دانش لوله ASTM A333: نمرات، خدمات در دمای پایین و تست ضربه

لوله ASTM A333 چیست؟

ASTM A333 مشخصات استاندارد لوله فولادی بدون درز و جوش داده شده برای سرویس در دمای پایین است. این یک خانواده از درجه ها را پوشش می دهد، که هر کدام برای حفظ چقرمگی در دمای پایین تعریف شده طراحی شده اند، و این مشخصاتی است که اغلب برای لوله کشی فولاد کربنی در کارخانه های برودتی، آب و هوای سرد، و خدمات یخچالی نامیده می شود. تفاوت اصلی بین A333 و استانداردهای همه منظوره مانند A53 این است که A333 به آزمایش ضربه نیاز دارد تا ثابت کند که فولاد در دمای طراحی شکننده نمی شود.

درجه های اصلی و دمای سرویس

کلاس ششم به تفصیل

گرید 6 پرکاربردترین گرید A333 است. این فولاد کربن منگنزی با حداقل استحکام کششی مشخص شده 60 ksi برابر با 415 مگاپاسکال است و با آزمایش ضربه Charpy در دمای منفی 45 درجه سانتیگراد واجد شرایط است. محتوای کربن به حدود 0.30 درصد محدود شده است و فولاد به طور کامل کشته می شود تا ساختاری همگن و ریزدانه تضمین شود. درجه 6 انتخاب استاندارد برای لوله کشی فولاد کربنی با دمای پایین در کارخانه های LNG، سردخانه ها و خطوط لوله شمالی است.

چرا فولاد کشته شده مورد نیاز است

لوله A333 از فولاد کشته شده تولید می شود، به این معنی که فولاد قبل از ریخته گری به طور کامل اکسیده می شود. اکسید زدایی از تکامل گاز در حین انجماد جلوگیری می کند و ساختاری متراکم و یکنواخت بدون سوراخ ایجاد می کند. برای سرویس در دمای پایین، این همگنی حیاتی است زیرا ناپیوستگی های داخلی به عنوان افزایش دهنده استرس عمل می کنند که در آن شکستگی شکننده می تواند آغاز شود. فولاد کشته شده، همراه با نرمال سازی یا سایر عملیات حرارتی، چقرمگی مورد نیاز لوله را می دهد.

تست ضربه و چقرمگی

ویژگی بارز A333 تست ضربه شارپی V-notch است. نمونه های آزمایش از لوله گرفته شده و در دمای مشخص شکسته می شوند و انرژی جذب شده باید حداقل مقادیر استاندارد را داشته باشد. این آزمایش تأیید می کند که فولاد در دمای طراحی در شرایط شکل پذیر است و داده های مورد نیاز کد طراحی را برای سرویس در دمای پایین ارائه می دهد.

لوله بدون درز در مقابل جوش داده شده A333

A333 لوله های بدون درز و جوش داده شده را پوشش می دهد. لوله بدون درز برای بالاترین فشارها و حیاتی ترین خدمات استفاده می شود، در حالی که لوله های جوش داده شده توسط ERW یا جوش قوس زیردریایی تولید می شوند، برای قطرهای بزرگتر مقرون به صرفه هستند. هر دو فرم باید الزامات تست ضربه یکسانی را داشته باشند و منطقه جوش در صلاحیت لوله های جوش داده شده گنجانده شده است.

برنامه های کاربردی معمولی

لوله A333 در پایانه های LNG و کارخانه های مایع سازی، کارخانه های اتیلن و پروپیلن، سیستم های نیتروژن مایع و اکسیژن و ذخیره سازی و حمل و نقل در یخچال استفاده می شود. همچنین در خطوط لوله با آب و هوای سرد و در هر سیستم لوله‌کشی فولاد کربنی که حداقل دمای فلز طراحی شده کمتر از حد لوله‌های همه منظوره است، ظاهر می‌شود. درجات 3 و 8 دامنه را به خدمات برودتی عمیق که در آن آلیاژ نیکل مورد نیاز است گسترش می دهد.

سوالات متداول

آیا A333 فولاد کربنی درجه 6 است؟

بله. درجه 6 یک فولاد کربن منگنز است که برای سرویس در دمای پایین طراحی شده است، با چقرمگی خوب تا حدود منفی 45 درجه سانتیگراد در هنگام آزمایش طبق استاندارد.

تفاوت بین لوله A53 و A333 چیست؟

A53 برای سرویس همه منظوره در دمای محیط است و نیازی به تست ضربه ندارد. A333 برای سرویس در دمای پایین است و برای تضمین چقرمگی به تست ضربه چارپی، فولاد کشته شده و عملیات حرارتی تعریف شده نیاز دارد.

A333 Grade 8 چه دمایی را می تواند تحمل کند؟

درجه 8، فولاد نیکل 9 درصد، برای سرویس دهی تا حدود منفی 196 درجه سانتیگراد، دمای نیتروژن مایع، واجد شرایط است که برای سرویس های برودتی عمیق مناسب است.

آیا لوله A333 نرمال شده است؟

بله. لوله A333 معمولاً با نرمال کردن یا سایر عملیات های تأیید شده مانند خاموش کردن و تمپر کردن، برای ایجاد ساختار دانه ریز که چقرمگی در دمای پایین را فراهم می کند، عملیات حرارتی می شود.

آیا می توان لوله A333 را جوش داد؟

بله، با رویه های واجد شرایط و مواد مصرفی جوشکاری در دمای پایین مناسب. بسته به ضخامت دیوار و دمای سرویس ممکن است عملیات حرارتی پس از جوش توسط کد طراحی مورد نیاز باشد.

چه اندازه هایی موجود است؟

لوله بدون درز A333 از قطر خارجی حدود 6 میلی متر تا 900 میلی متر و لوله جوشی از حدود 20 میلی متر تا 3600 میلی متر با ضخامت دیواره از حدود 1 میلی متر تا 65 میلی متر در دسترس است.