Tiêu chuẩn ASTM A789 cho ống thép đúc không gỉ

ASTM A789/A789M là một tiêu chuẩn quốc tế quy định về các yêu cầu kỹ thuật đối với ống thép không gỉ Ferritic – Austenitic (Duplex Stainless Steel Tubing), bao gồm ống liền mạch (ống thép đúc) và ống thép hàn dùng trong các hệ thống công nghiệp chịu ăn mòn, áp suất và nhiệt độ cao.

Được ban hành bởi ASTM International, phiên bản ASTM A789/A789M-22 hiện nay là cơ sở kỹ thuật quan trọng cho các nhà sản xuất và kỹ sư lựa chọn vật liệu ống inox Duplex trong những ứng dụng khắt khe nhất. Tiêu chuẩn này cũng tham chiếu đến ASTM A1016/A1016M (yêu cầu thử nghiệm chung) và ASTM A480/A480M (vật liệu tấm thép đầu vào), đồng thời cũng quy định rõ các thành phần hóa học, cơ tính, dung sai kích thước, xử lý nhiệt và các thử nghiệm không phá hủy (NDE).

Với sự cân bằng giữa độ bền cơ học, khả năng chống ăn mòn và tính ổn định nhiệt, ASTM A789/A789M đã trở thành tiêu chuẩn nền tảng trong các lĩnh vực dầu khí, hóa chất, năng lượng, xử lý nước biển và thiết bị trao đổi nhiệt.

Tiếp theo, chúng ta hãy cùng tìm hiểu sâu hơn phạm vi áp dụng và các loại vật liệu được quy định trong tiêu chuẩn ASTM A789/A789M, bao gồm các mác thép Duplex và Super Duplex phổ biến như UNS S31803, S32205, S32750, S32760…

Mục lục

Phạm vi áp dụng & vật liệu theo tiêu chuẩn ASTM A789/A789M

Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn ASTM A789/A789M quy định các yêu cầu kỹ thuật cho ống thép không gỉ Ferritic – Austenitic (Duplex Stainless Steel) dạng ống liền mạch (Seamless Tubing) và ống hàn (Welded Tubing). Các sản phẩm này được thiết kế để sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu khả năng chống ăn mòn cao, độ bền cơ học lớn và chịu được nhiệt độ – áp suất cao, điển hình như:

Hệ thống trao đổi nhiệt, bình ngưng tụ (heat exchanger, condenser)
Đường ống dẫn dầu, khí, hóa chất
Nhà máy xử lý nước biển, hệ thống RO/Desalination
Nhà máy điện, FGD (Flue Gas Desulfurization)
Thiết bị công nghiệp thực phẩm và dược phẩm

Ống sản xuất theo tiêu chuẩn này có độ dày thành danh nghĩa (nominal wall thickness) hoặc thành tối thiểu (minimum wall thickness), với đường kính ngoài phổ biến từ 6 mm đến 219 mm.

Tiêu chuẩn cho phép hai dạng sản xuất chính:

Seamless tubing: ống được kéo nguội từ phôi đặc hoặc phôi đùn (billet), không có mối hàn dọc.
Welded tubing: ống được chế tạo từ thép tấm hoặc thép cuộn, hàn dọc và xử lý nhiệt sau hàn (solution annealed) để đảm bảo tổ chức kim loại đồng nhất.

Mọi sản phẩm phải được cung cấp ở trạng thái được xử lý nhiệt (solution annealed) và làm nguội nhanh (air hoặc water quenched), nhằm duy trì cấu trúc duplex ổn định giữa hai pha Ferrite (α) và Austenite (γ), giúp tăng cường khả năng chống ăn mòn ứng suất và giới hạn bền kéo.

Vật liệu & phân loại mác thép

Ống thép inox hàn astm a789 — Ống thép inox hàn ASTM A789

Tiêu chuẩn ASTM A789/A789M định nghĩa nhiều loại vật liệu ống inox Duplex và Super Duplex với các ký hiệu UNS (Unified Numbering System) cụ thể, trong đó phổ biến gồm:

Mác thép (Grade)	Ký hiệu UNS	Tên thương mại phổ biến	Đặc tính nổi bật
Duplex 2205	S31803 / S32205	SAF 2205, 1.4462	Cân bằng 50/50 Ferrite–Austenite; bền cơ học cao, chống Cl⁻ tốt.
Super Duplex 2507	S32750 / S32760	SAF 2507, Zeron 100	PREN > 40, chịu ăn mòn điểm và kẽ hở cực tốt trong môi trường nước biển.
Lean Duplex	S32304 / S32001	2304, LDX 2101	Hàm lượng Ni thấp, tiết kiệm chi phí; thay thế 304L/316L trong môi trường nhẹ.
Duplex đặc biệt	S31500 / S32550 / S32950	Ferralium, Alloy 255	Cường độ cao, ứng dụng trong dầu khí, thiết bị hóa chất, bộ trao đổi nhiệt.

