الامتثال للمعايير
ASTM A333 هو معيار تم تطويره بواسطة الجمعية الأمريكية للاختبارات والمواد (ASTM) للأنابيب الفولاذية الملحومة وغير الملحومة المستخدمة في تطبيقات درجات الحرارة المنخفضة-، ومناسب للبيئات التي تتراوح من-45 درجة إلى 345 درجة(على سبيل المثال، أنظمة خطوط أنابيب الغاز الطبيعي المسال والكيميائية والمبردة).
تعد الدرجة 6 إحدى الدرجات الأكثر استخدامًا في هذا المعيار، حيث تنتمي إلى فولاذ المنغنيز منخفض الكربون-، والذي يُظهر صلابة ممتازة عند التعرض لدرجات الحرارة المنخفضة- ومقاومة للكسر الهش.
تكوين المواد
| عنصر | نطاق المحتوى (%) |
|---|---|
| الكربون (ج) | أقل من أو يساوي 0.30 |
| المنغنيز (من) | 0.29–1.06 |
| الفوسفور (ف) | أقل من أو يساوي 0.025 |
| الكبريت (S) | أقل من أو يساوي 0.025 |
| السيليكون (سي) | 0.10–0.40 |
الخواص الميكانيكية
| مؤشر الملكية | متطلبات |
|---|---|
| قوة الشد (σb) | أكبر من أو يساوي 415 ميجاباسكال |
| قوة الخضوع (σ0.2) | أكبر من أو يساوي 241 ميجاباسكال |
| استطالة (δ) | أكبر من أو يساوي 30% (OD أقل من أو يساوي 168.3 مم) |
| انخفاض-صلابة تأثير درجة الحرارة | -45 درجة طاقة التأثير أكبر من أو تساوي 41 J |
الميزات الرئيسية
أداء ممتاز في درجات الحرارة المنخفضة-:
يمكن استخدامه على المدى الطويل-عند درجة -45 درجة، مع اختبار التأثير الصارم (على سبيل المثال، اختبار Charpy V-الشق) لضمان القدرة على مقاومة الكسر.
قابلية اللحام الجيدة:
يقلل المحتوى المنخفض من الكربون من مخاطر تشقق اللحام، ويدعم العمليات مثل GTAW وSMAW؛ التسخين المسبق غير ضروري للأنابيب-الرفيعة الجدران.
مقاومة التآكل وقابلية التشغيل:
مقاومة التآكل تشبه الفولاذ الكربوني العادي، وتتطلب معالجة مضادة-للتآكل (على سبيل المثال، الطلاء)؛ قابلية تشغيل جيدة على البارد/الساخن، ولكن يوصى بالتليين بعد العمل على البارد لتخفيف الضغط.
تدفق الإنتاج
تحضير الخامات: يتم استخدام-قضبان دائرية من الصلب المنغنيز الكربوني عالي الجودة-منخفض-الفولاذ (على سبيل المثال، الفولاذ المقتول الذي يحتوي على نسبة أعلى من المنغنيز) لضمان تكوين موحد.
الثقب والدرفلة: يتم تشكيل الأصداف المجوفة بواسطة آلات الثقب، ثم يتم تقليل سمك الجدار وحجمه عن طريق الدرفلة على الساخن أو السحب على البارد للحصول على دقة أبعاد عالية.
المعالجة الحرارية: يتم تطبيعها عادةً (تسخينها إلى 880-940 درجة وتبريدها بالهواء) لتحسين بنية الحبوب وتحسين متانة التأثير.
معالجة الأسطح وفحصها: إزالة القشور، متبوعة باختبارات بصرية وأبعادية وغير مدمرة (UT/MT).
نطاق الحجم
القطر الخارجي: 1/8 بوصة (3.35 ملم) إلى 24 بوصة (609.6 ملم)
سمك الجدار: يتبع درجات SCH 10 إلى SCH 160 أو معايير ASME B36.10 للتخصيص.
مجالات التطبيق
الصناعة المبردة:
خطوط أنابيب نقل الغاز الطبيعي المسال، ووصلات صهاريج التخزين المبردة، وأنظمة النيتروجين/الأكسجين السائل.
الصناعة الكيميائية والبتروكيماوية:
خطوط أنابيب المفاعلات ذات درجات الحرارة المنخفضة-، ونقل المبردات، وخطوط الأنابيب ذات درجات الحرارة المنخفضة- المتوسطة في مصانع البتروكيماويات.
