Beth Yw ASTM A333 Gradd 8?
Mae ASTM A333 Gradd 8 yn radd pibell ddur di-dor wedi'i weldio yn y fanyleb A333/A333M, sy'n cynnwys pibell ar gyfer gwasanaeth tymheredd isel. Mae Gradd 8 yn perthyn i'r teulu dur nicel 9%: mae'n cynnwys 8.40% i 9.60% nicel, sy'n rhoi caledwch eithriadol i'r dur ar dymheredd isel iawn. Mae'n gymwys trwy brofi effaith ar -195 gradd, sy'n ei gwneud yn un o'r ychydig ddeunyddiau ferritig sy'n addas ar gyfer nwy naturiol hylifol a chyfryngau cryogenig eraill. Mae'r deunydd yn cael ei gyflenwi yn y cyflwr wedi'i ddiffodd a'i dymheru, neu ei normaleiddio a'i dymheru, ac fe'i defnyddir lle na all dur carbon cyffredin a hyd yn oed dur nicel 3.5% ddarparu digon o ymyl diogelwch.
Pam Nickel ar 9 y cant
Nicel yw'r elfen allweddol ar gyfer gwella caledwch tymheredd isel dur. Wrth i gynnwys nicel godi, mae'r -hydwyth-i-y tymheredd pontio brau yn gostwng. Ar tua 9% o nicel, gellir defnyddio dur ferritig yn ddibynadwy i lawr i -195 gradd, berwbwynt nitrogen hylifol a'r tymheredd cyfeirio ar gyfer gwasanaeth LNG. Mae'r radd nicel 9% yn cyfuno'r caledwch hwn â chryfder uchel, a dyna pam y bu'n ddeunydd safonol ar gyfer tanciau storio LNG mawr a phibellau cryogenig ers degawdau.
Cyfansoddiad Cemegol
| Elfen | Terfyn (pwysau %) |
|---|---|
| carbon (C) | Llai na neu'n hafal i 0.13 |
| silicon (Si) | 0.13–0.32 |
| Manganîs (Mn) | Llai na neu'n hafal i 0.90 |
| Ffosfforws (P) | Llai na neu'n hafal i 0.025 |
| sylffwr (S) | Llai na neu'n hafal i 0.025 |
| Nicel (Ni) | 8.40–9.60 |
Priodweddau Mecanyddol
| Eiddo | Gofyniad |
|---|---|
| Cryfder Tynnol | Yn fwy na neu'n hafal i 690 MPa |
| Cryfder Cynnyrch | Yn fwy na neu'n hafal i 515 MPa |
| Elongation | Mwy na neu'n hafal i 22% |
| Tymheredd prawf effaith | -195 gradd |
| Maen prawf derbyn effaith | Ehangu ochrol Yn fwy na neu'n hafal i 0.38 mm, yn hytrach nag egni wedi'i amsugno |
Mae dau bwynt yn haeddu sylw. Yn gyntaf, mae'r lefelau cryfder yn llawer uwch na rhai dur carbon tymheredd isel arferol, sy'n caniatáu waliau teneuach a strwythurau ysgafnach. Yn ail, y maen prawf derbyn effaith ar -195 gradd yw ehangiad ochrol y sbesimen Charpy, nid y gwerth ynni amsugno a ddefnyddir ar gyfer y rhan fwyaf o raddau eraill; rhaid cymhwyso'r safon lywodraethol a manyleb y prosiect yn union.
Triniaeth a Chynhyrchu Gwres
Rhaid i bibell Gradd 8 gael ei gweithgynhyrchu trwy broses ddi-dor neu ei weldio â gweithdrefnau rheoledig, ac mae'r bibell orffenedig yn cael ei thrin â gwres trwy ddiffodd a thymeru neu normaleiddio a thymeru dwbl. Mae'r driniaeth wres yn creu microstrwythur mân, unffurf, fel arfer yn gymysgedd o martensite tymherus ac austenite cadw, sy'n gyfrifol am y cyfuniad o gryfder uchel a chaledwch cryogenig. Mae goddefiannau dimensiwn, ansawdd wyneb ac archwiliad nad yw'n ddinistriol yn dilyn gofynion A333/A333M a'r fanyleb prynu.