Mỗi mác thép trong tiêu chuẩn đều có giới hạn cụ thể về thành phần hóa học (C, Mn, Si, Cr, Ni, Mo, N), được kiểm soát nghiêm ngặt nhằm duy trì tỷ lệ pha Ferrite khoảng 35–65% – yếu tố quyết định đến khả năng chống ăn mòn và độ dai va đập.

Mối liên hệ giữa ASTM A789 và các tiêu chuẩn khác

Để đảm bảo tính tương thích và kiểm soát chất lượng, ASTM A789/A789M liên kết chặt chẽ với các tiêu chuẩn song hành khác như:

ASTM A1016/A1016M – Yêu cầu kỹ thuật chung (General Requirements for Ferritic and Austenitic Steel Tubes).
ASTM A480/A480M – Yêu cầu về tấm, cuộn và dải thép không gỉ dùng cho chế tạo ống hàn.
ASME SA789 – Phiên bản tương đương trong hệ thống Boiler and Pressure Vessel Code (BPVC).

Nhờ đó, các nhà sản xuất và kỹ sư có thể dễ dàng đồng bộ dữ liệu thiết kế, vật liệu và chứng chỉ CO/CQ khi sử dụng sản phẩm đạt tiêu chuẩn ASTM A789 trong các dự án có yêu cầu kỹ thuật cao.

Sau khi đã nắm rõ phạm vi áp dụng và các mác thép được quy định trong tiêu chuẩn, phần tiếp theo của bài viết sẽ đi sâu vào thành phần hóa học (Chemical Composition) – yếu tố quyết định đến khả năng chống ăn mòn, độ bền kéo và tính hàn của ống thép không gỉ theo ASTM A789/A789M-22.

=> Có thể bạn quan tâm:

Thành phần hóa học ống thép theo ASTM A789/A789M

Bảng thành phần hóa học theo tiêu chuẩn ASTM A789/A789M

Thành phần hóa học là yếu tố cốt lõi quyết định các tính chất cơ học, khả năng chống ăn mòn và độ ổn định pha của ống thép không gỉ Ferritic – Austenitic (Duplex).

Bảng dưới đây thể hiện giới hạn thành phần hóa học (% khối lượng) của một số mác thép Duplex và Super Duplex phổ biến, được trích từ phụ lục chính của tiêu chuẩn ASTM A789/A789M-22:

Mác thép (Grade)	Ký hiệu UNS	C (max)	Mn (max)	Si (max)	P (max)	S (max)	Cr	Ni	Mo	N	Đặc điểm nổi bật
Duplex 2205	S31803 / S32205	0.03	2.00	1.00	0.03	0,020	21.0–23.0	4.5–6.5	2.5–3.5	0.08–0.20	Cân bằng 50/50 Ferrite–Austenite, chống Cl⁻ tốt.
Lean Duplex 2304	S32304	0.03	2.00	1.00	0.03	0,020	21.5–24.5	3.0–5.5	0.05–0.6	0.05–0.20	Thay thế 304L/316L, tiết kiệm chi phí.
Super Duplex 2507	S32750	0.03	1.20	0.80	0,035	0,020	24.0–26.0	6.0–8.0	3.0–5.0	0.24–0.32	PREN > 40, kháng ăn mòn điểm cực cao.
Super Duplex (Zeron 100)	S32760	0.03	1.00	1.00	0,03	0,010	24.0–26.0	6.0–8.0	3.0–4.0	0.20–0.30	Thêm Cu (0.5–1%) tăng khả năng chống Cl⁻.
Duplex đặc biệt 255	S32550	0.04	1.50	1.00	0,04	0,030	24.0–27.0	4.5–6.5	2.0–3.0	0.10–0.25	Bền cơ học cao, ứng dụng trong dầu khí.

Ý nghĩa kỹ thuật của các nguyên tố hợp kim

Mỗi nguyên tố trong thành phần hóa học của ống Duplex đều đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành vi cấu trúc và khả năng làm việc của vật liệu nói chung:

Chromium (Cr): Thành phần chính tạo lớp màng thụ động chống ăn mòn; hàm lượng 21–26% giúp tăng cường khả năng chống pitting trong môi trường Cl⁻.
Nickel (Ni): Ổn định pha Austenite, cải thiện độ dẻo và độ dai va đập ở nhiệt độ thấp.
Molybdenum (Mo): Tăng cường khả năng chống ăn mòn kẽ hở (crevice corrosion) và chống ăn mòn điểm (pitting).
Nitrogen (N): Là nguyên tố hợp kim đặc trưng của thép Duplex, giúp gia tăng cường độ chảy, cải thiện độ bền và ổn định tỷ lệ Ferrite/Austenite.
Mangan (Mn) & Silicon (Si): Hỗ trợ quá trình khử oxy và khử lưu huỳnh trong luyện kim.
Carbon (C): Kiểm soát ở mức rất thấp (≤0.03%) để hạn chế sự hình thành carbide tại vùng hàn, tránh suy giảm khả năng chống ăn mòn hạt.

