A333 Gr3 katla torud on õmblusteta terastorud, mis on spetsiaalselt ette nähtud krüogeensete tingimuste jaoks vastavalt ASTM A333/A333M standarditele. Need on 3,5% niklist legeeritud terased, mille peamised eelised seisnevad nende erakordses vastupidavuses madalal-temperatuuril ja stabiilsetes mehaanilistes omadustes. Täpselt kontrollides süsinikusisaldust (vähem kui 0,19%), et vältida madalal -temperatuuril haprust, ja kombineerides seda spetsiifilise niklisisaldusega (3,18-3,82%), et suurendada maatriksi sitkust, säilitavad nad struktuuri stabiilsuse isegi äärmuslikult madalas-taludes tõhusalt {{01 kraadiga} keskkonnamõjudele}1. krüogeenne sööde. Need on ülimadala temperatuuriga tööstuslikes rakendustes ühed kõige laialdasemalt kasutatavad{20}kvaliteetsed süsinikterasest materjalid. Võrreldes tavaliste süsinikterasest torudega läbivad A333 Gr3 õmblusteta terastorud teravilja viimistlemiseks range normaliseeriva kuumtöötluse, mille tulemuseks on suurepärane keevitatavus. Need vastavad kõrgsurve krüogeensete torujuhtmesüsteemide rangetele nõuetele ja neid kasutatakse laialdaselt kõrge riskiga valdkondades, nagu energia- ja keemiatööstus.
Keemiline koostis
Gr.3: Süsinikusisaldus kuni 0,19%, ränisisaldus 0,18% -0,37%, mangaanisisaldus 0,31% -0,64%, fosfori- ja väävlisisaldus mõlemad 0,025% või vähem ning sisaldab ka 3,18% -3,82% niklit.
Mehaanilised omadused
Gr.3: tõmbetugevus 450 MPa või suurem, voolavuspiir 240 MPa või suurem, pikenemine pikisuunas suurem või võrdne 30% ja põikisuunas suurem või võrdne 20%, madal löögikatse temperatuur -150 kraadi F (-100 kraadi).
Põhilised standardnõuded hõlmavad järgmist:
1. Löögikatse madalal-temperatuuril: Charpy V-sälgu löögienergia peab -101 kraadi juures olema suurem kui 20 J või sellega võrdne (vastavalt standardile ASTM A370), et materjal ei oleks eriti külmas keskkonnas altid purunema.
2. Keemilise koostise kontroll: Süsinikusisaldus 0,19% või vähem ning väävli- ja fosforilisandid äärmiselt madalad (mõlemad 0,025% või vähem), et vähendada külma rabeduse ohtu.
3. Tootmisprotsess: tera suuruse täpsustamiseks ja ühtluse suurendamiseks on vaja normaliseerivat töötlemist.
Rakendused:
1. Veeldatud maagaasi (LNG) infrastruktuur
- Torujuhtmed: kasutatakse veeldatud maagaasi pikamaatranspordiks- -162 kraadi juures, nt torujuhtmed veeldusjaamadest mahutiteni. Nende krüogeenne vastupidavus hoiab ära lekked termilise kokkutõmbumise tõttu.
- Paagi tugistruktuurid: terastorud peavad vastu pidama vedela lämmastiku keskkonnale kuni -196 kraadini (vt ASME B31.3). A333Gr3 sitkus vastab nendele dünaamilise koormuse nõuetele.
2. Naftakeemia krüogeense töötlemise seadmed
- Etüleeni krakkimisseadmed: krüogeense eraldamisetappides vahemikus -45 kraadi kuni -101 kraadi kasutatakse vedela etüleeni, propüleeni ja muu kandja transportimiseks terastorusid.
- Õhueraldusseadmed: näiteks hapnikutehaste krüogeense vedeliku torujuhtmed, mis töötavad kuni -183 kraadi juures (vedel hapnik), mis nõuavad vastavust ASTM A333 lisas täpsustatud täiendavatele krüogeensetele testidele.
3. Polaar- ja merekrüogeentehnika
- Arktika nafta- ja gaasiväljad: veealused torujuhtmed peavad vastu pidama jääsurvele kuni -40 kraadises keskkonnas. A333Gr3 voolavuspiir on 240 MPa või suurem (ASTM A333 tabel 1), et tagada konstruktsiooni ohutus.
- Krüogeensed surveanumad: näiteks veeldatud maagaasi laevade mahutite abitorustikud, projekteeritud rõhk ületab sageli 10 MPa, mis nõuab vastavust ASME VIII Div.1 standarditele.