Стандард АСТМ А333/А333М-18 је развијен да задовољи специфичне потребе материјала за цевоводе под притиском који раде у криогеним срединама у петрохемијској индустрији, индустрији течног природног гаса (ЛНГ) и индустрији хлађења. У криогеним условима, традиционални угљенични челик пролази кроз крт прелаз, што га чини склоним кртом лому; стога су потребни специјализовани стандарди материјала да би се обезбедио безбедан рад опреме.
Квалитете материјала и захтеви за хемијски састав
Стандард обухвата девет разреда феритних челика, од којих је сваки дизајниран и легиран за специфичне минималне радне температуре:
| Оцена | Температура тестирања на удар | Примарни легирајући елементи | Процес производње |
|---|---|---|---|
| 1. разред | -45 степени | Ц{0}}Мн | Бешавни / заварени |
| 3. разред | -100 степени | 3.5Ни | Бешавни / заварени |
| 4. разред | -100 степени | Ниско{0}}угљенични Мн | Само беспрекорно |
| 6. разред | -45 степени | Ц{0}}Мн | Бешавни / заварени |
| 7. разред | -75 степени | 2.25Ни | Бешавни / заварени |
| 8. разред | -195 степени | 9Ни | Бешавни / заварени |
| 9. разред | -75 степени | 1,9Ни-0,8Цу | Бешавни / заварени |
| 10. разред | -60 степени | Хигх Мн | Бешавни / заварени |
| 11. разред | -195 степени | 36Ни | Бешавни / заварени |
Захтеви за хемијски састав су строго контролисани, посебно за нечистоће као што су сумпор и фосфор. Садржај сумпора не сме бити већи од 0,025%, а садржај фосфора је ограничен на 0,025%-0,035% у зависности од класе. Ова строга контрола је неопходна да би се обезбедила адекватна отпорност на ниске{5}температуре.
Захтеви механичких својстава
Стандард наводи јасне захтеве за затезна својства и ударну жилавост у свим класама:
| Имовина | 1. разред | 3. разред | 4. разред | 8. разред | 11. разред |
|---|---|---|---|---|---|
| Минимална затезна чврстоћа (МПа) | 380 | 450 | 415 | 690 | 450 |
| Минимална снага повлачења (МПа) | 205 | 240 | 240 | 515 | 240 |
| Минимално издужење (%) | 35 | 30 | 30 | 22 | 18 |
| Захтеви за енергију утицаја | Веће или једнако 18 Ј | Веће или једнако 18 Ј | Веће или једнако 18 Ј | Бочно ширење Веће или једнако 0,38 мм | Веће или једнако 18 Ј |
Значајно је да су 8. и 11. разред намењени за рад на ултра-ниским-нама (-195 степени), а њихови захтеви за испитивање на удар се разликују од других класа. Степен 8 захтева бочно ширење од најмање 0,38 мм, док степен 11, иако захтева исту вредност енергије удара (већу или једнаку 18 Ј) као и други разреди, ради на још нижој радној температури.
Захтеви за производњу
4.1 Метода производње
Челичне цеви се производе бешавним или заваривањем, без додавања додатног метала током заваривања. Међутим, разред 4 ће се производити искључиво беспрекорним процесом. За степен 11, употреба додатног метала у заваривању је опциона и може је одредити произвођач.
4.2 Посебни захтеви за заваривање
За цеви разреда 11 заварене додатним металом важе следећи строги захтеви:
Спојеви морају бити потпуно пробијени и потпуно спојени, било као једноструки- или двоструко-заварени чеони спојеви.
Забрањени су процеси заваривања помоћу подложних прстенова.
Висина поклопца заваривања не сме бити већа од 3 мм.
Сви заварени спојеви морају бити подвргнути 100% радиографском испитивању.
4.3 Захтеви за топлотну обраду
Спецификације топлотног третмана варирају у зависности од степена:
1–7, 9, 10 разред: Нормализујући третман на температури загревања не мањој од 815 степени.