Quy định về phân tích hóa học

Theo ASTM A789/A789M-22, các ống phải được kiểm tra thành phần hóa học bằng các phương pháp phân tích tiêu chuẩn như:

Phổ phát xạ quang (OES) hoặc Phổ hấp thụ nguyên tử (AAS);
Phân tích khối phổ (MS) đối với các nguyên tố hợp kim phụ (N, Cu, W…).

Mỗi lô sản phẩm trước khi xuất kho nhà máy phải được chứng nhận kết quả phân tích hóa học và có thể được phân tích lại với sự sai lệch cho phép được giới hạn theo quy định tại ASTM A480/A480M – Table 1 để xác minh độ đồng nhất về thành phần và chất lượng của ống thành phẩm.

Vai trò của thành phần hóa học trong tính năng sử dụng

Thành phần hợp kim theo ASTM A789/A789M được tối ưu để đạt các mục tiêu sau:

Tăng giới hạn chảy (≥450 MPa) và độ bền kéo (≥620 MPa);
Giữ ổn định cấu trúc hai pha, hạn chế kết tủa sigma và pha giòn khi làm việc ở 300–900°C;
Tối ưu hóa chỉ số PREN (Pitting Resistance Equivalent Number), công thức:

PREN = %Cr + 3.3×%Mo + 16×%N
Với PREN ≥ 35 cho Duplex 2205 và ≥ 40 cho Super Duplex 2507 – đảm bảo khả năng chống ăn mòn trong nước biển và hóa chất mạnh.

Sau khi đã hiểu rõ cơ sở hợp kim hóa của tiêu chuẩn ASTM A789/A789M, phần tiếp theo Thép Bảo Tín sẽ tập trung đề cập đến các tính chất cơ học (Mechanical Properties) – bao gồm giới hạn bền kéo, giới hạn chảy, độ giãn dài và độ cứng – giúp bạn đánh giá khả năng chịu tải và độ bền của ống trong điều kiện làm việc khắc nghiệt.

Tính chất cơ học ống thép theo ASTM A789/A789M

Bên cạnh thành phần hóa học, tính chất cơ học cũng là một tiêu chí quan trọng thể hiện độ bền, độ dẻo và khả năng chịu ứng suất của ống inox Duplex.

Tiêu chuẩn ASTM A789/A789M-22 quy định rõ các giới hạn cơ tính tối thiểu nhằm đảm bảo vật liệu đáp ứng các yêu cầu về áp suất, biến dạng và điều kiện làm việc trong môi trường khắc nghiệt như dầu khí, hóa chất, hay nước biển có nồng độ ion Cl⁻ cao.

Tất cả các ống phải được thử nghiệm cơ tính trên mẫu đại diện mỗi lô, bao gồm các phép thử:

Tensile Test (thử kéo): xác định giới hạn bền kéo và giới hạn chảy.
Elongation Test (độ giãn dài): đánh giá khả năng biến dạng dẻo trước khi gãy.
Hardness Test (độ cứng): kiểm tra mức độ chống biến dạng cục bộ.

Bảng tính chất cơ học theo ASTM A789/A789M

Dưới đây là các giá trị cơ tính tối thiểu cho một số mác thép Duplex và Super Duplex phổ biến được quy định trong tiêu chuẩn:

Mác thép (Grade)	Ký hiệu UNS	Độ bền kéo tối thiểu (Tensile Strength)	Giới hạn chảy tối thiểu (Yield Strength)	Độ giãn dài tối thiểu (Elongation)	Độ cứng tối đa (Hardness)
Duplex 2205	S31803 / S32205	620 MPa (90 ksi)	450 MPa (65 ksi)	25%	290 HB / 30.5 HRC
Lean Duplex 2304	S32304	620 MPa (90 ksi)	400 MPa (58 ksi)	25%	290 HB / 30 HRC
Super Duplex 2507	S32750	795 MPa (115 ksi)	550 MPa (80 ksi)	25%	310 HB / 32 HRC
Super Duplex (Zeron 100)	S32760	750 MPa (110 ksi)	550 MPa (80 ksi)	25%	310 HB / 32 HRC
Duplex 255	S32550	760 MPa (110 ksi)	550 MPa (80 ksi)	15%	297 HB / 31.5 HRC

Ý nghĩa kỹ thuật của các thông số cơ học:

Giới hạn bền kéo (Tensile Strength): Là khả năng chịu lực kéo cực đại trước khi đứt gãy.
Giới hạn chảy (Yield Strength): Là mức ứng suất tại đó vật liệu bắt đầu biến dạng dẻo không hồi phục.
Độ giãn dài (Elongation): Đảm bảo khả năng uốn, nắn và tạo hình mà không gây nứt gãy.
Độ cứng (Hardness): Giới hạn tối đa 290 HB hoặc 30 HRC nhằm tránh giòn hóa và đảm bảo vật liệu vẫn có độ dẻo cần thiết trong điều kiện rung động hoặc thay đổi tải trọng.

