Ja cauruļvadu sistēmai ir jādarbojas uzticami temperatūrā, kas ir krietni zem nulles, materiāla specifikācija kļūst par vienu no vissvarīgākajiem inženiertehniskajiem lēmumiem. Lai gan daudzas oglekļa tērauda caurules labi darbojas istabas vai paaugstinātā temperatūrā, zemas-temperatūras apkope ievieš kritisku atteices režīmu: trausls lūzums. Viena Charpy trieciena testa kļūme projektētajā temperatūrā var izraisīt katastrofālu cauruļvada plīsumu, vides piesārņojumu un nedēļu ilgu neplānotu izslēgšanu. Projektētājiem, iepirkumu inženieriem un kvalitātes vadītājiem, kas saskaras ar zemas temperatūras cauruļvadu problēmu, ASTM A333 6. pakāpes bezšuvju tērauda caurule jau sen ir bijusi noklusējuma izvēle -, un tas ir pamatota iemesla dēļ. Šajā rokasgrāmatā ir paskaidrots, ar ko atšķiras 6. klase, kur tas jānorāda un kā tas ir salīdzināms ar alternatīvām mūsdienu globālajā piegādes tirgū.
1. Kas ir ASTM A333 6. pakāpe?
ASTM A333/A333M ir standarta specifikācija bezšuvju un metinātām tērauda caurulēm zemas temperatūras pakalpojumiem. Specifikācijas attiecas uz nominālo-sienas oglekļa un leģētā tērauda caurulēm, kas paredzētas lietošanai zemā-temperatūras apstākļos un citos lietojumos, kuros nepieciešama roba stingrība. No deviņām standartā iekļautajām ferīta tērauda kategorijām 6. klase ir kļuvusi par nozares -vēlamo izvēli vispārējai zemas temperatūras{9}}spiediena cauruļvadiem. Tas ir normalizēts zema vai vidēja{11}}oglekļa tērauds ar stingri kontrolētu ķīmisko sastāvu: oglekļa ierobežojums ir 0,30 %, mangāns no 0,29 līdz 1,06 % un silīcijs vismaz 0,10 %, lai apstiprinātu, ka tērauds tiek iznīcināts. Fosfora un sēra saturs ir ierobežots līdz 0,025 %, lai samazinātu aukstuma un karstuma trūkuma risku. Atbilstošais ASME apzīmējums ir SA-333 Grade 6, pilnībā aizstājams ASME koda spiediena cauruļvadu lietojumos.
Tas, kas patiesi atšķir 6. klasi no vispārējas nozīmes oglekļa tērauda caurules, piemēram, ASTM A106 B klases, ir obligātais Charpy V{3}}iecirtuma trieciena tests -45 grādos (-50 grādos F), kam nepieciešams trīs-gabalu vidējais stiprums 18 J, bez visa veida caurules, kas ir zemākas par 1. oglekļa tērauda līdz pārbaudītai zemas temperatūras{14}}detaļai. Katrs karstums, katrs izmērs, katra termiskās apstrādes partija ir jāpārbauda un jādokumentē. Nav atteikšanās klauzulas, nav alternatīva pieņemšanas ceļa. Standarts liek dzirnavām demonstrēt izturību, partiju pēc partijas, siltumu pēc karstuma.
2. Trīs svarīgas veiktspējas priekšrocības
Priekšrocība 1 - Pārbaudīta -45 grādu izturība, nav pieņemts
Daudzās cauruļu specifikācijās ir minēta trieciena pārbaude, taču tā ļauj to izlaist vai aizstāt ar alternatīviem kritērijiem. ASTM A333 6. klase padara testu neapspriežamu. Charpy rezultāts tiek parādīts katrā dzirnavu testa sertifikātā, kas izsekojams līdz noteiktam siltuma skaitlim. Pircējiem tas nozīmē, ka, saņemot pārbaudi, nav jāmin: MTC stāsta patiesību par izturību tādā veidā, kādu nevarētu vienkārši norādīt "pakalpojums zemā- temperatūrā". Kad cauruļvads darbojas -30 grādu vai -40 grādu temperatūrā naftas pārstrādes rūpnīcas aukstajā daļā vai SDG saņemšanas iekārtā, šī pārbaudītā izturība kļūst par konstrukcijas pārliecības pamatu.
