ASTM A333 klasse 1 koolstofstalen buis voor lage -temperaturen: eigenschappen en toepassingen

ASTM A333 Grade 1 is de basiskoolstofstaalkwaliteit in de specificatie voor naadloze en gelaste stalen buizen voor gebruik bij lage- temperaturen. Waar de hogere kwaliteiten van dezelfde specificatie afhankelijk zijn van nikkel of andere legeringstoevoegingen om de taaiheid bij zeer lage temperaturen te behouden, bereikt klasse 1 zijn eigenschappen met gewone koolstof-mangaanchemie en een gecontroleerde impacttest, waardoor het de meest economische optie is voor pijpleidingen en drukapparatuur die ductiel moeten blijven in koude klimaten en gekoelde toepassingen.

Wat ASTM A333 klasse 1 buis is

A333 klasse 1 buis is een niet-gelegeerd koolstofstaalproduct bedoeld voor gebruik bij lage- temperaturen. Het is geen gelegeerd staal en is niet ontworpen voor sterkte bij hoge-temperaturen; deze taken behoren tot andere specificaties. A333 zelf omvat een familie van kwaliteiten voor steeds lagere bedrijfstemperaturen, waaronder klasse 1, 3, 4, 6 en 7, en klasse 1 bevindt zich aan de warme kant van die familie als de koolstofstaaloptie met de laagste-kosten.

Materiaalsoort:koolstof-mangaanstaal zonder opzettelijke toevoegingen van legeringen

Service-intentie:lage- leidingen en drukapparatuur in koude klimaten, koeling, gasverwerking en soortgelijke toepassingen

Sleutelacceptatietest:Charpy V-kerfslagtest bij de gespecificeerde lage temperatuur

Productvormen:naadloos, elektrisch weerstandsgelast (ERW) en elektrisch gesmolten (EFW)

Dimensionale basis:nominale buismaat en wanddikte volgens ASME B36.10M

Het is de moeite waard om een ​​veel voorkomende mix op te helderen-: klasse 1 wordt soms omschreven als een gelegeerd staal dat nikkel, chroom, molybdeen en vanadium bevat. Die omschrijving hoort bij de hogere A333-klassen. Graad 1 zelf is een gewoon koolstofstaal en de prestaties bij lage- temperaturen zijn te danken aan schone staalproductiepraktijken en impacttests, en niet zozeer aan het legeringsgehalte.

Mechanische eigenschappen van klasse 1

Cijfer	Vloeisterkte, min	Treksterkte, min	Verlenging, min
Gr.1, in de lengterichting, wand 5/16 inch en zwaarder	205 MPa	380 MPa	35 %
Gr.1, dwars, wand 5/16 inch en zwaarder	205 MPa	380 MPa	25 %

De eisen op het gebied van treksterkte en vloeigrens zijn relatief bescheiden omdat de kwaliteit is ontworpen voor taaiheid bij lage temperaturen in plaats van voor hoge sterkte. Het acceptatiecriterium dat klasse 1 echt onderscheidt van gewone koolstofstalen buizen is de geabsorbeerde energie gemeten in de Charpy V-notch-test.

ASTM A333 stelt een minimale geabsorbeerde energie van 13 ft·lbf (18 J) vast voor een Charpy V--monster van volledige -grootte, met proportioneel lagere minimumwaarden voor monsters van minder- grootte genomen uit dunne- pijpleidingen. De testtemperatuur voor klasse 1 is -50 graden F (-45 graden).

Impacttests en servicetemperatuur

Cijfer	Laagste impacttesttemperatuur	Laagste impacttesttemperatuur
Gr.1	-50 graden F	-45 graden

Graad 1 is de enige koolstofstaalsoort in de specificatie die is getest bij -45 graden; andere kwaliteiten worden gekwalificeerd bij steeds lagere temperaturen, tot aan cryogene niveaus voor de nikkel-dragende kwaliteiten. In praktische termen omvat klasse 1 winteromstandigheden in koude gebieden, gekoelde opslag, overdracht van vloeibaar gas bij gematigde temperaturen onder het vriespunt en soortgelijke taken waarbij een volledig cryogene klasse onnodig en duurder zou zijn.

Er worden impacttests uitgevoerd op elke partij of warmtebehandelingsbatch, zoals vereist door de specificatie, en de testtemperatuur moet samen met de vereiste geabsorbeerde energie op de inkooporder worden vermeld.

Wanddikte en minimale rek

De minimale rek in A333 neemt af naarmate de wanddikte afneemt, omdat dunnere wanden proportioneel kleinere trekmonsters dragen. De onderstaande tabel geeft de klasse 1-waarden per wanddikte weer.