Ceisiadau
Defnyddir pibell Gradd 8 ar gyfer planhigion hylifo ac ailnwyeiddio LNG, pibellau tanc storio cryogenig, nitrogen hylifol a systemau ethylene hylif, unedau gwahanu aer a chyfleusterau eraill lle mae tymheredd metel dylunio yn cyrraedd -195 gradd neu is. Fe'i defnyddir hefyd ar gyfer systemau trin LNG bwrdd llongau. Ar gyfer tymereddau i lawr i tua -45 gradd, mae graddau aloi is fel A333 Gradd 6 yn fwy darbodus, felly dylai'r dewis gradd ddechrau bob amser o'r isafswm tymheredd dylunio gwirioneddol.
Pwyntiau Weldio a Ffabrigo
Mae 9% o ddur nicel yn gofyn am weithdrefnau weldio cymwys gyda metel llenwi sy'n cyfateb neu'n gor-gyfateb, fel arfer nwyddau traul sylfaen nicel neu staen austenitig, a rheolaeth ofalus o fewnbwn gwres a thymheredd rhyngffordd. Fel arfer mae triniaeth wres wedi'i weldio yn cael ei osgoi neu ei reoli'n llym oherwydd gall leihau'r austenite a gedwir sy'n cyfrannu at wydnwch. Yn nodweddiadol mae angen profi effaith yr uniad wedi'i weldio ar dymheredd y dyluniad.
FAQ
C1: Pam mae'r maen prawf effaith ar gyfer ehangu ochrol Gradd 8 yn lle ynni?
Ar -195 gradd gall yr egni wedi'i amsugno o 9% o ddur nicel fod yn uchel ond yn wasgaredig, tra bod ehangiad ochrol y sbesimen Charpy yn fesur mwy cyson o allu'r deunydd i anffurfio cyn torri asgwrn. Felly mae manyleb A333 yn defnyddio ehangiad ochrol lleiaf o 0.38 mm.
C2: Ar gyfer pa ystod tymheredd y mae A333 Gradd 8 wedi'i gynllunio?
Mae'r radd yn gymwys trwy brofi effaith ar -195 gradd, felly mae'n addas ar gyfer tymereddau dylunio i lawr i'r gwerth hwnnw, sy'n cwmpasu LNG, nitrogen hylifol a gwasanaeth cryogenig tebyg.
C3: A yw pibell Gradd 8 yn ddi-dor yn unig?
Mae Rhif A333 yn gorchuddio pibell ddi-dor a phibell wedi'i weldio, ond ar gyfer gwasanaeth cryogenig rhaid cynhyrchu'r bibell wedi'i weldio â gweithdrefnau weldio cymwys a rhaid i'r weldiad fodloni'r un gofynion effaith â'r metel sylfaen.
C4: Pa fetel llenwi sy'n cael ei ddefnyddio i weldio dur nicel 9%?
Defnyddir nwyddau traul aloi sylfaen nicel neu ddur di-staen austenitig yn gyffredin oherwydd eu bod yn cadw gwydnwch ar dymheredd cryogenig ac yn osgoi'r strwythurau brau a all ffurfio gyda llenwyr ferritig.
C5: A all A333 Gradd 6 ddisodli Gradd 8?
Mae gradd 6 yn cael ei phrofi ar -45 gradd ac mae wedi'i chyfyngu i dymereddau dylunio o gwmpas y lefel honno. Ar -195 gradd dim ond Gradd 8 neu ddur di-staen austenitig sy'n briodol.
C6: Sut mae ansawdd pibell Gradd 8 yn cael ei wirio?
Trwy ddadansoddi cemegol, profion tynnol, profi effaith Charpy ar -195 gradd, gwiriadau caledwch lle bo'n berthnasol, profion hydrostatig neu annistrywiol, archwilio dimensiwn a gwirio'r cylch trin gwres, i gyd wedi'u hadrodd yn nhystysgrif prawf y felin.