Kui torusüsteem peab töökindlalt töötama temperatuuril, mis on tunduvalt alla nulli, muutub materjali spetsifikatsioon kõige olulisemaks tehniliseks otsuseks. Kuigi paljud süsinikterasest torud toimivad piisavalt toa- või kõrgendatud temperatuuril,{1}}madala temperatuuriga teenus toob kaasa kriitilise rikkerežiimi: rabedad purunemised. Üks Charpy löögitesti ebaõnnestumine kavandatud temperatuuril võib tähendada katastroofilist torujuhtme purunemist, keskkonna saastumist ja nädalaid kestvat planeerimata seiskamist. Disainerite, hankeinseneride ja kvaliteedijuhtide jaoks, kes seisavad silmitsi madala-temperatuuri torustiku väljakutsega, on ASTM A333 klassi 6 õmblusteta terastoru pikka aega olnud vaikevalik - ja seda mõjuval põhjusel. Selles juhendis selgitatakse, mille poolest erineb klass 6, kus seda tuleks täpsustada ja kuidas seda võrrelda alternatiividega tänapäeva globaalsel tarneturul.
1. Mis on ASTM A333 6. klass?
ASTM A333/A333M on õmblusteta ja keevitatud terastorude standardspetsifikatsioon madalal temperatuuril{2}}. Spetsifikatsioon hõlmab nimi-süsinik- ja legeerterasest torusid, mis on ette nähtud kasutamiseks madalal-temperatuuril ja muudes rakendustes, mis nõuavad sälku sitkust. Standardis sisalduva üheksa ferriitterase klassi hulgast on klass 6 kujunenud tööstusharu eelistatud valikuks üldiste madala temperatuuriga-survetorustike jaoks. See on normaliseeritud madala kuni keskmise süsinikusisaldusega teras, mille keemiline koostis on rangelt kontrollitud: süsinikusisaldus on 0,30%, mangaan vahemikus 0,29–1,06% ja räni vähemalt 0,10%, et kinnitada surnud terase tava. Fosfori ja väävli sisaldus on mõlemad piiratud maksimaalselt 0,025 protsendiga, et minimeerida külma ja kuuma õhupuuduse ohtu. Vastav ASME tähis on SA-333 Grade 6, ASME koodiga survetorustike rakendustes täielikult asendatav.
See, mis tõesti eristab klassi 6 üldisest -süsinikterasest torust, nagu ASTM A106, klassi B, on kohustuslik Charpy V-sälklik löökkatse -45 kraadi juures (-50 kraadi F), mis nõuab kolme-tüki keskmist 18 J ilma kogu torustiku muutumiseta. süsinikterasest kontrollitud madala temperatuuriga{14}}komponendiks. Iga kuumutus, iga suurus, iga kuumtöötluspartii tuleb testida ja dokumenteerida. Puudub loobumisklausel ega alternatiivne aktsepteerimisviis. Standard sunnib veskit demonstreerima sitkust partiide kaupa, kuumust kuumutamise järel.
2. Kolm olulist jõudluse eelist
Eelis 1 - Kinnitatud -45 kraadi sitkus, ei eeldata
Paljudes torude spetsifikatsioonides mainitakse löökkatseid, kuid lubatakse see ära jätta või asendada alternatiivsete kriteeriumidega. ASTM A333 6. klass muudab testi-vaieldamatuks. Charpy tulemus kuvatakse igal veski testimise sertifikaadil, mis on jälgitav konkreetse kuumuse numbriga. Ostjate jaoks tähendab see, et ülevaatuse saamisel ei pea arvama: MTC räägib sitkuse kohta tõtt viisil, mida lihtsalt "madala-temperatuuri teenuse" määramine ei saa kunagi teha. Kui torujuhe töötab -30 kraadi või -40 kraadi juures rafineerimistehase külmas sektsioonis või veeldatud maagaasi vastuvõtuseadmes, saab sellest kontrollitud tugevusest konstruktsiooni usaldusväärsus.
Eelis 2 - Tasakaalustatud tugevus ja keevitatavus
Klass 6 tagab vähemalt 415 MPa tõmbetugevuse ja vähemalt 240 MPa voolavuspiiri, mis on enam kui piisav enamiku madala temperatuuriga survetorustike rakenduste jaoks. 0,30% süsiniku kork koos mangaanivalikuga säilitab keevitatavuse tugevust kahjustamata. Põldkeevitus,-töökojas valmistamine ja keevitus-järgne kuumtöötlus toimub standardsete protseduuride kohaselt. Toru integreerub sujuvalt tavapäraste torustiku komponentide, liitmike ja äärikutega, mis on hinnatud sama temperatuuriklassi jaoks. Puuduvad eksootilised eelsoojendusnõuded, spetsiaalsed täitemetallid, ehitusaegsed üllatused.
Eelis 3 - Laiaulatuslik suurus ja dokumentatsioon
A333 Grade 6 toodetakse välisläbimõõduga NPS 1/8 tolli kuni NPS 24 tolli, seinapaksusega SCH 10 kuni SCH XXS. Juhuslikud pikkused, -lõigatud-, siledad otsad, kaldus otsad ja keermestatud otsad on kõik rutiinselt saadaval. Pikkusvalikute hulka kuuluvad üksik juhuslik pikkus (SRL), topelt juhuslik pikkus (DRL) ja projekt{10}}spetsiifilised lõikepikkused kuni 16 meetrini. Sama oluline on dokumentatsiooniahel: EN 10204 tüüp 3.1 veski sertifikaat on standardne, tüüp 3.2 kolmanda osapoole kontroll on laialdaselt saadaval ja projektipõhiste nõuete jaoks saab korraldada täiendavaid sertifikaate, nagu NACE MR 0175, IBR ja PED 2014/68/EU. 6. klassi telliv ostja saab mitte ainult toru, vaid täieliku jälgitavuspaketi, mis on kooskõlas rahvusvaheliste aktsepteerimisstandarditega.
