betragen.
Was ist ASTM A213 TP304?
ASTM A213 TP304 ist eine Standardspezifikation für nahtlose austenitische Edelstahlrohre aus Edelstahl Typ 304, die speziell für den Einsatz in Hochtemperatur- und Hochdruckumgebungen wie Kesseln, Überhitzern und Wärmetauschern entwickelt wurden.
Was ist ASTM A213 TP316L?
ASTM A213 TP316L ist eine Standardmaterialspezifikation für nahtlose austenitische Edelstahlrohre mit niedrigem Kohlenstoffgehalt, die in Hochtemperatur- und Korrosionsanwendungen wie Kesseln, Überhitzern und Wärmetauschern verwendet werden. „TP“ steht für Rohrprodukt, „316“ bezeichnet den Legierungsgrad und „L“ gibt einen niedrigen Kohlenstoffgehalt an.
Was ist der Unterschied zwischen ASTM A213 und ASTM A249?
Der Hauptunterschied zwischen ASTM A213 und ASTM A249 besteht in der Herstellungsmethode und den abgedeckten Materialtypen: ASTM A213 spezifiziert nahtlose ferritische und austenitische Legierungsstahlrohre, während ASTM A249 geschweißte austenitische Stahlrohre spezifiziert.
Was ist der Unterschied zwischen A213- und A269-Schläuchen?
A213 ist ein Standard für Druckbehälter und Kessel, der die Berücksichtigung von Kriechtemperaturen bei hohen Temperaturen und hohen Drücken erfordert. A269 ist ein Allzweckstandard, der häufig für Instrumentierungsrohre und allgemeine korrosionsbeständige Rohrleitungen verwendet wird. A213 schreibt Abflachungs-, Bördel- und Härtetests vor, während A269 relativ milde Anforderungen für diese Tests stellt und sie manchmal lediglich als Referenzprüfungen behandelt.
Welche Prüfungen der mechanischen Eigenschaften sind für Edelstahlrohre nach ASTM A213 erforderlich?
Gemäß der Norm müssen für jede Charge folgende Tests durchgeführt werden:
Zugversuch: Zur Bestimmung der Streckgrenze, Zugfestigkeit und Dehnung.
Härtetest: Für austenitische Edelstähle (z. B. 304/316) darf die Härte normalerweise 192 HBW oder 90 HRB nicht überschreiten.
Abflachungstest: Um die Duktilität des Rohrs zu überprüfen und das Vorhandensein von Rissen festzustellen.
Bördeltest: Zur Simulation des Rohrexpansionsprozesses beim Einbau in Wärmetauscherrohrböden; Das Rohrende muss auf einen bestimmten Durchmesser aufgeweitet werden, ohne dass es zu Rissen kommt.
Warum ist für A213-Wärmetauscherrohre häufig eine Wirbelstromprüfung (ET) erforderlich?
Wärmetauscherrohre haben dünne Wände.
Hydrostatischer Test: Um zu überprüfen, ob der Schlauch dem Druck standhält, ohne zu lecken.
Wirbelstromtest: Kann mikroskopisch kleine Löcher, Risse oder Materialinhomogenitäten erkennen, die für das bloße Auge unsichtbar sind.
Nach dem A213-Standard kann die zerstörungsfreie elektrische Prüfung (ET oder UT) in der Regel die hydrostatische Prüfung ersetzen, es sei denn, die Bestellung verlangt ausdrücklich beides.
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