Yếu tố ảnh hưởng đến cơ tính của ống Duplex

Cơ tính của ống Duplex phụ thuộc nhiều vào thành phần hợp kim, cấu trúc vi mô và quy trình xử lý nhiệt của mỗi nhà máy:

Hàm lượng Nitrogen (N) giúp tăng giới hạn chảy, tăng độ bền mà không làm giảm độ dẻo.
Xử lý nhiệt (Solution Annealing) ở khoảng 1020–1100°C giúp tái phân bố đều pha Ferrite/Austenite, loại bỏ ứng suất nội và cải thiện khả năng chống nứt.
Làm nguội nhanh (Air hoặc Water Quench) ngăn ngừa kết tủa pha sigma – nguyên nhân gây giòn hóa và giảm độ dai va đập.

Đối với các ống có đường kính nhỏ hơn 3.2 mm hoặc thành mỏng dưới 0.4 mm, độ giãn dài có thể được điều chỉnh theo công thức quy định trong ASTM A789/A789M, mục 11.3.2, để đảm bảo giá trị tương đương khi thử nghiệm trên mẫu nhỏ.

So sánh cơ tính giữa ống Duplex và Austenitic (304L/316L)

Tiêu chuẩn / Vật liệu	Tensile (MPa)	Yield (MPa)	Elongation (%)	Độ cứng (HB)	Đặc tính nổi bật
ASTM A789 (Duplex 2205)	620	450	25	290	Bền cao, chống Cl⁻ tốt, ổn định nhiệt tốt.
ASTM A312 (316L)	515	205	40	217	Dẻo hơn, nhưng chịu Cl⁻ kém, giá cao.
ASTM A312 (304L)	485	170	40	187	Phổ biến, nhưng chống ăn mòn hạn chế.

=> Duplex 2205 và Super Duplex 2507 có độ bền gần gấp đôi thép 316L, nhưng vẫn giữ được độ dẻo cần thiết, giúp tối ưu chi phí vật liệu và tăng tuổi thọ hệ thống.

Thử nghiệm cơ tính

Mỗi lô ống thép ASTM A789 phải thực hiện đầy đủ các phép thử sau:

Tensile Test: theo ASTM A370.
Flattening Test (ép dẹt): kiểm tra tính dẻo và chất lượng hàn.
Flaring Test (nong loe): với ống seamless để đánh giá khả năng biến dạng.
Flange Test (ép loe): với ống welded nhằm kiểm tra vùng mối hàn.
Hardness Test: kiểm tra trên mẫu cắt ngắn tại mỗi lô.

Kết quả thử nghiệm sẽ được ghi rõ trong chứng chỉ Mill Test Certificate (MTC – EN 10204 Type 3.1) kèm theo mỗi lô hàng và là cơ sở để chủ đầu tư đánh giá và nghiệm thu vật liệu.

Trong phần tiếp theo, chúng ta sẽ đi sâu vào quy cách sản xuất, dung sai kích thước và xử lý nhiệt, giúp người đọc nắm rõ các tiêu chí kỹ thuật cần thiết khi lựa chọn hoặc đặt hàng sản phẩm ống theo tiêu chuẩn ASTM A789.

Xử lý nhiệt & quy cách kích thước ống theo ASTM A789/A789M

Yêu cầu xử lý nhiệt

Theo tiêu chuẩn ASTM A789/A789M-22, tất cả các ống ferritic–austenitic (Duplex) bao gồm ống thép đúc và hàn phải được xử lý nhiệt hoàn toàn (solution annealed) và làm nguội nhanh (quenched) để đạt được cấu trúc kim loại hai pha tối ưu, đảm bảo độ bền, độ dai và khả năng chống ăn mòn của sản phẩm..

Phương pháp xử lý:

Toàn bộ ống sẽ được nung đến nhiệt độ xác định tùy theo mác thép (thường từ 980°C đến 1120°C) trong môi trường có kiểm soát, sau đó được làm nguội nhanh bằng không khí hoặc nước để ngăn ngừa kết tủa pha sigma hoặc carbide.

Mục tiêu kỹ thuật:

Giữ cân bằng tỷ lệ Ferrite/Austenite ~50/50.
Loại bỏ ứng suất nội sinh sau hàn và cán.
Khôi phục độ dẻo và tăng khả năng chống nứt ăn mòn ứng suất (SCC).