Priekšrocība 2 - Līdzsvarota izturība un metināmība
6. klase nodrošina stiepes izturību vismaz 415 MPa un tecēšanas robežu vismaz 240 MPa, kas ir vairāk nekā pietiekama lielākajai daļai zemas temperatūras spiediena cauruļvadu lietojumu. Oglekļa vāciņš ar 0,30% apvienojumā ar mangāna klāstu saglabā metināmību, nesamazinot izturību. Lauka metināšana, izgatavošana-veikalā un pēc-metināšanas termiskā apstrāde notiek saskaņā ar standarta procedūrām. Caurule vienmērīgi integrējas ar parastajiem cauruļvadu komponentiem, veidgabaliem un atlokiem, kas paredzēti tai pašai temperatūras klasei. Nav nekādu eksotisku priekšsildīšanas prasību, nav īpašu pildmetālu, nav pārsteigumu būvniecības laikā.
Priekšrocība 3 - Visaptveroša izmēra pieejamība un dokumentācija
A333 Grade 6 tiek ražots ar ārējo diametru no NPS 1/8 collas līdz NPS 24 collām ar sieniņu biezumu no SCH 10 līdz SCH XXS. Regulāri ir pieejami nejauši izvēlēti garumi, sagriezti-līdz-garumā, gludi gali, slīpi gali un vītņoti gali. Garuma opcijas ietver vienu nejaušu garumu (SRL), dubultā nejaušības garumu (DRL) un projekta{10}nogriezuma garumus līdz 16 metriem. Tikpat svarīga ir dokumentācijas ķēde: EN 10204 3.1. tipa dzirnavu sertifikāts ir standarts, 3.2. tipa trešās puses pārbaude ir plaši pieejama, un papildu sertifikātus, piemēram, NACE MR 0175, IBR un PED 2014/68/ES, var nodrošināt atbilstoši projekta prasībām.{20}} Pircējs, kas pasūta 6. pakāpi, saņem ne tikai cauruli, bet arī pilnīgu izsekojamības paketi, kas ir saskaņota ar starptautiskajiem pieņemšanas standartiem.
3. Kur jānorāda ASTM A333 6. pakāpe
Visizplatītākās pielietojuma jomas aptver piecas galvenās nozares. Sašķidrinātās dabasgāzes un sašķidrinātās naftas gāzes infrastruktūrā 6. klase tiek plaši izmantota uztveršanas staciju cauruļvadiem, uzglabāšanas tvertņu ieplūdes un izplūdes līnijām un SDG iekraušanas sviras savienojumiem, kur projektētā temperatūra ir virs -45 grādiem. Gaisa atdalīšanas vienības nosaka 6. pakāpi šķidrā skābekļa, šķidrā slāpekļa un šķidrā argona sadales līnijām. Ķīmiskās un naftas ķīmijas rūpnīcas to izmanto etilēna, etilēnglikola un amonjaka sintēzes procesa līnijām, kas darbojas zemās -temperatūras diapazonā. Naftas pārstrādes rūpnīcas izmanto 6. pakāpi hidrokrekinga, katalītiskā krekinga un etilēna krekinga zemas{11}}temperatūras sekcijās. Kuģniecības inženiertehniskie projekti, tostarp FPSO zemas temperatūras moduļi un FLNG sistēmas, paļaujas uz pārbaudīto 6. pakāpes izturību, lai nodrošinātu drošību jūrā.
