למה משמש ASTM A333 דרגה 6
ASTM A333/A333M מכסה צינור פלדה מרותך ללא תפרים לשירות בטמפרטורה- נמוכה. דרגה 6 היא דרגת פלדת הפחמן של אותה משפחה והיא סוס העבודה לצנרת שחייבת לעמוד בפני שבר פריך בתנאי קור: קווי עיבוד LNG וגז, צנרת העברה בקירור וקירור, צנרת של תהליך אקלים קר ומעגלי חילופי חום-נמוכים. הכינוי ERW מציין את הגרסה המרותכת, המיוצר על ידי ריתוך התנגדות חשמלי מהשלד ולא על ידי ניקוב בילט מוצק.
דרגה 6 נבחרה מול דרגה 3, שנבדקת אימפקט בטמפרטורה נמוכה יותר, ומול פלדות ניקל של 3.5% ו-9%, הנושאות עלות סגסוגת גבוהה יותר. דרגה 6 נותנת את עמדת העלות הנוחה ביותר שבה טמפרטורת הבדיקה שלו מתאימה לתכנון.
הרכב כימי
| אֵלֵמֶנט | דרישה (%) |
|---|---|
| פחמן (מקסימום) | 0.30 |
| מַנגָן | 0.29-1.06 |
| זרחן (מקסימום) | 0.025 |
| גופרית (מקסימום) | 0.025 |
| סיליקון (דקה) | 0.10 |
| ניקל (מקסימום) | 0.40 |
| Chromium (מקסימום) | 0.30 |
| נחושת (מקסימום) | 0.40 |
פחמן מוגבל מכיוון שעמידות השברים השבירה משתפרת עם נפילת הפחמן, ושאר האלמנטים מוגבלים כדי לשמור על טמפרטורת המעבר נמוכה וכדי למנוע הפרעה לריתוך.
דרישות מכניות ובדיקות השפעה
| נֶכֶס | דְרִישָׁה |
|---|---|
| חוזק מתיחה, דקות | 415 MPa |
| חוזק תפוקה, דקות | 240 MPa |
| התארכות ב-2 אינץ', דקות | 30% |
| טמפרטורת בדיקת השפעה | -45 C (-50 F) |
| Charpy V-חריץ אנרגיה ספיגה, ממוצע | 18 J (13 רגל -lbf) דקות, דגימה בגודל מלא |
מבחן ההשפעה הוא הדרישה המגדירה של הציון. דגימות חריץ של Charpy V- נלקחות מגוף הצינור, ולצינור מרותך מגוף הצינור, ובמידת הצורך, מתפר הריתוך. אנרגיה נספגת מוגדרת בדרך כלל כממוצע מינימלי עבור קבוצה של שלוש דגימות, עם גבול קבלה נמוך יותר עבור כל דגימה בודדת. ניתן להחליף או להוסיף הרחבה לרוחב כאשר הזמנת הרכש מציינת זאת.
מסלול הייצור של ERW
צינור ERW נוצר מסליל לצורה גלילית ומרותך לאורך התפר על ידי חימום התנגדות ולחץ חישול, כאשר מבזק הריתוך הפנימי והחיצוני גזוז. התהליך מהיר ומייצר עובי דופן עקבי מאוד, מה שהופך אותו לחסכוני לריצות ארוכות של צינורות עם קוטר קטן עד בינוני בטמפרטורה נמוכה-. המשתנים השולטים הם הכנת קצה, כוח ריתוך, לחץ חישול וטיפול החום של אזור הריתוך לאחר מכן.
מכיוון שתפר ERW הוא נתיב שביר פוטנציאלי, A333 דורש בדיקת הריתוך. בדיקה לא הרסנית של התפר בשיטות קוליות או אלקטרומגנטיות, בתוספת בדיקת מתיחה של ריתוך רוחבי היכן שההזמנה דורשת זאת, היא פרקטיקה מקובלת. צינור A333 מוזמן גם עם טיפול חום מנרמל כאשר היישום דורש את טמפרטורת המעבר הנמוכה ביותר, שכן מנרמל מעדן את מבנה התבואה ומשפר את הקשיחות.
הערות ריתוך וייצור
דרגה 6 ניתנת לריתוך בקלות על ידי קשת מתכת מסוככת, קשת טונגסטן גז ותהליכי קשת שקועה. מכיוון שהחומר מיועד לשימוש בטמפרטורה-נמוכה, חומרים מתכלים ונהלי ריתוך מוסמכים על ידי בדיקת השפעה בטמפרטורת השירות או מתחתיה, והחימום המקדים מוגבל בדרך כלל למה שנדרש כדי למנוע לחות על משטחים קרים. יש להגן על מפרקי שדה בשירות קריוגני במהלך בדיקה הידרוסטטית, ויש להימנע מכל יישור להבה מכיוון שחימום מקומי יכול להעלות את קשיחות החריצים של המתכת שמסביב.
שאלות נפוצות
Q:מהי טמפרטורת מבחן ההשפעה עבור A333 דרגה 6?
ת: -45 C, שווה ערך ל--50 F. בדיקת השפעה עם אנרגיה ספיגה ממוצעת מינימלית של 18 J עבור דגימות Charpy V-notch בגודל מלא היא דרישה חובה של הציון.
Q:מהם חוזק המתיחה והתנובה המינימליים?
ת: חוזק מתיחה מינימלי הוא 415 MPa וחוזק תפוקה מינימלי הוא 240 MPa, עם התארכות מינימלית של 30% ב-2 אינץ'.
Q:האם A333 Grade 6 זמין כצינור ERW?
ת: כן. A333/A333M מכסה הן צינורות חלקים והן מרותכים, וגרסת ERW נמצאת בשימוש נרחב בקטרים קטנים ובינוניים. יש לבחון את תפר הריתוך כחלק מהמפרט.
Q:במה כיתה 6 שונה מ-A333 כיתה 3?
ת: דרגה 3 נבדקת השפעה בטמפרטורה נמוכה יותר ומשמשת כאשר טמפרטורת התכנון יורדת מתחת לטמפרטורת הבדיקה דרגה 6. דרגה 6 היא הבחירה החסכונית יותר שבה מתקיימת דרישת הקשיחות שלה.
Q:האם צינור A333 דרגה 6 צריך לנרמל?
ת: לא תמיד, אבל נורמליזציה מקובלת לציין עבור שירות קר מכיוון שהוא מחדד את מבנה הגרגירים ומוריד את טמפרטורת המעבר השברירית-ל-שבירה. יש לציין את מצב הטיפול בחום בהזמנת הרכש.