Phạm vi nhiệt độ điển hình theo mác thép:

Mác thép (Grade)	Nhiệt độ xử lý (°C)	Làm nguội (Quenching)
S31803 / S32205 (Duplex 2205)	1020 – 1100	Làm nguội nhanh trong không khí hoặc nước
S32750 / S32760 (Super Duplex 2507)	1040 – 1120	Làm nguội nhanh trong nước
S32304 (Lean Duplex 2304)	950 – 1050	Làm nguội nhanh trong không khí hoặc nước
S32550 / S32950 (Alloy 255)	980 – 1080	Làm nguội nhanh trong không khí

Ghi chú: Việc duy trì đúng khoảng nhiệt độ này giúp tránh hình thành các pha phụ (sigma, chi, nitride) — nguyên nhân gây giòn hóa và giảm khả năng chịu ăn mòn trong thời gian dài vận hành ở nhiệt độ cao của sản phẩm.

Quy cách kích thước ống ASTM A789/A789M

Ống thép theo ASTM A789/A789M có thể được sản xuất theo hai cơ sở chiều dày tiêu chuẩn:

Nominal Wall Thickness (chiều dày danh nghĩa) – ±% dung sai hai phía;
Minimum Wall Thickness (chiều dày tối thiểu) – cho phép sai lệch +% / −0%.

Các kích thước phổ biến được quy định như sau:

Dung sai thực tế có thể điều chỉnh tùy theo yêu cầu khách hàng hoặc đặc tính dự án (ví dụ: ống trao đổi nhiệt, ống chịu áp lực, ống bọc cáp…).

Dung sai chiều dài & độ thẳng ống ASTM A789/A789M

Chiều dài chuẩn: 6 m hoặc 12 m, có thể cắt theo yêu cầu.
Dung sai chiều dài: ±6 mm cho chiều dài cắt cố định (cut length); ±50 mm cho chiều dài ngẫu nhiên (random length).
Độ thẳng: sai lệch không vượt quá 1.5 mm trên mỗi 1.000 mm chiều dài.

Các ống được cán nguội hoặc hàn TIG thường có độ chính xác hình học cao, phù hợp với yêu cầu thiết bị trao đổi nhiệt, ngưng tụ hoặc hệ thống ống dẫn tinh khiết.

Yêu cầu về bề mặt và hoàn thiện ống ASTM A789/A789M

Theo quy định của ASTM A789/A789M:

Bề mặt ống thành phẩm phải sạch, không có vết nứt, rỗ, lớp oxit hoặc tạp chất bám dính.
Sau xử lý nhiệt, ống cần được tẩy sạch hoặc làm sáng tùy theo yêu cầu sử dụng.
Với ống hàn, vùng mối hàn phải được mài phẳng và xử lý hóa học để loại bỏ oxit, đảm bảo bề mặt đồng nhất với phần thân ống.

Ký hiệu	Loại bề mặt	Ứng dụng phổ biến
BA (Bright Annealed)	Bóng sáng, phản chiếu	Hệ thống trao đổi nhiệt, nước tinh khiết, công nghiệp thực phẩm
AP (Annealed & Pickled)	Trắng mờ, bề mặt sạch	Ứng dụng công nghiệp chung, dầu khí, hóa chất
MP (Mechanical Polish)	Đánh bóng cơ học	Y tế, dược phẩm, thực phẩm

Yêu cầu thử nghiệm không phá hủy & thử áp lực

Mỗi ống thành phẩm phải trải qua kiểm tra 100% bằng một trong hai phương pháp sau:

Phương pháp kiểm tra	Ký hiệu trong ASTM A789/A789M	Mục đích / Ứng dụng
Thử thủy lực (Hydrostatic Test)	Bắt buộc trừ khi khách hàng chọn NDE	Kiểm tra độ kín, áp lực làm việc (áp lực thử = 1.5×design pressure)
Kiểm tra không phá hủy (NDE)	Eddy Current (EC) hoặc Ultrasonic (UT)	Phát hiện khuyết tật bề mặt hoặc bên trong (welded & seamless)

Theo điều 16.3 của ASTM A789/A789M, các ống có thể được thử bằng NDE thay thế cho thử thủy lực nếu được khách hàng chỉ định, miễn đáp ứng tiêu chuẩn phát hiện khuyết tật tương đương.

Quy định về dung sai trọng lượng & ô van

Dung sai trọng lượng: ±10% trên mỗi đơn vị chiều dài (theo A1016/A1016M, mục 13.1).
Độ ô van: chênh lệch giữa hai đường kính vuông góc không vượt quá 2% OD danh nghĩa đối với ống cỡ nhỏ, hoặc 1.5% OD đối với ống đường kính lớn.

Sau khi đã tìm hiểu về xử lý nhiệt và quy cách kích thước, phần tiếp theo của bài viết sẽ trình bày “Kiểm tra & thử nghiệm theo tiêu chuẩn ASTM A789/A789M” — bao gồm các phương pháp thử cơ tính, kiểm tra bề mặt, NDE, và quy định nghiệm thu sản phẩm, giúp đảm bảo mỗi lô ống đáp ứng đầy đủ yêu cầu chất lượng trước khi xuất xưởng.