6. klase nav -viena izmēra-piemērots-visiem risinājums. Konstrukcijas temperatūrai, kas zemāka par -45 grādiem, specifikāciju saime piedāvā alternatīvas: 7. un 10. pakāpe vidēji-zemai temperatūrai līdz -75 grādiem, 3. pakāpe -100 grādiem un 8. un 11. pakāpe SDG klases kriogēnajam pakalpojumam līdz -195 grādiem. Pareizās kvalitātes izvēle galvenokārt ir atkarīga no projektētās temperatūras, spiediena un vides. Ja projektētā temperatūra ir -45 grādi vai augstāka, 6. pakāpe piedāvā optimālu pieejamības, izmaksu un veiktspējas kombināciju. Zem -45 grādiem jāņem vērā augstākas niķeļa kategorijas.
4. Termiskā apstrāde: kāpēc tas ir svarīgāk, nekā cilvēki saprot
ASTM A333 6. klase netiek pārdota sarullētā veidā. Specifikācijās ir noteikts, ka caurule ir jāapstrādā ar termisko-vienu no četrām shēmām: normalizēšana vienmērīgā temperatūrā vismaz 815 grādi, normalizēšana, kam seko atlaidināšana, kontrolēta velmēšana ar beigu temperatūru diapazonā no 845 līdz 945 grādiem vai rūdīšana, -plus{9}}rūdīšana kā alternatīva. Šī obligātā termiskā apstrāde ir tas, kas uzlabo graudu struktūru un nodrošina zemas temperatūras izturību, ko sola 6. pakāpe. Bez pienācīgas normalizācijas 6. pakāpes caurule var atbilst ķīmiskajām un stiepes prasībām, taču nevarēs izturēt Šarpi testu -, un šis tests ir vissvarīgākais darba vietā. Pircējiem vienmēr jāpārbauda MTC termiskās apstrādes stāvoklis un jāpārliecinās, ka tas atbilst projekta specifikācijai.
5. Uzticama piegādātāja izvēle
Ne visas A333 6. klases caurules ir izveidotas vienādas. Trīs faktori atšķir uzticamu piegādātāju no riskantiem piegādātājiem. Pirmkārt, dokumentācijas disciplīna: nopietns piegādātājs ar katru sūtījumu izsniedz EN 10204 3.1 tipa sertifikātu, kas ir skaidri izsekojams līdz siltuma skaitļiem, iekļaujot visus ķīmiskos, mehāniskos, trieciena, izmēru un hidrostatiskos rezultātus. Otrkārt, testēšanas biežums: nopietns piegādātājs pārbauda katru karstumu, katru izmēru, katru termiskās -apstrādes partiju, lai noteiktu Charpy ietekmi. Treškārt, piegādes ķēdes pārredzamība: nopietns piegādātājs atklāj dzirnavu avotu, ražošanas ceļu un trešās puses pārbaudes pasākumus. Pircējiem, kas novērtē piegādātājus, pirms pasūtījumu veikšanas jālūdz jaunākie MTC paraugi, projektu atsauces saraksti un audita ziņojumi.
6. Secinājums
ASTM A333 6. pakāpe pamatota iemesla dēļ joprojām ir zemas temperatūras{2}}oglekļa tērauda cauruļvadu darba zirgs. Tas apvieno pārbaudītu -45 grādu triecienizturību, līdzsvarotas mehāniskās īpašības, lielisku metināmību, visaptverošu izmēru pieejamību un pilnīgu dokumentāciju vienā specifikācijā. Projektiem, kuros projektētā temperatūra ir -45 grādi vai augstāka un vide nav īpaši agresīva, 6. pakāpe ir visrentablākā pieejamā specifikācijas izvēle ar zemu risku. Izprotot tās stiprās puses un ierobežojumus, inženieri un iepirkumu speciālisti var droši norādīt 6. pakāpi un iegūt to no piegādātājiem, kas atbilst specifikācijas prasībām.
