Труба з вуглецевої сталі з низькою{2}}температурою ASTM A333 клас 1: властивості та використання

ASTM A333 Grade 1 є основною маркою вуглецевої сталі в специфікаціях для безшовних і зварних сталевих труб для експлуатації при низьких-температурах. У той час як вищі класи тієї самої специфікації покладаються на нікель або інші легуючі добавки для підтримки міцності за дуже низьких температур, клас 1 досягає своїх властивостей за допомогою простого хімічного складу вуглецю-марганцю та контрольованого випробування на удар, що робить його найекономічнішим варіантом для трубопроводів і обладнання, що працює під тиском, яке має залишатися пластичним у холодному кліматі та експлуатації в холодильниках.

Що таке труба ASTM A333 класу 1

Труба класу 1 A333 — це виріб із не-легованої вуглецевої сталі, призначений для експлуатації при низьких-температурах. Це не легована сталь і не розроблена для-високої температурної міцності; ці обов'язки належать до інших специфікацій. Сам A333 охоплює сімейство марок для поступово нижчих робочих температур, включаючи класи 1, 3, 4, 6 і 7, а клас 1 знаходиться в теплій половині цього сімейства як варіант із найдешевшою-вуглецевою сталлю.

Тип матеріалу:вуглецева-марганцева сталь без навмисних добавок сплаву

Мета послуги:низько{0}}температурні трубопроводи та обладнання під тиском у холодному кліматі, охолодження, обробка газу тощо

Ключовий приймальний тест:Випробування на ударність із V-надрізом Шарпі за вказаної низької температури

Форми продукту:безшовні, електрозварні (ERW) і електрозварні (EFW)

Розмірна основа:номінальний розмір труби та товщина стінки відповідно до ASME B36.10M

Варто прояснити загальну суміш-: марку 1 іноді описують як леговану сталь, що містить нікель, хром, молібден і ванадій. Цей опис відноситься до вищих класів A333. Сама по собі марка 1 — це звичайна вуглецева сталь, і її низькотемпературні-температурні характеристики пояснюються практикою чистого виробництва сталі та випробуваннями на удар, а не вмістом сплаву.

Механічні властивості 1 класу

Оцінка	Межа текучості, хв	Міцність на розрив, хв	Подовження, хв
Gr.1, поздовжня, стінка 5/16 дюймів і важча	205 МПа	380 МПа	35 %
Gr.1, поперечна, стінка 5/16 дюймів і важча	205 МПа	380 МПа	25 %

Вимоги до міцності на розтяг і текучості є порівняно скромними, оскільки цей сорт розроблено для в’язкості при низькій температурі, а не для високої міцності. Критерієм прийнятності, який справді відрізняє трубу класу 1 від звичайної труби з вуглецевої сталі, є поглинена енергія, виміряна в тесті Шарпі V-з надрізом.

ASTM A333 встановлює мінімальну поглинену енергію 13 футів·фунт-сила (18 Дж) для повнорозмірного-зразка Шарпі з V-надрізом, з пропорційно нижчими мінімумами для менш-зразків, взятих із тонкостінної-труби. Температура випробування для класу 1 становить -50 градусів F (-45 градусів).

Випробування на удар і робоча температура

Оцінка	Найнижча температура випробування на удар	Найнижча температура випробування на удар
Гр.1	-50 градусів F	-45 градусів

Клас 1 — це єдиний сорт вуглецевої сталі в специфікації, що перевіряється при -45 градусах; інші сорти кваліфікуються при поступово нижчих температурах, поширюючись на кріогенні рівні для нікель-містких марок. З практичної точки зору, клас 1 охоплює зимові умови навколишнього середовища в холодних регіонах, зберігання в холодильнику, транспортування скрапленого газу при помірних мінусових температурах і подібні завдання, де повністю кріогенний клас був би непотрібним і дорожчим.

Випробування на удар проводиться на кожній партії або партії труби під час термообробки, як того вимагає специфікація, і температура випробування повинна бути вказана в замовленні на купівлю разом із необхідною поглиненою енергією.