3. Kui tuleks täpsustada ASTM A333 6. klass
Levinuimad kasutusvaldkonnad hõlmavad viit peamist tööstusharu. Veeldatud maagaasi ja veeldatud naftagaasi infrastruktuuris kasutatakse 6. klassi laialdaselt jaama torustike, mahutite sisse- ja väljalaskeliinide ning veeldatud maagaasi laadimisõlgede ühenduste jaoks, kui projekteeritud temperatuur on üle -45 kraadi. Õhueraldusseadmed määravad vedela hapniku, vedela lämmastiku ja vedela argooni jaotusliinide jaoks klassi 6. Keemia- ja naftakeemiatehased kasutavad seda etüleeni, etüleenglükooli ja ammoniaagi sünteesi protsessiliinide jaoks, mis töötavad madalal -temperatuuril. Nafta rafineerimistehased kasutavad 6. klassi hüdrokrakkimise, katalüütilise krakkimise ja etüleeni krakkimise madalal temperatuuril{11}}. Mereehitusprojektid, sealhulgas FPSO madala temperatuuriga{13}moodulid ja FLNG-süsteemid, toetuvad 6. astme tõestatud vastupidavusele avamere ohutuskriitiliste teenuste puhul.
6. klass ei ole kõigile-sobiv-lahendus{3}}. Disaintemperatuuridele alla -45 kraadi pakub spetsifikatsioonipere alternatiive: 7. ja 10. klass keskmise-madala temperatuuri jaoks kuni -75 kraadini, 3. aste -100 kraadini ning 8. ja 11. aste LNG-klassi krüogeense teenuse jaoks kuni -195 kraadini. Õige klassi valimine sõltub põhimõtteliselt kavandatud temperatuurist, rõhust ja keskkonnast. Kui disainitemperatuur on –45 kraadi või kõrgem, pakub 6. klass saadavuse, kulude ja jõudluse optimaalset kombinatsiooni. Alla -45 kraadi tuleks kaaluda kõrgema niklisisaldusega klasside kasutamist.
4. Kuumtöötlus: miks see on olulisem, kui inimesed aru saavad
ASTM A333 Grade 6 ei müüda -valtsitud kujul. Spetsifikatsioon nõuab toru kuumtöötlemist ühe neljast skeemist: normaliseerimine ühtlasel temperatuuril vähemalt 815 kraadi, normaliseerimine, millele järgneb karastamine, kontrollitud valtsimine viimistlustemperatuuriga vahemikus 845–945 kraadi või karastamine -pluss-karastamine alternatiivina. See kohustuslik kuumtöötlemine täpsustab terade struktuuri ja tagab 6. klassi lubatava vastupidavuse madalal temperatuuril{11}}. Ilma korraliku normaliseerimiseta võib 6. klassi toru vastata keemia- ja tõmbenõuetele, kuid läbi kukkuda Charpy testis - ja see test on töökohal oluline. Ostjad peaksid alati kontrollima MTC kuumtöötluse seisukorda ja tagama, et see vastab projekti spetsifikatsioonile.
5. Usaldusväärse tarnija valimine
Kõik A333 6. klassi torud pole võrdsed. Kolm tegurit eraldavad usaldusväärse tarnija riskantsest tarnijast. Esiteks dokumenteerimisdistsipliin: tõsine tarnija väljastab iga saadetise jaoks EN 10204 tüüp 3.1 sertifikaadi, mis on selgelt jälgitav soojusarvude järgi, mis sisaldab kõiki keemilisi, mehaanilisi, lööke, mõõtmeid ja hüdrostaatilisi tulemusi. Teiseks testimise sagedus: tõsine tarnija testib iga kuumust, iga suurust ja iga kuumtöötlemis{7}}partii Charpy mõju tuvastamiseks. Kolmandaks, tarneahela läbipaistvus: tõsine tarnija avalikustab tehase allika, tootmistee ja kolmanda osapoole kontrollimise korra. Tarnijaid hindavad ostjad peaksid enne tellimuste esitamist küsima hiljutisi MTC näidiseid, projekti viiteloendeid ja auditiaruandeid.
6. Järeldus
ASTM A333 Grade 6 jääb mõjuval põhjusel madala-temperatuuriga süsinikterasest torustike tööjõuks. See ühendab ühes spetsifikatsioonis kontrollitud -45-kraadise löögikindluse, tasakaalustatud mehaanilised omadused, suurepärase keevitatavuse, igakülgse suuruse saadavuse ja täieliku dokumentatsiooni. Projektide puhul, mille projekteerimistemperatuur on -45 kraadi või üle selle ja keskkond ei ole erakordselt agressiivne, on 6. klass kõige kuluefektiivsem ja madala riskitasemega spetsifikatsiooni valik. Mõistes selle tugevusi ja piiranguid, saavad insenerid ja hankespetsialistid kindlalt määrata 6. klassi ja hankida selle tarnijatelt, kes vastavad spetsifikatsioonis nõutavatele standarditele.
