I. Gambaran Keseluruhan Standard
Tajuk Standard: ASTM A333/A333M - Spesifikasi Standard untuk Paip Keluli Lancar dan Dikimpal untuk Perkhidmatan Suhu Rendah-
Tujuan Teras: Untuk mengawal selia keperluan pembuatan bagi paip keluli lancar dan dikimpal yang bertujuan untuk perkhidmatan suhu-rendah (biasanya Kurang daripada atau sama dengan -18 darjah ), memastikan keliatannya melalui ujian impak Charpy V-notch mandatori untuk mengelakkan keretakan rapuh pada suhu rendah.
Skop Permohonan: Meliputi paip keluli lancar dan dikimpal (relau-dikimpal,-elektrik-dikimpal, arka terendam-dikimpal, dsb.) untuk mengangkut bendalir bersuhu-rendah atau menahan tekanan dalam-persekitaran suhu rendah, seperti gas asli cecair (LNG), sistem petrokimia.
II. Sistem Bahan dan Klasifikasi Gred
Piawaian ini meliputi berbilang gred, setiap satu dengan komposisi kimia yang berbeza dan suhu perkhidmatan minimum, yang dicapai melalui reka bentuk mengaloi untuk -keliatan suhu rendah:
| Gred | Gred Cina Setaraf | Suhu Perkhidmatan Minimum | Ciri Komposisi Kimia Utama | Aplikasi Biasa |
|---|---|---|---|---|
| Darjah 1 | - | -45 darjah | Keluli karbon-rendah | Saluran paip propana, ammonia pada -45 darjah |
| Darjah 3 | - | -100 darjah | 3.5% Keluli nikel | Unit kriogenik petrokimia, saluran paip Artik |
| Darjah 4 | - | -100 darjah | 4.5% Keluli nikel | Sama seperti Gred 3 dengan kandungan nikel yang lebih tinggi |
| Darjah 6 | 16MnDG | -45 darjah | Karbon-keluli mangan (paling biasa) | Stesen penerima LNG, kapal tekanan suhu-rendah |
| Darjah 7 | 09MnNiDG | -75 darjah | Keluli nikel 0.5%. | Saluran paip minyak dan gas di kawasan sejuk |
| Darjah 8 | - | -195 darjah | 9% keluli nikel | Storan LNG, persekitaran suhu-rendah{1}}ultra |
| Darjah 9 | 2.25Cr-1Mo | -60 darjah | Keluli aloi (dengan-kekuatan suhu tinggi) | Peralatan kriogenik kimia, saluran paip tekanan-suhu tinggi |
| Darjah 10 | - | -75 darjah | Keluli aloi-rendah (~0.5% Mo) | Talian paip penukar haba-suhu rendah |
| Darjah 11 | - | -75 darjah | Keluli aloi-rendah (~0.5% Cr+Mo) | Sama seperti Gred 10 dengan kandungan aloi yang lebih tinggi |
III. Keperluan Teknikal Utama
Kawalan Komposisi Kimia
Hadkan dengan ketat unsur berbahaya (cth, P Kurang daripada atau sama dengan 0.025%, S Kurang daripada atau sama dengan 0.025%) untuk mengurangkan kerapuhan.
Meningkatkan keliatan suhu-rendah dengan menambahkan unsur mengaloi seperti nikel (Ni), kromium (Cr) dan molibdenum (Mo). Sebagai contoh, keluli nikel 9% Gred 8 sesuai untuk penyimpanan LNG -195 darjah.
Keperluan Harta Mekanikal
Kekuatan Tegangan: Nilai minimum yang ditetapkan untuk setiap gred (cth, Gred 6 Lebih daripada atau sama dengan 415 MPa) untuk memastikan integriti struktur.
Kekuatan Hasil: Nilai minimum yang ditentukan (cth, Gred 6 Lebih daripada atau sama dengan 240 MPa) untuk mengelakkan ubah bentuk yang berlebihan.
Pemanjangan: Membujur Lebih daripada atau sama dengan 30% (cth, Gred 6) untuk memastikan kapasiti ubah bentuk plastik.
Ketangguhan Kesan: Disahkan melalui ujian kesan takuk Charpy V-pada suhu Kurang daripada atau sama dengan suhu logam reka bentuk minimum (MDMT) paip. Sebagai contoh, Gred 6 memerlukan lebih besar daripada atau sama dengan tenaga hentaman 18 J pada -45 darjah .
Proses Rawatan Haba
Menormalkan: Menapis struktur butiran dan menambah baik keliatan (cth, Gred 6 dinormalkan pada 900 darjah ± 10 darjah ).
Menormalkan & Tempering: Menghapuskan tegasan sisa dan meningkatkan sifat menyeluruh.
Pelindapkejutan & Pembajaan: Digunakan untuk keluli nikel-tinggi seperti Gred 8 untuk membentuk struktur mikro bainit terbaja sambil mengekalkan keliatan suhu-rendah.
Proses Pembuatan dan Pemeriksaan
Paip Lancar: Dihasilkan melalui proses penggulingan-tindik dengan toleransi diameter luar ±0.79 mm.
Paip Dikimpal: Dihasilkan menggunakan pembentukan JCOE dengan -kimpalan aruhan frekuensi tinggi (HFI) atau kimpalan arka tenggelam (SAW). Haba-zon terjejas (HAZ) mesti menjalani rawatan haba untuk memulihkan keliatan.
Ujian Bukan{0}}Memusnahkan (NDT): 100% ujian arus pusar atau ultrasonik untuk memastikan kimpalan-bebas kecacatan.
Ujian Hidrostatik: Tekanan ujian dikira berdasarkan saiz paip, ketebalan dinding, dan kekuatan hasil bahan, tanpa kebocoran dibenarkan.
IV. Bidang Aplikasi dan Amalan Kejuruteraan
Kemudahan Gas Asli Cecair (LNG).
Paip gred 8 digunakan untuk saluran paip penyimpanan dan penghantaran LNG -162 darjah, yang memerlukan elaun untuk penguncupan sejuk (cth, penguncupan 150 mm setiap 100 m saluran paip).
Bahan pengedap suhu rendah-istimewa (cth, gasket komposit PTFE) digunakan untuk sambungan paip.
Industri Petrokimia
Paip Gred 3 dan Gred 6 digunakan dalam loji etilena, unit penyejukan dan unit pengasingan kriogenik. Prosedur kimpalan mesti mensimulasikan keadaan medan (cth, suhu prapanas 100–150 darjah , suhu interpass Kurang daripada atau sama dengan 200 darjah ).
Pembangunan Minyak dan Gas Artik
Paip gred 6 digunakan secara meluas dalam -persekitaran Artik 60 darjah. Pemasangan memerlukan teknik "penebat sejuk" (cth, vakum-reka bentuk paip bertebat-dalam paip) untuk meminimumkan kehilangan sejuk.