Wanddikte, inch.	Wanddikte, mm	Lengterek, min	Dwarsverlenging, min
5/16 (0.312)	8.0	35 %	25 %
9/32 (0.281)	7.2	33 %	24 %
1/4 (0.250)	6.4	32 %	23 %
7/32 (0.219)	5.6	30 %	22 %
3/16 (0.188)	4.8	28 %	21 %
5/32 (0.156)	4.0	26 %	20 %
1/8 (0.125)	3.2	25 %	19 %
3/32 (0.094)	2.4	23 %	18 %
1/16 (0.063)	1.6	21 %	17 %

De praktische conclusie voor kopers is dat een bestelling met een dunne-muur niet de verlenging van 35% van een bestelling met een zware-muur zal hebben, en dat er rekening moet worden gehouden met de lagere waarden wanneer de pijp later wordt gebogen of opgerold.

Productvormen en fabricage

Lage-temperatuurbuizen van klasse 1- worden in drie veel voorkomende vormen geleverd. Naadloze buizen (SMLS) worden gekozen voor de meest veeleisende toepassingen bij lage- temperaturen en druk, omdat er geen lasnaden hoeven te worden geïnspecteerd. Elektrisch weerstandsgelaste (ERW) buizen zijn de economische keuze voor leidingbuizen en algemene constructie- of nutsvoorzieningen bij lage- temperaturen. Elektrisch fusiegelaste (EFW) buis, geproduceerd met een enkele of dubbele langsnaad, dekt grotere diameters en zware wanden af.

Wanddiktes variëren van lichte-wand tot zware- toepassingen, en de buis is geschikt voor veldlassen, buigen en flenzen als gekwalificeerde procedures worden gebruikt. Lage-waterstofverbruiksartikelen en een gekwalificeerde lasprocedure worden doorgaans gespecificeerd om de introductie van waterstof-geassisteerde scheurvorming bij lage- temperaturen te voorkomen.

Waar ASTM A333 klasse 1 wordt gebruikt

Pijpleidingen door-landen en fabrieken in koude klimaten

Gekoelde en lage- temperatuuropslag- en overdrachtlijnen

Gasverwerking, luchtscheiding en petrochemische externe leidingen

Nuts- en koelcircuits met lage- temperatuur in energiecentrales

Offshore en onshore olie- en gasverzamellijnen in koude gebieden

Leidingen die hun ductiliteit moeten behouden tijdens constructie in de winter en hydrostatische tests

Graad 1 is een materiaal voor lage- temperaturen en niet voor hoge- temperaturen. Boven de omgevingstemperatuur is de voorkeursspecificatie normaal gesproken A106 voor naadloze koolstofstalen buizen, terwijl A333 het overneemt zodra de ontwerpmetaaltemperatuur binnen het--geteste bereik valt.

Veelgestelde vragen

Vraag: Is ASTM A333 klasse 1 een gelegeerd staal?
Nee. Klasse 1 is gewoon koolstof-mangaanstaal. De nikkel-, chroom- en molybdeentoevoegingen behorend bij A333 behoren tot de hogere klassen van de specificatie, niet tot klasse 1.

Vraag: Bij welke temperatuur wordt de A333 klasse 1 getest op impact?
De Charpy V{0}}notch-testtemperatuur voor klasse 1 is -50 graden F, wat wordt omgezet in -45 graden. Hogere kwaliteiten worden getest bij steeds lagere temperaturen.

Vraag: Wat zijn de minimale mechanische eigenschappen van klasse 1-buis?
De minimale vloeigrens is 205 MPa en de minimale treksterkte is 380 MPa, met een minimale rek van 35% voor wanddiktes van 5/16 inch en zwaarder.

Vraag: Welke productvormen zijn beschikbaar in klasse 1?
Naadloze, elektrisch weerstandsgelaste en elektrisch smeltgelaste buizen worden allemaal geproduceerd volgens A333 klasse 1 en bestrijken een reeks wanddiktes, van lichte- wanden tot zware- toepassingen.

Vraag: Wanneer moet A333 klasse 1 worden gekozen in plaats van A106?
A333 klasse 1 wordt gekozen wanneer de ontwerpmetaaltemperatuur binnen het impact-geteste lage- bereik valt. A106 is de normale keuze voor koolstofstalen leidingen bij omgevings- en hoge- temperatuur.

Vraag: Heeft de wanddikte invloed op de vereiste rek?
Ja. De minimale rek neemt af naarmate de wanddikte afneemt, van 35% in de lengterichting en 25% in de dwarsrichting bij 8 mm (5/16 inch) tot 21% in de lengterichting bij 1,6 mm (1/16 inch).