8. разред: Каљење и каљење, или двоструко нормализовање праћено темперирањем.
11. разред: Жарење је предмет међусобног договора између добављача и купца.
Технички захтеви за испитивање на удар
8.1 Захтеви за енергију утицаја
За све степене осим за степен 8, просечна енергија удара три узорка у сету не сме бити мања од 18 Ј, а ниједан појединачни узорак не сме пасти испод 14 Ј. Ако је један узорак испод појединачног минимума, или су два примерка испод просека, али не испод појединачног минимума, поновно испитивање ће бити дозвољено.
8.2 Посебни захтеви за 8. разред
Степен 8 захтева бочно проширење од најмање 0,38 мм по узорку. Овај критеријум, изведен из принципа механике лома, пружа прецизнију процену отпорности материјала на пуцање у условима ултра-ниских-температура.
13.1 Димензије узорка
Користе се ударни узорци са шарпи В-зарезом. Пожељна величина је 10×10 мм. Када је дебљина материјала недовољна, користи се највећи могући узорак испод{5}}, са одговарајућим подешавањем температуре испитивања како је наведено.
14.1.2 Пробно подешавање температуре
Када се користи узорак мање величине и ширина зареза је мања од 80% стварне дебљине материјала, температура испитивања треба да се смањи са вредности наведене у табели 4. Износ смањења се израчунава у складу са табелом 6 стандарда.
Захтеви за инспекцију и испитивање
15.1 Хидростатичко или-електрично испитивање без разарања
Свака цев ће бити подвргнута хидростатичком или не{0}}електричном испитивању. Произвођач може изабрати тип теста осим ако није другачије наведено у наруџбини.
15.3 Критеријуми прихватања за-инспекцију без разарања
Одређене визуелне несавршености су прихватљиве ако испуњавају следеће услове:
Дубина мања од 0,1 мм, или
Дубина мања од 12,5% наведене дебљине зида (што је веће).
Дозвољене несавршености укључују огреботине, храпавост површине, удубљења и трагове исправљања.
Захтеви за обележавање
Поред ознака које захтева А999/А999М, биће обележено следеће:
Вруће обрађено / хладно вучено
Бешавни / заварени
Број наруџбе
Слова "ЛТ" праћена температуром на удару
Ако су димензије готове цеви недовољне за добијање ударног узорка испод{0}}величине, ознака ће не укључити „ЛТ“ или температуру испитивања, осим ако није наведен Додатни захтев С1.
Студије случаја примене у индустрији
ЛНГ пројектне апликације
У пројектима за ЛНГ, цевоводи АСТМ А333 степена 3 и 8 се широко користе у окружењима са ултра-ниским-окружењима на -162 степена. У великом- пројекту терминала за пријем ЛНГ-а, цеви степена 3 су коришћене у систему за опоравак БОГ (Боил-Офф Гас), док су цеви степена 8 биле распоређене у главним водовима ЛНГ преноса. Кроз ригорозну контролу процеса термичке обраде и валидацију путем тестирања на удар, интегритет материјала и сигурност цевовода у екстремним криогеним условима су у потпуности осигурани.
Примене у петрохемијској индустрији
У јединицама за производњу етилена, цевоводи АСТМ А333 степена 6 се примењују у системима за одвајање на ниским-има који раде на -45 степени. Пројекат етилена са милион-тона--годишње -годишње је имплементирао цеви степена 6 у систем напајања деметанизера. Спровођењем строгих протокола о контроли материјала и контролама квалитета заваривања, постројење је постигло дугорочан, сигуран и стабилан рад.
Примене у индустрији нуклеарне енергије
У помоћним системима нуклеарних електрана, АСТМ А333 материјали се користе у апликацијама на ниским{1}}има, као што је систем важних сервисних вода. У специфичном нуклеарном пројекту, цеви 1. класе су одабране за системе за хлађење морском водом. Захваљујући оптимизованом дизајну хемијског састава и рафинираним производним процесима, материјал је испунио строге захтеве за компоненте нуклеарног{5}}класа.