Kiểm tra & thử nghiệm theo ASTM A789/A789M

Mục tiêu của các phép thử trong tiêu chuẩn ASTM A789/A789M là đảm bảo rằng ống thép không gỉ ferritic–austenitic (Duplex), dù là ống đúc hay ống hàn, đều đáp ứng các yêu cầu về độ kín, độ bền cơ học, cấu trúc kim loại và độ hoàn thiện bề mặt.

Tất cả các sản phẩm phải được kiểm tra đầy đủ trước khi giao hàng, theo các quy định chung của ASTM A1016/A1016M. Mỗi lô ống phải được thử nghiệm định kỳ, ghi nhận và cấp chứng chỉ kết quả thử theo yêu cầu của khách hàng hoặc cơ quan kiểm định.

Tiêu chuẩn ASTM A789/A789M chia các thử nghiệm thành 3 nhóm chính:

Nhóm thử nghiệm	Mục đích kiểm tra	Phương pháp áp dụng
Thử nghiệm cơ tính (Mechanical Tests)	Đánh giá độ bền, độ dẻo và khả năng chịu ứng suất	Tensile, Flattening, Flaring/Flange, Hardness
Thử nghiệm kín & không phá hủy (Leak & Nondestructive Tests)	Kiểm tra độ kín và khuyết tật bên trong	Hydrostatic Test, Eddy Current (EC), Ultrasonic (UT)
Kiểm tra hóa học & bề mặt (Chemical & Visual Tests)	Xác nhận thành phần hợp kim, chất lượng bề mặt và mối hàn	Chemical Analysis, Visual Inspection, Dimensional Check

Thử nghiệm cơ tính

Tensile Test (Thử kéo)

Mỗi lô sản phẩm phải có ít nhất một mẫu thử kéo (tension specimen) để xác định giới hạn chảy, giới hạn bền kéo và độ giãn dài.
Phương pháp: theo ASTM A370 – Standard Test Methods and Definitions for Mechanical Testing of Steel Products.
Mẫu thử có thể lấy dọc theo chiều dài ống, với kích thước quy định theo đường kính.
Giá trị đạt yêu cầu nếu:

Tensile Strength ≥ 620 MPa (90 ksi)
Yield Strength ≥ 450 MPa (65 ksi)
Elongation ≥ 25%

Flattening Test (Thử ép dẹt)

Áp dụng cho tất cả các ống để đánh giá tính dẻo, độ đồng nhất và khả năng chịu biến dạng.
Ống không được xuất hiện nứt, tách lớp hoặc rỗ bề mặt sau khi ép dẹt.
Thử nghiệm được thực hiện ở nhiệt độ phòng.

Flaring Test (Thử nong loe) – áp dụng cho ống liền mạch

Dùng để đánh giá khả năng mở rộng đầu ống (flare) mà không bị rạn nứt.
Góc nong thông thường 37.5° ± 2.5° so với trục ống.
Ống đạt yêu cầu nếu không xuất hiện nứt hoặc bong tróc.

Flange Test (Thử ép loe mép) – áp dụng cho ống hàn

Kiểm tra khả năng tạo mặt bích (flange) mà không làm rạn vùng hàn.
Mục đích: xác định chất lượng mối hàn và khả năng tạo hình.

Hardness Test (Thử độ cứng)

Giới hạn tối đa: 290 HB hoặc 30.5 HRC.
Áp dụng cho cả ống liền mạch và ống hàn.
Đối với ống đường kính nhỏ, có thể sử dụng phương pháp Vickers microhardness (HV10) để kiểm tra vùng mối hàn.

Thử nghiệm kín & không phá hủy

Hydrostatic Test (Thử áp lực nước)

Mỗi ống phải được thử áp 100% trừ khi có yêu cầu thay thế bằng NDE.
Áp lực thử được tính theo công thức của ASTM A1016/A1016M, với hệ số an toàn 64,000 psi (440 MPa) phù hợp với vật liệu Duplex có cường độ cao.
Không được xuất hiện rò rỉ, biến dạng hoặc giãn nở vượt giới hạn cho phép.
Áp lực duy trì tối thiểu 5 giây để kiểm tra độ kín hoàn toàn.

Nondestructive Examination (NDE)

Nếu khách hàng chỉ định, ống có thể được thử bằng phương pháp không phá hủy (NDE) thay cho thử thủy lực. Các phương pháp được chấp thuận theo ASTM A789/A789M gồm:

Eddy Current (EC) Testing: phát hiện khuyết tật bề mặt và nứt hàn.
Ultrasonic (UT) Testing: phát hiện khuyết tật bên trong (rỗ khí, không liên kết).
Air Underwater Pressure Test (S1 Option): kiểm tra rò rỉ trong môi trường nước khi có áp suất khí nén, dùng cho ứng dụng đặc biệt như ống trao đổi nhiệt, bộ ngưng tụ, hoặc thiết bị áp lực.

Kết quả NDE phải đạt yêu cầu về mức độ phát hiện khuyết tật tương đương với thử thủy lực, và được xác nhận trong chứng chỉ vật liệu.