صناعة الطاقة:
خطوط الأنابيب ذات درجات الحرارة المنخفضة في المصفاة، وأنظمة التبريد في المنصات البحرية، ومرافق تخزين ونقل الهيدروجين الأولية (تجدر الإشارة إلى خطر تقصف الهيدروجين).
الهندسة الإنشائية:
الأنابيب الهيكلية في المناطق الباردة (على سبيل المثال، المنشآت القطبية، ودعامات الجسور عند خطوط العرض العالية-).
عناصر التفتيش الروتيني
تحليل التركيب الكيميائي: يضمن C، Mn، P، S، وما إلى ذلك، يتوافق مع معايير ASTM A333.
اختبار الخصائص الميكانيكية: اختبار الشد، واختبار التسطيح (التحقق من قابلية التشغيل)، واختبار التأثير -45 درجة (إلزامي).
الاختبارات غير -المدمرة:
اختبار الموجات فوق الصوتية (UT): يكتشف العيوب الداخلية (مثل الشقوق والشوائب).
اختبار الجسيمات المغناطيسية (MT): فحص العيوب السطحية والقريبة من-السطح.
الاختبار الهيدروستاتيكي: يجب أن يتحمل كل أنبوب الضغط المحدد (عادةً أكبر من أو يساوي 2000 رطل لكل بوصة مربعة أو حسب التصميم) لضمان إحكامه.
متطلبات خاصة
تتضمن الاختبارات الاختيارية اكتشاف حجم الحبوب، أو اختبار التصوير الشعاعي (RT) لعمليات اللحام، أو اختبار أداء درجة الحرارة العالية- (للتطبيقات القريبة من الحد الأعلى لدرجة الحرارة).
مقارنة مع مواد أخرى
| مادة | الاختلافات الرئيسية | سيناريوهات التطبيق النموذجية |
|---|---|---|
| A333 الصف 6 | فولاذ منجنيز منخفض الكربون، تأثير -45 درجة أكبر من أو يساوي 41 جول، تكلفة معتدلة | خطوط الأنابيب التقليدية ذات درجات الحرارة المنخفضة-(مثل الغاز الطبيعي المسال والنيتروجين السائل) |
| A333 الصف 3 | فولاذ النيكل (3.5% Ni)، صلابة فائقة عند -101 درجة | بيئات ذات درجات حرارة منخفضة للغاية-منخفضة-(مثل الهيدروجين السائل والعمليات المبردة) |
| A333 الصف 8 | الفولاذ المقاوم للصدأ (304L/316L)، مقاوم للتآكل-+ أداء منخفض لدرجة الحرارة- | البيئات المسببة للتآكل ذات درجات الحرارة المنخفضة-(مثل الوسائط الكيميائية) |
| أستم A106 غرام ب | فولاذ كربوني يتحمل-درجة حرارة عالية، ولا يتطلب-متطلبات تأثير درجة حرارة منخفضة | خطوط أنابيب بخار ذات درجة حرارة عالية-(سيناريوهات غير -مبردة) |
حدود درجة الحرارة:
الحد الأدنى لدرجة حرارة الخدمة -45 درجة؛ غير مناسب لدرجات الحرارة المنخفضة (على سبيل المثال، الهيدروجين السائل، يتطلب درجة 3 أو الفولاذ المقاوم للصدأ).
مكافحة-معالجة التآكل:
يلزم الجلفنة أو طلاء الإيبوكسي أو بطانة PE في البيئات الخارجية أو الرطبة لمنع الصدأ.
تطبيقات بيئة الهيدروجين:
تقييم مخاطر تقصف الهيدروجين لنقل الهيدروجين؛ نوصي بالحد من ضغط الهيدروجين أو اختيار مواد ذات درجة أعلى-(على سبيل المثال، الفولاذ المقاوم للهيدروجين-).
اعتبارات اللحام:
Preheat thick-walled pipes (wall thickness >20 مم) إلى 70-100 درجة قبل اللحام؛ يمكن إجراء عملية التلدين بالضغط - (تثبيت 600-650 درجة) بعد اللحام.
الوسم : astm a333 الصف 6 الأنابيب غير الملحومة، الصين، الشركات المصنعة، الموردين، المصنع