I. Standarta pārskats
Standarta nosaukums: ASTM A333/A333M - Standarta specifikācija bezšuvju un metinātām tērauda caurulēm zemas temperatūras pakalpojumiem
Pamatmērķis: regulēt ražošanas prasības bezšuvju un metinātām tērauda caurulēm, kas paredzētas lietošanai zemā-temperatūra (parasti mazāka par vai vienāda ar -18 grādiem), nodrošinot to stingrību, izmantojot obligāto Šarpi V veida iecirtuma trieciena testu, lai novērstu trauslus lūzumus zemā temperatūrā.
Piemērošanas joma: aptver bezšuvju un metinātas (krāsns{0}}metinātas, elektriskās-metinātas, iegremdētas loka-metinātas u.c.) tērauda caurules zemas-temperatūras šķidrumu transportēšanai vai spiediena izturēšanai zemas-temperatūras vidēs, piemēram, sašķidrinātās dabasgāzes, sašķidrinātās dabasgāzes un refrižerācijas sistēmās.
II. Materiālu sistēma un pakāpju klasifikācija
Standarts attiecas uz vairākām kategorijām, katrai no tām ir atšķirīgs ķīmiskais sastāvs un minimālā ekspluatācijas temperatūra, kas tiek panākta ar sakausējuma konstrukcijām, kas nodrošina zemu{0}}temperatūras izturību:
| Novērtējums | Līdzvērtīga ķīniešu pakāpe | Minimālā apkalpošanas temperatūra | Galvenās ķīmiskā sastāva iezīmes | Tipiski pielietojumi |
|---|---|---|---|---|
| 1. pakāpe | - | -45 grādi | Zema-oglekļa tērauds | Propāna, amonjaka cauruļvadi pie -45 grādiem |
| 3. pakāpe | - | -100 grādi | 3,5% niķeļa tērauds | Naftas ķīmijas kriogēnās vienības, Arktikas cauruļvadi |
| 4. pakāpe | - | -100 grādi | 4,5% niķeļa tērauds | Līdzīgs 3. pakāpei ar lielāku niķeļa saturu |
| 6. pakāpe | 16MnDG | -45 grādi | Oglekļa{0}}mangāna tērauds (visbiežāk) | SDG uztveršanas stacijas, zemas temperatūras{0}}spiedientvertnes |
| 7. klase | 09MnNiDG | -75 grādi | 0,5% niķeļa tērauds | Naftas un gāzes cauruļvadi aukstajos reģionos |
| 8. klase | - | -195 grādi | 9% niķeļa tērauds | SDG krātuve, īpaši-zemas-temperatūras vide |
| 9. klase | 2,25Cr-1Mo | -60 grādi | Leģētais tērauds (ar augstu{0}}temperatūras izturību) | Ķīmiskās kriogēnās iekārtas, augstas{0}}temperatūras spiediena cauruļvadi |
| 10. klase | - | -75 grādi | Zema-leģētā tērauda (~0,5% Mo) | Zemas{0}}temperatūras siltummaiņu cauruļvadi |
| 11. klase | - | -75 grādi | Zema-leģētā tērauda (~0,5% Cr+Mo) | Līdzīgs 10. klasei ar augstāku sakausējuma saturu |
III. Galvenās tehniskās prasības
Ķīmiskā sastāva kontrole
Stingri ierobežo kaitīgos elementus (piemēram, P mazāks vai vienāds ar 0,025%, S mazāks vai vienāds ar 0,025%), lai samazinātu trauslumu.
Uzlabo zemas{0}}temperatūras izturību, pievienojot leģējošus elementus, piemēram, niķeli (Ni), hromu (Cr) un molibdēnu (Mo). Piemēram, 8. klases 9% niķeļa tērauds ir piemērots -195 grādu SDG uzglabāšanai.
Mehānisko īpašību prasības
Stiepes izturība: minimālās vērtības, kas norādītas katrai pakāpei (piemēram, 6. pakāpe, lielāka vai vienāda ar 415 MPa), lai nodrošinātu konstrukcijas integritāti.
Ražas spēks: norādītās minimālās vērtības (piem., 6. pakāpe, lielāka vai vienāda ar 240 MPa), lai novērstu pārmērīgu deformāciju.
Pagarinājums: Garenvirzienā Lielāks vai vienāds ar 30% (piemēram, 6. pakāpe), lai nodrošinātu plastiskās deformācijas spēju.
Triecienizturība: Pārbaudīts, izmantojot Charpy V{0}}nogriezuma trieciena testu temperatūrā, kas ir mazāka par caurules minimālo projektēto metāla temperatūru (MDMT) vai vienāda ar to. Piemēram, 6. pakāpei ir nepieciešama lielāka vai vienāda ar 18 J trieciena enerģija pie -45 grādiem.
Termiskās apstrādes procesi
Normalizēšana: uzlabo graudu struktūru un uzlabo stingrību (piem., 6. pakāpe normalizēta 900 grādi ± 10 grādi).
Normalizācija un rūdīšana: Novērš atlikušos spriegumus un uzlabo visaptverošās īpašības.
Rūdīšana un rūdīšana: izmanto augstas{0}}niķeļa tēraudam, piemēram, 8. klasei, lai veidotu rūdīta bainīta mikrostruktūru, vienlaikus saglabājot zemas-temperatūras izturību.
Ražošanas procesi un pārbaude
Bezšuvju caurules: ražots caurduršanas-velmēšanas procesā ar ārējā diametra pielaidi ±0,79 mm.
Metinātas caurules: Ražots, izmantojot JCOE formēšanu ar augstfrekvences indukcijas metināšanu (HFI) vai iegremdēto loka metināšanu (SAW). Karstuma ietekmētajai zonai (HAZ) ir jāveic termiskā apstrāde, lai atjaunotu izturību.
Nesagraujošā pārbaude (NDT): 100% virpuļstrāvas vai ultraskaņas testēšana, lai nodrošinātu bez defektiem{1}}metinātās šuves.
Hidrostatiskā pārbaude: Pārbaudes spiediens aprēķināts, pamatojoties uz caurules izmēru, sieniņu biezumu un materiāla tecēšanas robežu, un nav pieļaujama noplūde.
IV. Pielietojuma jomas un inženierijas prakse
Sašķidrinātās dabasgāzes (SDG) iekārtas
8. pakāpes caurules tiek izmantotas -162 grādu SDG uzglabāšanas un pārvades cauruļvadiem, kam nepieciešama aukstā kontrakcija (piemēram, 150 mm saraušanās uz 100 m cauruļvada).
Cauruļu savienojumiem tiek izmantoti īpaši zemas temperatūras blīvēšanas materiāli (piemēram, PTFE kompozītmateriālu blīves).
Naftas ķīmijas rūpniecība
3. un 6. pakāpes caurules tiek izmantotas etilēna rūpnīcās, saldēšanas iekārtās un kriogēnās atdalīšanas iekārtās. Metināšanas procedūrām ir jāmodelē lauka apstākļi (piemēram, priekšsildīšanas temperatūra 100–150 grādi, caurlaides temperatūra mazāka vai vienāda ar 200 grādiem).
Arktikas naftas un gāzes attīstība
6. klases caurules tiek plaši izmantotas -60 grādu arktiskajos apstākļos. Uzstādīšanai ir nepieciešamas "aukstās izolācijas" metodes (piemēram, vakuuma -izolētas caurules-konstrukcijas caurulē), lai samazinātu aukstuma zudumus.