Kiểm tra hóa học, kích thước và bề mặt

Chemical Analysis (Phân tích hóa học)

Mỗi heat lot phải có bản Heat Analysis kèm theo báo cáo thành phần (% C, Mn, Si, Cr, Ni, Mo, N,…).
Phân tích lại sản phẩm (Product Analysis) có thể được thực hiện ngẫu nhiên để xác nhận độ đồng nhất lô hàng.
Dung sai giữa phân tích nhiệt và sản phẩm phải tuân theo giới hạn trong ASTM A480/A480M.

Dimensional Inspection (Kiểm tra kích thước)

Đường kính ngoài, độ dày, chiều dài và độ ô van được đo kiểm 100% bằng thước hoặc calip chuyên dụng.
Sai số cho phép tuân thủ theo bảng dung sai trong phần 5 (±0.10 mm – ±1.0 mm tùy OD).

Visual Inspection (Kiểm tra bề mặt)

Tất cả các ống phải có bề mặt sạch, không có rỗ, vết nứt, vết hàn lồi hoặc oxit dày.
Ống hàn cần có vùng mối hàn phẳng, đã pickled hoặc polished để đồng nhất với bề mặt xung quanh.
Không cho phép sửa chữa bằng hàn trừ khi được chấp thuận và kiểm tra lại.

Quy định về chứng nhận & nghiệm thu ống ASTM A789/A789M

Chứng chỉ vật liệu (Mill Test Certificate – MTC) được cấp theo EN 10204 Type 3.1, bao gồm:

Kết quả phân tích hóa học
Kết quả cơ tính
Báo cáo thử thủy lực hoặc NDE
Quy trình xử lý nhiệt (nhiệt độ, phương pháp làm nguội)
Xuất xứ và mã lô (Heat Number)

Tất cả dữ liệu này cần phải được người kiểm tra độc lập hoặc QA/QC của nhà máy xác nhận.

Nghiệm thu sản phẩm: Ống chỉ được nghiệm thu khi:

Kết quả thử nghiệm phù hợp với tiêu chuẩn ASTM A789/A789M.
Không phát hiện khuyết tật bề mặt hoặc bên trong.
Các chứng chỉ vật liệu và tem nhãn trùng khớp với lô hàng.

Đánh dấu & truy xuất nguồn gốc ống ASTM A789/A789M

Theo mục 21 của tiêu chuẩn:

Mỗi ống phải được đánh dấu rõ ràng bằng cách khắc laser hoặc in mực bền với các thông tin sau:

“ASTM A789/A789M – UNS S32205 – Heat No. – Size – Schedule – Manufacturer – Country of Origin”

Các ống nhỏ có thể được đánh dấu trên bó (bundle tag) thay vì trên thân ống.

Thông tin này là cơ sở quan trọng cho quy trình truy xuất nguồn gốc trong quá trình nghiệm thu, lắp đặt và bảo trì về sau.

Ứng dụng thực tế & lợi ích khi sử dụng ống theo ASTM A789/A789M

Nhờ sự cân bằng lý tưởng giữa hai pha Ferrite (α) và Austenite (γ), độ bền cao gấp đôi thép không gỉ austenitic thông thường (inox 304L hoặc 316L), đồng thời chống ăn mòn Cl⁻ và H₂S vượt trội, nên ống thép không gỉ ferritic–austenitic (Duplex) sản xuất theo tiêu chuẩn ASTM A789/A789M đặc biệt phù hợp với các hệ thống có áp lực cao, môi trường hóa chất hoặc nước biển.

Các lĩnh vực ứng dụng tiêu biểu

Ngành dầu khí & hóa dầu: được dùng trong đường ống dẫn dầu, khí, hóa chất, và bộ trao đổi nhiệt trong giàn khoan hoặc nhà máy lọc dầu. Thay thế hiệu quả cho các loại ống hợp kim niken đắt tiền (như Alloy 625) trong nhiều ứng dụng offshore.
Ngành năng lượng & nhà máy điện: Sử dụng trong hệ thống ngưng tụ hơi nước, bộ trao đổi nhiệt, FGD (Flue Gas Desulfurization).
Ngành xử lý nước biển & khử mặn: Ống đạt chuẩn ASTM A789 được ứng dụng trong hệ thống RO/UF, bộ trao đổi nhiệt nước biển, trạm bơm và đường ống dẫn nước muối.
Ngành hóa chất & dược phẩm: Ống Duplex được dùng cho đường ống vận chuyển axit hữu cơ, dung dịch muối, dung môi kiềm hoặc hóa chất oxi hóa nhẹ.
Ngành chế tạo cơ khí & công nghiệp nặng: Ứng dụng trong bình chịu áp, nồi hơi, heat exchanger tubes, kết cấu khung giàn kim loại, hoặc hệ thống làm mát công nghiệp.

