Обхват на ASTM A333/A333M
ASTM A333/A333M е стандартната спецификация за безшевни и заварени стоманени тръби, предназначени за работа при ниски -температури и за тръбопроводни системи, при които якостта на прорезите е изискване за дизайн. Стандартът е написан около риска от крехко счупване: феритната стомана, която се държи по пластичен начин при стайна температура, може да се счупи без предупреждение, когато е студено, и колкото по-ниска е температурата, толкова по-голям е рискът. A333 се справя с този риск чрез фиксиране на химичен състав, топлинна обработка и най-вече задължителен тест за удар на Шарпи с V-прорез при температура, свързана с предвидената услуга.
Стандартът се използва широко за тръбопроводи за втечнен газ и хладилни системи, за ниско{0}}температурни технологични линии в газопреработвателни и нефтохимически заводи и за тръбопроводи, изложени на ниски температури на околната среда. Тръбата се произвежда в няколко класа, всеки с различно съдържание на никел и различна температура на изпитване на удар, така че процесът на избор започва с минималната проектна температура на метала на системата и след това се връща към класа и дебелината на стената, които го удовлетворяват.
Класове и химичен състав
| Елемент, % | 1 клас | 3 клас | 6 клас | 8 клас |
|---|---|---|---|---|
| Карбон, макс | 0.30 | 0.19 | 0.30 | 0.13 |
| Манган | 0.40 - 1.06 | 0.31 - 0.64 | 0.29 - 1.06 | 0,90 макс |
| Силиций | не е посочено | 0.18 - 0.37 | 0,10 мин | 0.13 - 0.37 |
| никел | - | 3.18 - 3.82 | 3.18 - 3.82 | 8.40 - 9.60 |
| Фосфор, макс | 0.025 | 0.025 | 0.025 | 0.025 |
| Сяра, макс | 0.025 | 0.025 | 0.025 | 0.025 |
Класовете се различават основно по съдържанието на никел, а никелът е елементът, който понижава температурата на преход от пластична-към-крехкост на феритната стомана. Степен 1 е ниско-въглеродна стомана без целенасочено добавяне на сплави, използвана там, където работната температура е само умерено ниска. Класове 3 и 6 съдържат около 3,5% никел и се доставят в нормализирано състояние. Степен 8 съдържа около 9% никел и се използва за най-дълбоко криогенно натоварване. Други степени в спецификацията обхващат междинни комбинации от никел и други елементи; четирите изброени тук са най-често поръчваните за втечнен газ и хладилни услуги.
Механични свойства и температури при изпитване на удар
| Собственост | 1 клас | 3 клас | 6 клас | 8 клас |
|---|---|---|---|---|
| Якост на опън, мин | 380 MPa | 450 MPa | 415 MPa | 690 MPa |
| Граница на провлачване, мин | 205 MPa | 240 MPa | 240 MPa | 380 MPa |
| Температура на изпитване на удар | -46 градуса по Целзий | -101 градуса по Целзий | -46 градуса по Целзий | -196 градуса по Целзий |
Посочените по-горе температури при изпитване на удар са тези, фиксирани в спецификацията за всеки клас. Когато минималната проектна температура на метала е по-ниска от определената температура за изпитване, купувачът поръчва изпитване при по-ниската температура и изискването за абсорбирана енергия се посочва изрично. Образците с V-нарез на Шарпи се вземат в надлъжна посока от тялото на тръбата, а за заварени тръби допълнителни образци покриват заваръчния метал и засегнатата от топлина-зона, така че най-слабото място в съединението определя приемането.
Защо тестовете за въздействие контролират избора
Тестът за опън измерва якостта; тестът за удар измерва енергията, която материалът абсорбира, преди да се счупи, и именно тази енергия определя дали малка пукнатина ще се появи или ще бъде задържана. Изпитването на Шарпи при фиксирана мин-температура следователно демонстрира, че тръбата, нейният заваръчен шев и нейната термично-засегната зона имат достатъчно издръжливост при температурата, която системата действително ще види по време на студен старт-, понижаване на налягането или разстройство.
Следват три практически последствия. Първо, условията на топлинна обработка са от значение: класовете-съдържащи никел са нормализирани, така че структурата на зърната да е еднородна и температурата на преход е ниска. Второ, консумацията на заваряване трябва да бъде квалифицирана заедно с процедурата, тъй като добавъчен метал, който е достатъчно здрав, но не достатъчно жилав, няма да премине теста за удар на съединението, въпреки че тялото на тръбата е преминало. Трето, информацията за поръчка трябва да посочва температурата на изпитване и енергията на приемане, тъй като сертификат, който отчита само силни страни, не установява пригодност за ниска{4}}температура.
Приложения
Тръбопроводи за пренос, съхранение и регазификация на втечнен природен газ
Тръбопроводи за хладилни и амонячни инсталации
Ниско{0}}температурни технологични линии в газопреработвателни и нефтохимически заводи
Тръбопроводи в студен климат и арктически услуги
Тръбопроводите на компресорите и помпените станции са обект на-околни условия под нулата
ЧЗВ
В: Как да избера между клас 1, клас 3, клас 6 и клас 8?
Работете от минималната проектна температура на метала и необходимата температура за изпитване на удар. Клас 1 е подходящ, когато температурата е само умерено ниска, класовете никел от 3,5 % покриват междинния диапазон, а клас 8 с около 9 % никел се използва за най-дълбоко криогенно натоварване.
В: Задължително ли е изпитването на удар?
да Устойчивостта на прорези е целта на спецификацията, а изпитването на V-прорези по Шарпи при определената или поръчана температура е задължително изпитване за приемане на тялото на тръбата и, в заварени тръби, за заваръчния шев и зоната,-засегната от топлина.
Въпрос: Може ли тестът за удар да се проведе при температура, по-ниска от фигурата в таблицата?
Да, когато дизайнът го изисква. Купувачът посочва необходимата температура на изпитване и енергия за приемане в поръчката за покупка и резултатите се отчитат в протокола от изпитването на мелницата.
Въпрос: Защо 3,5% съдържание на никел се нуждае от нормализиране?
Нормализирането пречиства и хомогенизира структурата на зърната, което понижава температурата на преход от пластично-към-крехкост и прави резултата от теста за удар възпроизводим от партида на партида.
В: Какъв добавъчен метал се използва за заварена тръба A333?
Допълващ метал, който е квалифициран с изпитване на удар заедно с процедурата за заваряване при проектната температура. Само силата не е достатъчна; якостта на заваръчния метал и термично-засегнатата зона също е изискване за приемане.
Въпрос: Какво трябва да съдържа поръчката за покупка?
Степен, външен диаметър, дебелина на стената, дължина, безшевна или заварена конструкция, температура на изпитване на удар и енергия за приемане, изисквания за термична обработка и записи от изпитване и изследване, които трябва да придружават протокола от изпитването на мелницата.
