Криогенные трубы A333Gr6 представляют собой бесшовные стальные трубы, предназначенные для криогенных применений и соответствующие стандартам ASTM A333/ASME SA333. Они в основном используются в нефтехимическом оборудовании (например, реакторах, теплообменниках и сепараторах), переработке природного газа и производстве криогенного оборудования в условиях окружающей среды от -45 до -195 градусов. Общие характеристики включают внешний диаметр 21,3–762 мм и толщину стенок 2,0–140 мм. Они производятся с использованием процессов горячей прокатки, холодной вытяжки или горячего расширения и требуют нормализующей термообработки при температуре 900–930 градусов при доставке.
Свойства материала и химический состав
1. Дизайн композиции
В Gr.6 используется основа из низко-углеродистой стали (C меньше или равна 0,30%), что обеспечивает низкую-температурную стабильность за счет микролегирования композита Ni-Cr-Mo. Типичные составы:
- C: 0.19%-0.25%
- Мн: 0,70%-1,05%
- Si: 0,15–0,35 %
- Никель: 0,40%-0,70%
Добавление никеля уменьшает размер зерна и снижает температуру пластично-хрупкого перехода, а ограничение содержания фосфора и серы (оба менее или равные 0,025%) снижает риск сегрегации примесей.
2. Механические свойства
- Предел прочности при растяжении больше или равен 415 МПа. Предел текучести больше или равен 240 МПа.
- Удлинение больше или равно 22 % (отражает способность к пластической деформации)
- Твердость Меньше или равна 197 HB (предотвращает образование холодных трещин во время сварки)
Характеристики производительности
Устойчивость к низким-температурам: бесшовная стальная труба SA333Gr.6 обладает превосходной прочностью при низких-температурах и подходит для низкотемпературных-трубопроводов сосудов под давлением и низкотемпературных-трубопроводов теплообменников в диапазоне температур от -45 до -195 градусов.
Коррозионная стойкость: эта стальная труба сохраняет хорошую коррозионную стойкость даже в чрезвычайно холодных условиях, без хрупкого разрушения или других проблем.
Высокая прочность и высокая ударная вязкость: предел текучести обычно может достигать более 200 МПа, а предел прочности на растяжение может достигать более 400 МПа, что соответствует требованиям применения в различных сложных средах.
Ключевые контрольные точки производственного процесса
1. Процесс плавки: применяется двухэтапный процесс плавки в электродуговой печи + низкочастотное рафинирование, контролирующий содержание кислорода на уровне менее или равном 30 ppm в сочетании с обработкой кальцием для улучшения морфологии сульфидов. Ведущий отечественный производитель снизил содержание водорода до уровня ниже 1,5 частей на миллион посредством вакуумной дегазации (ВД), что значительно уменьшило дефекты белых пятен.
2. Технология горячей обработки
- Диапазон температур горячей прокатки: 900–1200 градусов; конечная температура прокатки: выше или равна 850 градусам, чтобы избежать смешивания зерен.
- Нормализующая обработка (890 градусов ±10 градусов) оптимизирует размер зерна до класса 7 или выше.
- Процесс ACC (Accelerated Accelerated Cooling) повышает низко-стойкость к температурам; один случай показал увеличение энергии удара на 30% при -60 градусах.
3. Ключевые моменты сварки
Рекомендуемый сварочный материал: AWS A5.28 ER80S-Ni1; температура предварительного нагрева: 100 градусов - 150 градусов; Межпроходная температура: Меньше или равна 200 градусам. Особое внимание следует уделить обработке водородом после сварки (250 градусов × 2 часа), чтобы предотвратить замедленное растрескивание.