I. Prezentare generală a standardului
Titlu standard: ASTM A333/A333M - Specificație standard pentru țevi de oțel sudate și fără sudură pentru servicii la temperatură joasă-
Scopul principal: pentru a reglementa cerințele de producție pentru țevile din oțel fără sudură și sudate destinate utilizării la temperaturi joase-(de obicei, mai mică sau egală cu -18 grade ), asigurând rezistența acestora prin testarea obligatorie la impact Charpy cu crestătură în V pentru a preveni ruperea fragilă la temperaturi scăzute.
Domeniul de aplicare: Acoperă țevi de oțel fără sudură și sudate (cuptor-sudate, electric-sudate, sudate cu arc scufundat-, etc.) pentru transportul fluidelor la temperatură joasă-sau pentru a rezista la presiune în medii cu-temperatură scăzută, cum ar fi gazul natural lichefiat (GNL), sistemele petrochimice și de refrigerare.
II. Sistemul de materiale și clasificarea claselor
Standardul acoperă mai multe grade, fiecare cu compoziții chimice distincte și temperaturi minime de funcționare, obținute prin proiecte de aliere pentru rezistență la temperatură -scăzută:
| Nota | Grad echivalent chinezesc | Temperatura minimă de serviciu | Caracteristici cheie ale compoziției chimice | Aplicații tipice |
|---|---|---|---|---|
| Clasa 1 | - | -45 de grade | Oțel cu conținut scăzut de{0}carbon | Conducte de propan, amoniac la -45 de grade |
| Clasa 3 | - | -100 de grade | 3,5% oțel nichel | Unități criogenice petrochimice, conducte arctice |
| Clasa 4 | - | -100 de grade | 4,5% oțel nichel | Similar cu gradul 3 cu conținut mai mare de nichel |
| Clasa 6 | 16MnDG | -45 de grade | Oțel carbon-mangan (cel mai comun) | Stații de recepție a GNL, recipiente cu presiune joasă-temperatură |
| Clasa 7 | 09MnNiDG | -75 de grade | 0,5% oțel nichel | Conducte de petrol și gaze în regiunile reci |
| Clasa a 8-a | - | -195 de grade | 9% oțel nichel | Depozitare GNL, medii cu temperatură ultra-joasă- |
| Clasa a 9-a | 2,25Cr-1Mo | -60 de grade | Oțel aliat (cu rezistență la temperatură-înaltă) | Echipamente chimice criogenice, conducte cu presiune înaltă{0}}temperatură |
| Clasa 10 | - | -75 de grade | Oțel{0}scăzut aliat (~0,5% Mo) | Conducte de schimbător de căldură cu temperatură joasă- |
| Clasa a 11-a | - | -75 de grade | Oțel{0}scăzut aliat (~0,5% Cr+Mo) | Similar cu gradul 10 cu conținut mai mare de aliaj |
III. Cerințe tehnice cheie
Controlul compoziției chimice
Limitează strict elementele dăunătoare (de exemplu, P mai mic sau egal cu 0,025%, S mai mic sau egal cu 0,025%) pentru a reduce fragilitatea.
Îmbunătățește rezistența la temperatură joasă-adăugând elemente de aliere precum nichel (Ni), crom (Cr) și molibden (Mo). De exemplu, oțelul cu nichel de 9% de gradul 8 este potrivit pentru stocarea GNL la -195 de grade.
Cerințe de proprietate mecanică
Rezistență la tracțiune: Valori minime specificate pentru fiecare grad (de exemplu, gradul 6 mai mare sau egal cu 415 MPa) pentru a asigura integritatea structurală.
Puterea de curgere: Valorile minime specificate (de exemplu, gradul 6 mai mare sau egal cu 240 MPa) pentru a preveni deformarea excesivă.
Elongaţie: Longitudinal Mai mare sau egal cu 30% (de exemplu, gradul 6) pentru a asigura capacitatea de deformare plastică.
Rezistența la impact: Verificat prin testarea de impact Charpy V-la temperaturi mai mici sau egale cu temperatura minimă de proiectare a metalului (MDMT) a conductei. De exemplu, gradul 6 necesită o energie de impact mai mare sau egală cu 18 J la -45 de grade.
Procese de tratament termic
Normalizarea: Rafinează structura cerealelor și îmbunătățește duritatea (de exemplu, gradul 6 normalizat la 900 grade ± 10 grade).
Normalizare și temperare: Elimina tensiunile reziduale si imbunatateste proprietatile complete.
Călire și călire: Folosit pentru oțeluri cu-nichel ridicat, cum ar fi gradul 8, pentru a forma microstructura bainită temperată, menținând în același timp duritatea la temperatură-scăzută.
Procese de fabricație și inspecție
Țevi fără sudură: Produs prin proces de perforare-laminare cu toleranță la diametrul exterior ±0,79 mm.
Tevi sudate: Fabricat utilizând formarea JCOE cu sudare prin inducție de-frecvență înaltă (HFI) sau sudare cu arc scufundat (SAW). Zona afectată de căldură-(HAZ) trebuie să fie supusă unui tratament termic pentru a restabili duritatea.
Testare non-distructivă (NDT): testare cu curenți turbionari sau cu ultrasunete 100% pentru a asigura suduri fără defecte-.
Testarea hidrostatică: Presiunea de testare calculată în funcție de dimensiunea țevii, grosimea peretelui și limita de curgere a materialului, fără scurgeri permise.
IV. Domenii de aplicare și practici de inginerie
Instalații de gaz natural lichefiat (GNL).
Conductele de gradul 8 sunt utilizate pentru conductele de stocare și transport GNL de -162 de grade, necesitând acordarea contracției la rece (de exemplu, contracție de 150 mm la 100 m de conductă).
Materiale speciale de etanșare la-temperatură joasă (de exemplu, garnituri compozite PTFE) sunt utilizate pentru racordurile țevilor.
Industria Petrochimică
Conductele de gradul 3 și gradul 6 sunt utilizate în fabricile de etilenă, unități frigorifice și unități de separare criogenică. Procedurile de sudură trebuie să simuleze condițiile de teren (de exemplu, temperatura de preîncălzire 100–150 de grade, temperatura interpass mai mică sau egală cu 200 de grade).
Dezvoltarea petrolului și gazelor arctice
Țevile de gradul 6 sunt utilizate pe scară largă în -medii arctice de 60 de grade. Instalarea necesită tehnici de „izolație la rece” (de exemplu, design de țevi-izolate cu vid-în conducte) pentru a minimiza pierderile de frig.