Lợi ích khi lựa chọn ống đạt tiêu chuẩn ASTM A789/A789M

Hiệu suất cơ học vượt trội: Cường độ chảy (Yield Strength) của Duplex 2205 đạt ~450 MPa, gần gấp đôi inox 316L, cho phép giảm độ dày ống → tiết kiệm trọng lượng và chi phí vật liệu.
Chống ăn mòn tối ưu: Thành phần Cr–Mo–N cao (PREN ≥ 35) giúp kháng pitting, SCC và crevice corrosion hiệu quả, đặc biệt trong môi trường có Cl⁻, H₂S hoặc dung dịch muối.
Ổn định nhiệt & bền trong điều kiện áp lực cao: Ống có thể vận hành liên tục ở −50°C đến +300°C, không bị giòn hóa, không biến dạng nhiệt, đáp ứng tiêu chuẩn ASME Section VIII.
Dễ gia công & hàn nối: Thích hợp với hầu hết các quy trình hàn (TIG, MIG, SAW), ít biến dạng, không cần xử lý nhiệt sau hàn nếu kiểm soát tốt nhiệt đầu vào.
Tối ưu chi phí vòng đời (Life-Cycle Cost): Dù chi phí đầu tư ban đầu cao hơn inox 316L khoảng 15–20%, nhưng tuổi thọ cao hơn 2–3 lần giúp giảm chi phí bảo trì và thay thế dài hạn.
Thân thiện môi trường & dễ tái chế: Duplex stainless steel có khả năng tái chế >90%, phù hợp định hướng phát triển bền vững (Green Industry).

Thực tiễn sử dụng tại Việt Nam

Tại Việt Nam, các dự án công nghiệp quy mô lớn ngày càng ưu tiên sử dụng ống inox Duplex theo tiêu chuẩn ASTM A789/A789M, điển hình như:

Nhà máy điện khí LNG Bạc Liêu, Nhiệt điện Quảng Trạch 1 – sử dụng Duplex 2205 cho hệ thống FGD và giải nhiệt.
Nhà máy hóa dầu Long Sơn, Dung Quất, Nghi Sơn – ứng dụng Super Duplex 2507 cho hệ thống trao đổi nhiệt và xử lý nước biển.
Dự án lọc nước RO & khử mặn khu công nghiệp Long An – dùng ống hàn Duplex 2205 đạt tiêu chuẩn ASTM A789/A789M, bề mặt BA.

Nhờ ưu điểm vượt trội về cơ tính, chống ăn mòn và tuổi thọ, sản phẩm đạt tiêu chuẩn ASTM A789/A789M đang dần trở thành lựa chọn tiêu chuẩn cho các dự án có yêu cầu kỹ thuật cao trong nước.

Kết luận

Có thể thấy, tiêu chuẩn ASTM A789/A789M là một trong những nền tảng kỹ thuật quan trọng trong lĩnh vực ống thép không gỉ Ferritic–Austenitic (Duplex). Loại vật liệu này được ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống chịu áp lực cao, môi trường hóa chất và vùng nước biển có tính ăn mòn mạnh.

Nhờ cấu trúc cân bằng giữa hai pha Ferrite và Austenite, ống inox Duplex mang đến độ bền kéo vượt trội (≥ 620 MPa) cùng khả năng chống ăn mòn Cl⁻ và H₂S vượt xa so với các dòng inox thông thường như 304L hay 316L. Đây chính là lựa chọn lý tưởng cho các ngành công nghiệp yêu cầu hiệu suất cao, độ an toàn lớn và chi phí vận hành tối ưu.

Trong bối cảnh công nghiệp Việt Nam ngày càng chú trọng an toàn – bền vững – tiết kiệm, việc lựa chọn ống inox Duplex đạt tiêu chuẩn ASTM A789/A789M là giải pháp chiến lược giúp doanh nghiệp:

Nâng cao hiệu suất hệ thống,
Giảm chi phí bảo trì,
Tăng tuổi thọ thiết bị và đường ống.

Với hơn 13 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực vật tư công nghiệp và hệ thống áp lực, Công ty TNHH Thép Bảo Tín tự hào là nhà nhập khẩu và phân phối hàng đầu các dòng ống Duplex – Super Duplex đạt tiêu chuẩn ASTM, ASME, EN tại Việt Nam.

Chúng tôi cung cấp dịch vụ trọn gói từ:

Tư vấn vật liệu kỹ thuật,
Báo giá chính xác theo yêu cầu,
Cung ứng và giao hàng tận nơi, đảm bảo tiến độ và chất lượng cho mọi dự án công nghiệp.

👉 Liên hệ ngay hôm nay để nhận báo giá tốt nhất và tư vấn kỹ thuật chuyên sâu từ đội ngũ Thép Bảo Tín.

Hotline tư vấn & báo giá: 0932 059 176
Email: bts@thepbaotin.com

Ống thép đúc

Tiêu chuẩn ASTM A789 cho ống thép đúc không gỉ