Mis on ASTM A333 klass 8?
ASTM A333 Grade 8 on õmblusteta ja keevitatud terastoru klass A333/A333M spetsifikatsioonis, mis hõlmab torusid madalal temperatuuril{4}}. Klass 8 kuulub 9% niklit sisaldava terase perekonda: see sisaldab 8,40% kuni 9,60% niklit, mis annab terasele erakordse sitkuse väga madalal temperatuuril. See on kvalifitseeritud löögitestiga temperatuuril -195 kraadi, mis teeb sellest ühe vähestest ferriitmaterjalidest, mis sobib vedela maagaasi ja muude krüogeensete ainete jaoks. Materjal tarnitakse karastatud ja karastatud või topelt normaliseeritud ja karastatud olekus ning seda kasutatakse seal, kus tavaline süsinikteras ja isegi 3,5% nikkelteras ei suuda tagada piisavat ohutusvaru.
Miks nikkel 9 protsenti
Nikkel on terase vastupidavuse{0}}madaltemperatuuri parandamise võtmeelement. Kui nikli sisaldus tõuseb, langeb plastilisuse -hapraks üleminekutemperatuur{3}}. Umbes 9% niklisisaldusega ferriitterast saab usaldusväärselt kasutada kuni -195 kraadini, vedela lämmastiku keemistemperatuurini ja veeldatud maagaasi teenuse võrdlustemperatuurini. 9% nikli klass ühendab selle sitkuse suure tugevusega, mistõttu on see aastakümneid olnud suurte veeldatud maagaasi mahutite ja krüogeensete torustike standardmaterjal.
Keemiline koostis
| Element | Piirang (kaalu%) |
|---|---|
| Süsinik (C) | Väiksem või võrdne 0,13 |
| Räni (Si) | 0.13–0.32 |
| Mangaan (Mn) | Väiksem või võrdne 0,90 |
| Fosfor (P) | Väiksem või võrdne 0,025 |
| Väävel (S) | Väiksem või võrdne 0,025 |
| Nikkel (Ni) | 8.40–9.60 |
Mehaanilised omadused
| Kinnisvara | Nõue |
|---|---|
| Tõmbetugevus | Suurem või võrdne 690 MPa |
| Saagikuse tugevus | Suurem või võrdne 515 MPa |
| Pikendamine | 22% või suurem |
| Löögikatse temperatuur | -195 kraadi |
| Mõju aktsepteerimise kriteerium | Külgsuunaline paisumine Suurem või võrdne 0,38 mm, mitte neeldunud energiaga |
Tähelepanu väärivad kaks punkti. Esiteks on tugevustasemed palju kõrgemad kui tavalistel madalatemperatuurilistel-süsinikterastel, mis võimaldab õhemaid seinu ja kergemaid struktuure. Teiseks on löögi aktsepteerimise kriteerium -195 kraadi juures Charpy katsekeha külgsuunaline laienemine, mitte enamiku teiste klasside puhul kasutatav neeldunud energia väärtus; kehtivat standardit ja projekti spetsifikatsiooni tuleb täpselt rakendada.
Kuumtöötlemine ja tootmine
8. klassi toru peab olema valmistatud õmblusteta või keevitatud kontrollitud protseduuridega ning valmis toru kuumtöödeldakse karastamise ja karastamise või kahekordse normaliseerimise ja karastamise teel. Kuumtöötlus loob peene ühtlase mikrostruktuuri, tavaliselt karastatud martensiidi ja säilinud austeniidi segu, mis vastutab kõrge tugevuse ja krüogeense sitkuse kombinatsiooni eest. Mõõtmete tolerantsid, pinna kvaliteet ja mittepurustav kontroll järgivad A333/A333M ja ostuspetsifikatsiooni nõudeid.
Rakendused
8. klassi toru kasutatakse veeldatud maagaasi veeldamise ja taasgaasistamise tehastes, krüogeensete mahutite torustike, vedela lämmastiku ja vedela etüleeni süsteemides, õhueraldusseadmetes ja muudes rajatistes, kus metalli projekteeritud temperatuur on -195 kraadi või madalam. Seda kasutatakse ka laevade LNG käitlemissüsteemides. Temperatuuride puhul kuni umbes -45 kraadi on madalama sulami klassid, nagu A333 klass 6, ökonoomsemad, seega tuleks klassi valikut alati alustada tegelikust minimaalsest kavandatud temperatuurist.
Keevitus- ja valmistamispunktid
9% nikkelterase puhul on vaja kvalifitseeritud keevitusprotseduure sobivate või ülesobivate täitematerjalidega, tavaliselt nikkel-baas- või austeniitsetest roostevabast terasest kulumaterjalidega, ning soojussisendi ja läbipääsudevahelise temperatuuri hoolikat kontrolli. Keevisõmbluse järgset kuumtöötlemist- tavaliselt välditakse või seda kontrollitakse rangelt, kuna see võib vähendada austeniiti, mis suurendab sitkust. Tavaliselt on nõutav keevisliidete löögikatse projekteerimistemperatuuril.
KKK
1. küsimus: Miks on 8. astme külgsuunalise laienemise löögikriteerium energia asemel?
Temperatuuril -195 kraadi võib 9% nikkelterase neelduv energia olla suur, kuid hajutatud, samas kui Charpy proovikeha külgsuunaline paisumine on järjekindlam mõõt materjali võimet deformeeruda enne purunemist. A333 spetsifikatsioon kasutab seetõttu minimaalset külgsuunalist paisumist 0,38 mm.
K2: Millise temperatuurivahemiku jaoks on A333 Grade 8 mõeldud?
Klass on kvalifitseeritud löögitestiga temperatuuril -195 kraadi, seega sobib see kuni selle väärtuseni kavandatud temperatuuride jaoks, hõlmates veeldatud maagaasi, vedelat lämmastikku jms krüogeenset teenust.
Q3: Kas 8. klassi torud on ainult õmblusteta?
Nr A333 hõlmab nii õmblusteta kui keevitatud torusid, kuid krüogeense teenindamise jaoks peab keevistoru olema valmistatud kvalifitseeritud keevitusprotseduuridega ja keevisõmblus peab vastama samadele lööginõuetele kui mitteväärismetall.
Q4: Millist täitematerjali kasutatakse 9% nikkelterase keevitamiseks?
Nikli-baassulamist või austeniitsest roostevabast terasest kulumaterjale kasutatakse tavaliselt, kuna need säilitavad krüogeensel temperatuuril sitkuse ja väldivad ferriitsete täiteainetega tekkivaid rabedaid struktuure.
K5: Kas A333 klass 6 võib asendada klassi 8?
Ei. 6. astet on löök-testitud -45 kraadi juures ja see piirdub selle tasemega ligikaudu kavandatud temperatuuridega. -195 kraadi juures sobib ainult 8. klassi või austeniitsest roostevaba teras.
K6: Kuidas kontrollitakse 8. klassi torude kvaliteeti?
Keemiline analüüs, tõmbekatse, Charpy löökkatse -195 kraadi juures, kõvaduse kontroll, kui see on asjakohane, hüdrostaatiline või mittepurustav katse, mõõtmete kontroll ja kuumtöötlustsükli kontrollimine – kõik need on märgitud veskikatse sertifikaadis.