Товщина стінки та мінімальне подовження

Мінімальне подовження в A333 падає зі зменшенням товщини стінки, оскільки тонші стінки несуть пропорційно менші зразки на розтяг. У таблиці нижче наведено значення класу 1 за товщиною стінки.

Товщина стінки, дюйм.	Товщина стінки, мм	Поздовжнє подовження, хв	Поперечне видовження, хв
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 %

Практичний висновок для покупців полягає в тому, що замовлення з тонкими-стінами не матиме 35 % подовження, ніж замовлення з важкими-стінами, і зменшені значення мають враховуватися, коли трубу пізніше згинають або скручують.

Форми та виготовлення виробів

Низькотемпературна труба класу 1-постачається в трьох поширених формах. Безшовну (SMLS) трубу вибирають для найвимогливіших умов роботи з низькою-температурою та тиском, оскільки вона не має зварного шва для перевірки. Зварні електрозварні (ERW) труби є економічним вибором для магістральних труб і загальних низько{5}}температурних конструкцій або комунальних послуг. Електрозварні труби (EFW), виготовлені з одинарним або подвійним поздовжнім швом, охоплюють більші діаметри та важкі стінки.

Товщина стінок коливається від легких-стінок до важких-навантажень, і труби придатні для польового зварювання, згинання та відбортування, якщо використовуються кваліфіковані процедури. Витратні матеріали з низьким-воднем і кваліфікована процедура зварювання зазвичай вказуються, щоб уникнути розтріскування-за допомогою водню під час роботи за низьких-температур.

Де використовується ASTM A333 клас 1

Між-проміжною місцевістю та заводські трубопроводи в холодному кліматі

Охолоджені та низько{0}}температурні лінії зберігання та транспортування

Переробка газу, розділення повітря та нафтохімічні труби поза будівлею

Низь{0}}температурні системи та контури охолодження на електростанціях

Морські та наземні лінії збору нафти та газу в холодних регіонах

Трубопровід, який повинен зберігати пластичність під час зимового будівництва та гідростатичних випробувань

Клас 1 – це низькотемпературний,-матеріал, а не високотемпературний. При температурі вище навколишнього середовища для безшовної труби з вуглецевої сталі зазвичай вибирається специфікація A106, тоді як A333 вступає в дію, щойно розрахункова температура металу потрапляє в-діапазон випробувань на удар.

Часті запитання

Q: Чи є ASTM A333 клас 1 легованою сталлю?
Клас 1 – це проста вуглецева-марганцева сталь. Домішки нікелю, хрому та молібдену, пов’язані з A333, належать до вищих класів специфікації, а не до класу 1.

Q: При якій температурі A333 клас 1 випробовується на удар?
Температура випробування Шарпі V-з надрізом для класу 1 становить -50 градусів F, що перетворюється на -45 градусів. Вищі сорти випробовуються при поступово нижчих температурах.

Q: Які мінімальні механічні властивості труби 1 класу?
Мінімальна межа текучості становить 205 МПа, а мінімальна міцність на розрив — 380 МПа, з мінімальним подовженням 35 % для товщини стінки 5/16 дюймів і більше.

Питання: Які форми продукту є в 1 класі?
Усі безшовні труби з електричним контактним зварюванням і плавленням виготовляються відповідно до A333 Grade 1, охоплюючи діапазон товщини стінок від легких-стінок до важких-навантажень.

Q: Коли слід вибрати A333 Grade 1 замість A106?
A333 Grade 1 вибирається щоразу, коли розрахункова температура металу потрапляє в -діапазон низьких{3}}температур, випробуваних на удар. A106 є звичайним вибором для труб із вуглецевої сталі-з високою температурою навколишнього середовища.

З: Чи впливає товщина стінки на необхідне подовження?
так Мінімальне подовження зменшується зі зменшенням товщини стінки від 35 % поздовжнього та 25 % поперечного при 5/16 дюйма (8 мм) до 21 % поздовжнього при 1/16 дюйма (1,6 мм).