Conformité aux normes
ASTM A333 est une norme développée par l'American Society for Testing and Materials (ASTM) pour les tubes en acier sans soudure et soudés utilisés dans des applications à basse-température, adaptés aux environnements allant de-45 degrés à 345 degrés(par exemple, systèmes de gazoducs de gaz naturel liquéfié, de produits chimiques et cryogéniques).
La nuance 6 est l'une des nuances les plus couramment utilisées dans cette norme, appartenant à l'acier au manganèse à faible-carbone, qui présente une excellente résistance aux chocs à basse-température et à la rupture fragile.
Composition du matériau
| Élément | Plage de contenu (%) |
|---|---|
| Carbone (C) | Inférieur ou égal à 0,30 |
| Manganèse (Mn) | 0.29–1.06 |
| Phosphore (P) | Inférieur ou égal à 0,025 |
| Soufre (S) | Inférieur ou égal à 0,025 |
| Silicium (Si) | 0.10–0.40 |
Propriétés mécaniques
| Indice de propriété | Exigence |
|---|---|
| Résistance à la traction (σb) | Supérieur ou égal à 415 MPa |
| Limite d'élasticité (σ0,2) | Supérieur ou égal à 241 MPa |
| Allongement (δ) | Supérieur ou égal à 30 % (OD inférieur ou égal à 168,3 mm) |
| Résistance aux chocs à basse-température | -45 degrés Énergie d'impact supérieure ou égale à 41 J |
Principales fonctionnalités
Excellentes performances à basse-température :
Peut être utilisé à long-terme à -45 degrés, avec des tests d'impact stricts (par exemple, test d'encoche Charpy V-) pour garantir la capacité anti-fracture.
Bonne soudabilité :
La faible teneur en carbone réduit le risque de fissures de soudage, prenant en charge des processus tels que GTAW et SMAW ; le préchauffage n'est pas nécessaire pour les tuyaux-à paroi mince.
Résistance à la corrosion et maniabilité :
La résistance à la corrosion est similaire à celle de l'acier au carbone ordinaire, nécessitant un traitement anti-corrosion (par exemple, un revêtement) ; bonne ouvrabilité à froid/chaud, mais un recuit est recommandé après un écrouissage à froid pour soulager les contraintes.
Flux de production
Préparation des billettes : des barres rondes en acier au manganèse à faible teneur en carbone de haute-qualité (par exemple, de l'acier calmé avec une teneur plus élevée en manganèse) sont utilisées pour garantir une composition uniforme.
Perçage et laminage : les coques creuses sont formées par des machines de perçage, puis l'épaisseur de la paroi est réduite et dimensionnée par laminage à chaud ou étirage à froid pour une précision dimensionnelle élevée.
Traitement thermique : généralement normalisé (chauffé à 880–940 degrés et refroidi à l'air-refroidi) pour affiner la structure du grain et optimiser la résistance aux chocs.
Traitement de surface et inspection : détartrage, suivi de tests visuels, dimensionnels et non-destructifs (UT/MT).
Gamme de tailles
Diamètre extérieur : 1/8 pouce (3,35 mm) à 24 pouces (609,6 mm)
Épaisseur de paroi : suit les normes SCH 10 à SCH 160 ou les normes ASME B36.10 pour la personnalisation.
Champs d'application
Industrie cryogénique :
Pipelines de transport de GNL, raccordements de réservoirs de stockage cryogéniques, systèmes azote/oxygène liquide.
Industrie Chimique et Pétrochimique :
Pipelines de réacteurs à basse-température, transport de réfrigérants, pipelines de fluide-à basse température dans les usines pétrochimiques.
Industrie énergétique :
Pipelines à basse température-de raffinerie, systèmes cryogéniques de plates-formes offshore, installations préliminaires de stockage et de transport d'hydrogène (le risque de fragilisation par l'hydrogène doit être pris en compte).
Ingénierie des structures :
Tuyaux structurels dans les régions froides (par exemple, installations polaires, supports de ponts à haute-latitude).
Articles d'inspection de routine
Analyse de la composition chimique : garantit que C, Mn, P, S, etc. sont conformes aux normes ASTM A333.
Tests de propriétés mécaniques : tests de traction, tests d'aplatissement (vérifie l'ouvrabilité) et tests d'impact à -45 degrés (obligatoires).
Tests non-destructifs :
Tests par ultrasons (UT) : Détecte les défauts internes (par exemple, fissures, inclusions).
Test de particules magnétiques (MT) : vérifie les défauts de surface et à proximité de la surface.
Test hydrostatique : Chaque tuyau doit résister à une pression spécifiée (généralement supérieure ou égale à 2 000 psi ou telle que conçue) pour garantir l'étanchéité.
Exigences particulières
Les tests facultatifs incluent la détection de la taille des grains, les tests radiographiques (RT) pour les soudures ou les tests de performances à haute -température (pour les applications proches de la limite de température supérieure).
Comparaison avec d'autres matériaux
| Matériel | Principales différences | Scénarios d'application typiques |
|---|---|---|
| A333 6e année | Acier au manganèse à faible-carbone, impact de -45 degrés Supérieur ou égal à 41 J, coût modéré | Pipelines conventionnels à basse température-(par exemple, GNL, azote liquide) |
| A333 niveau 3 | Acier au nickel (3,5 % Ni), résistance aux chocs supérieure à -101 degrés | Environnements à très-basse-température (par exemple, hydrogène liquide, procédés cryogéniques) |
| A333 8e année | Acier inoxydable (304L/316L), résistant à la corrosion-+ performances à basse-température | Environnements corrosifs à basse-température (par exemple, milieux chimiques) |
| ASTM A106 Gr.B | Acier au carbone à haute-température, aucune exigence d'impact à basse-température | Pipelines de vapeur à haute-température (scénarios non-cryogéniques) |
Limites de température:
La température minimale de service est de -45 degrés ; ne convient pas aux températures plus basses (par exemple, hydrogène liquide, nécessite un grade 3 ou de l'acier inoxydable).
Traitement anti-corrosion :
Une galvanisation, un revêtement époxy ou un revêtement PE sont nécessaires en extérieur ou dans des environnements humides pour éviter la rouille.
Applications de l'environnement hydrogène :
Évaluer le risque de fragilisation par l’hydrogène pour le transport de l’hydrogène ; Nous recommandons de limiter la pression de l'hydrogène ou de sélectionner des matériaux de qualité supérieure-(par exemple, de l'acier-résistant à l'hydrogène).
Considérations relatives au soudage :
Preheat thick-walled pipes (wall thickness >20 mm) à 70-100 degrés avant le soudage ; un recuit de détente - (maintien de 600 à 650 degrés) peut être effectué après le soudage.
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