Что такое ASTM A333, класс 3?
ASTM A333, класс 3 — это труба из углеродистой стали, легированная никелем-, входящая в семейство низкотемпературных бесшовных и сварных труб ASTM A333. Эта марка содержит 3,18-3,82% никеля с максимальным содержанием углерода 0,19%, сочетание, которое сохраняет пластичность и ударную вязкость примерно до -101 градуса Цельсия. Из-за добавления никеля марка 3 превосходит простой-углерод марок 1 и 6 по низкотемпературной устойчивости и ниже высоколегированных марок 8, 9 и 11 по стоимости.
Химический состав
Состав класса 3 контролируется для поддержания баланса между прокаливаемостью и низкотемпературной-вязкостью.
| Элемент | Содержание, % |
|---|---|
| Углерод, максимум | 0.19 |
| Кремний | 0.18-0.37 |
| Марганец | 0.31-0.64 |
| Фосфор, максимум | 0.025 |
| Сера, максимум | 0.025 |
| Никель | 3.18-3.82 |
Механические свойства
Трубы класса 3 должны соответствовать требованиям ASTM A333 к растяжению и пройти испытание на удар по Шарпи с V-надрезом при температуре -101 градус Цельсия.
| Свойство | Требование |
|---|---|
| Предел текучести, минимум | 240 МПа (35 000 фунтов на квадратный дюйм) |
| Предел прочности, минимум | 415 МПа (60 000 фунтов на квадратный дюйм) |
| Испытание на удар по Шарпи | При температуре -101 градус Цельсия (-150 градусов по Фаренгейту). |
| Условия поставки | Нормализованный, нормализованный и отпущенный или закаленный и отпущенный по согласованию |
Семейство классов и сравнение
Семейство ASTM A333 охватывает рабочие температуры от -45 до -195 градусов Цельсия. Класс 3 — это экономичный средний вариант для криогенной эксплуатации, где простая углеродистая сталь больше не подходит.
| Оценка | Ключевой сплав | Температура испытания по Шарпи | Типичное использование |
|---|---|---|---|
| 1 класс | Обычный углерод | -45 градусов по Цельсию | Общие низко-трубопроводы |
| 6 класс | Обычный углерод | -45 градусов по Цельсию | Низко-технологические трубопроводы |
| 3 класс | 3,5% никеля | -101 градус Цельсия | СПГ и криогенный сервис |
| 8 класс | 9% никеля | -195 градусов по Цельсию | Экстремальное криогенное хранение |
Доступные формы и ассортимент поставок
Марка 3 поставляется в виде бесшовных труб с широким диапазоном наружных диаметров и толщин стенок для патрубков сосудов под давлением, систем трубопроводов и трубок теплообменников. Концы труб могут быть гладкими, со скошенной кромкой или с резьбой, а варианты внешней защиты включают трех-слойный полиэтилен, трех-слойный полипропилен, свариваемую-эпоксидную смолу и системы окраски. Упаковка обычно осуществляется в связках или навалом с защитой для мореплавания или в соответствии со спецификацией заказчика.
Типичные применения
Трубы класса 3 используются на заводах по сжижению и регазификации СПГ, соединительных линиях криогенных резервуаров, низко-теплообменниках, установках по производству этилена и пропилена, а также в холодильных системах, работающих от -45 градусов Цельсия до -101 градуса Цельсия. Он также появляется в воздухоразделительных установках и в инженерных трубопроводах холодных регионов, где зимние температуры опускаются ниже квалификационного предела для простой углеродистой стали.
Точки выбора и обработки
Прежде чем выбирать марку, подтвердите минимальную расчетную температуру металла в соответствии с квалификацией Шарпи, поскольку класс 3 проходит испытания на удар при -101 градусе Цельсия, и его нельзя применять при более низкой температуре без оценки норм. Используйте сварочные материалы с низким-водородом, соответствующие никелевой стали, и следуйте процедуре аттестации для работы при низких-температурах. Защищайте трубу от ударов дуги и местного нагрева, а также проверяйте сертификаты испытаний на ударную прочность для каждой плавки при доставке. Если расчетная температура остается выше -45 градусов по Цельсию, могут подойти более дешевые классы 1 или 6, поэтому указывайте температуру, а не только название класса.
Распространенные заблуждения
Уровень 3 не является взаимозаменяемым с уровнем 6; добавление 3,5 % никеля обеспечивает возможность работы при температуре примерно 55 градусов Цельсия при сверхнизких-температурах при более высокой цене. Содержание никеля само по себе не делает трубы устойчивыми к коррозии. Более высокий номер марки в семействе A333 не всегда означает более низкую термостойкость, поскольку марки 9 и 11 легированы иначе, чем марка 8. Наконец, испытание на удар является обязательным, а не факультативным для труб A333, поэтому в сертификате завода должны быть указаны значения Шарпи для указанной температуры.
Часто задаваемые вопросы
Для чего используется ASTM A333 Grade 3?
Он используется для изготовления бесшовных труб на заводах по производству СПГ, криогенных системах хранения, низкотемпературных теплообменниках и холодильных трубопроводах, работающих при температуре до -101 градуса Цельсия.
В чем разница между 3 классом и 6 классом?
Класс 6 представляет собой простую углеродистую сталь, рассчитанную на температуру до -45 градусов Цельсия, а класс 3 содержит 3,5% никеля и рассчитан на температуру -101 градус Цельсия.
Каковы механические свойства A333 Grade 3?
Минимальный предел текучести 240 МПа, минимальный предел прочности 415 МПа, испытание на удар по Шарпи при температуре -101 градус Цельсия.
Каково содержание никеля в сорте 3?
Никель составляет 3,18-3,82%, а углерод ограничен максимум 0,19%.
Можно ли сваривать A333 Grade 3?
Да, с использованием расходных материалов с низким-водородом, контролируемым тепловложением и квалифицированными процедурами для работы при низких-температурах, включая предварительный нагрев и термообработку после-сварки, если этого требуют нормы.
Может ли сорт 3 заменить сорт 8 в хранилищах СПГ?
Нет. Марка 8 с содержанием никеля 9% рассчитана на -195 градусов Цельсия и является стандартом для хранения СПГ с полной защитной оболочкой; Уровень 3 ограничен примерно -101 градусом Цельсия.