Az alacsony-hőmérsékletű karimák ütéstesztelt-anyagokból készülnek, amelyeket kifejezetten úgy választottak ki, hogy a hajlékonyságot és a törési szívósságot a szabványos szénacél tartománya alatt tartsák. Amikor a hőmérséklet -20 F alá csökken, a szabvány ASTM A105 szénacél elveszíti ütésállóságát, és érzékeny lesz a törésre. Az alacsony hőmérsékletű minőségek nélkülözhetetlenek az LNG-, a kriogén és a sarkvidéki csővezeték-alkalmazásokhoz, ahol el kell kerülni a rideg törés okozta meghibásodást.
Mik azok az alacsony hőmérsékletű karimák?
Az alacsony-hőmérsékletű karimák olyan anyagokból készült karimák, amelyek ütést{1}}vizsgáltak, hogy a minimális tervezési hőmérsékleten ellenőrizzék a törési szívósságukat. A szabványos szénacél (ASTM A105) a hőmérséklet csökkenésével hajlékony-a-törékeny átalakuláson megy keresztül, és elveszíti repedés nélküli ütési energia elnyelő képességét. Az alacsony hőmérsékletű anyagokat ellenőrzött kémiai és hőkezelési eljárással állítják elő, hogy a rugalmasságot a nulla alatti hőmérsékleten is fenntartsák. Ezeket a karimákat az ASME B16.5 szabályozza, a vonatkozó szabályzatban (ASME B31.3 a technológiai csővezetékeknél) és magában az anyagszabványban meghatározott további anyagkövetelményekkel.
Anyaglehetőségek
Az alábbi táblázat összefoglalja a leggyakoribb alacsony hőmérsékletű{0}}peremanyagokat és azok minimális üzemi hőmérsékletét:
| Anyagszabvány | Fokozat | Minimális tervezési hőm | Főbb jellemzők | Tipikus alkalmazás |
|---|---|---|---|---|
| ASTM A350 | LF2 | -50 fok F | A leggyakoribb alacsony hőmérsékletű{0}}szénacél | LNG, hűtött szolgáltatások |
| ASTM A350 | LF3 | -150 fok F | Fokozott szívósság alacsony{0}}hőmérsékleten | Kriogén gázfeldolgozás |
| ASTM A182 | F304L | -425 fok F | Ausztenites rozsdamentes, kiváló kriogén tulajdonságokkal | LNG, folyékony nitrogén |
| ASTM A182 | F316L | -425 fok F | Alacsony-karbon, korrózióálló-kriogén | Korrozív kriogén szolgáltatás |
| ASTM A182 | F51 (2205) | -50 fok F | Duplex, korlátozott alacsony hőmérsékletű{0}}használat | Savanyú gáz, alacsony{0}}hőmérsékletű tengeri |
Az A350 LF2 az igásló alacsony-hőmérsékletű szénacél minősége, amely jó szívósságot biztosít -50 °F-ig az A105-höz képest mérsékelt költségprémium mellett. A hidegebb, -150 F-ig terjedő szolgáltatásokhoz a magasabb nikkeltartalmú A350 LF3 fokozott szívósságot biztosít. A -150 F alatti kriogén hőmérsékletek esetén ausztenites rozsdamentes acélokra van szükség, mint például az F304L és az F316L, mivel az arcközpontú köbös kristályszerkezetük bármilyen hőmérsékleten képlékeny marad.
Nyomás{0}}hőmérséklet-besorolások
Az alacsony hőmérsékletű karimák nyomás{0}}hőmérséklet-besorolása{1}} az egyes anyagcsoportokra vonatkozó szabvány ASME B16.5 táblázatokat követi. Az ausztenites rozsdamentes acélok rendkívül jól megőrzik mechanikai tulajdonságaikat kriogén hőmérsékleten, és a hőmérséklet csökkenésével valójában megerősödnek. A szénacél minősítése jelentősen csökken alacsony hőmérsékleten, és egyes anyagosztályok bizonyos hőmérsékletek alá csökkenhetnek. Az egyes anyagok minimális tervezési hőmérsékletét az anyag ütésvizsgálati minősítési hőmérséklete határozza meg, nem pedig tetszőleges határértékek.
Hatásvizsgálati követelmények
A Charpy V-Notch (CVN) ütésteszt a standard módszer az alacsony hőmérsékleten való szívósság ellenőrzésére. Az ASME B31.3 és az ASME B16.5 ütésvizsgálatot ír elő minden szénacél és gyengén{5}}ötvözött acél karimára, amelyeket -20 F alatt használnak. A vizsgálatot a kész karimából vagy olyan reprezentatív próbadarabokból vett mintákon végzik el, amelyek ugyanazt a hőkezelést kapják. A minimális energiaértékek az anyagszabványban vannak megadva, és az anyagminőségtől és a minimális tervezési hőmérséklettől függően változnak. A vizsgálati hőmérsékletnek a minimális tervezési hőmérsékleten vagy az alatt kell lennie. A hegesztett anyagoknál a hegesztett fémeken és a hőhatásnak kitett zónákon is ütésvizsgálat szükséges.
Alkalmazások
Az alacsony hőmérsékletű karimák kritikus összetevői az LNG-feldolgozó, -tároló és -szállító létesítményekben, ahol a hőmérséklet elérheti a -260 F-ot. A kriogén gázleválasztó és levegő cseppfolyósító üzemek rendkívül alacsony hőmérsékleten szétválasztják a levegőt oxigénre, nitrogénre és argonra. A vegyi üzemek hűtő- és hűtődoboz-rendszerei alacsony hőmérsékleten működnek. A sarkvidéki és szubarktikus csővezeték létesítményei olyan környezeti hőmérsékletekkel szembesülnek, amelyek alacsony szívósságú anyagokat igényelnek az egész rendszerben. A folyékony nitrogént és a folyékony oxigént kezelő rendszerek olyan anyagokat igényelnek, amelyek tárolási hőmérsékletükön is képlékenyek maradnak.
Tanúsítás és nyomon követhetőség
Az alacsony{0}}hőmérsékletű karimák anyagvizsgálati jelentéseinek (MTR-eknek) tartalmazniuk kell az ütésvizsgálati eredményeket, amelyek az egyes vizsgálati minták elnyelt energiaértékeit mutatják. Teljes nyomon követhetőségre van szükség az acélolvadéktól a kész karimáig, az azonosítás érdekében minden egyes karimára fel kell bélyegezni a hőszámokat. A kritikus, alacsony hőmérsékletű-hőmérsékletű szolgáltatáshoz gyakran a harmadik fél által végzett ellenőrzést írják elő, hogy független ellenőrzést biztosítsanak az anyagtulajdonságokról. Az anyagkémiai pozitív anyagazonosító (PMI) tesztelése a telepítés előtt további minőségbiztosítást biztosít.
A legfontosabb szempont az, hogy minden karimás csatlakozáshoz -20 °F alatt mindig meg kell adni az ütési -alacsony{1}}hőmérsékletű anyagokat. A szabványos szénacél használata az ütközési átmeneti hőmérséklet alatt katasztrofális rideg törés kockázatával jár, amelyet minden áron el kell kerülni.
Alacsony{0}}hőmérsékletű karimákra van szüksége?
Forduljon mérnöki csapatunkhoz az alacsony hőmérsékletű karimák szakértői kiválasztásáért és az anyagtanúsítási támogatásért.
Karimás termékek
