I tubi criogenici A333Gr6 sono tubi in acciaio senza saldatura progettati per applicazioni criogeniche, conformi agli standard ASTM A333/ASME SA333. Sono utilizzati principalmente in apparecchiature petrolchimiche (come reattori, scambiatori di calore e separatori), nella lavorazione del gas naturale e nella produzione di apparecchiature criogeniche in ambienti che vanno da -45 gradi a -195 gradi. Le specifiche comuni includono un diametro esterno di 21,3-762 mm e uno spessore di parete di 2,0-140 mm. Sono prodotti utilizzando processi di laminazione a caldo, trafilatura a freddo o espansione a caldo e richiedono un trattamento termico di normalizzazione a 900 gradi ~ 930 gradi al momento della consegna.
Proprietà dei materiali e composizione chimica
1. Progettazione della composizione
Gr.6 utilizza una base di acciaio a basso-carbonio (C inferiore o uguale a 0,30%), ottenendo stabilità a bassa-temperatura attraverso la microlega composita Ni-Cr-Mo. Le composizioni tipiche sono:
- C: 0.19%-0.25%
- Mn: 0,70%-1,05%
- Si: 0,15%-0,35%
- Ni: 0,40%-0,70%
L'aggiunta di nichel affina la dimensione del grano e abbassa la temperatura di transizione duttile-fragile, mentre la limitazione del contenuto di fosforo e zolfo (entrambi inferiori o uguali allo 0,025%) riduce il rischio di segregazione delle impurità.
2. Proprietà meccaniche
- Resistenza alla trazione maggiore o uguale a 415 MPa, resistenza allo snervamento maggiore o uguale a 240 MPa
- Allungamento maggiore o uguale al 22% (riflette la capacità di deformazione plastica)
- Durezza Inferiore o uguale a 197 HB (evita cricche a freddo durante la saldatura)
Caratteristiche prestazionali
Resistenza alle basse-temperature: il tubo in acciaio senza saldatura SA333Gr.6 possiede un'eccellente tenacità alle basse-temperature, adatto per tubazioni di recipienti a pressione a bassa-temperatura e tubazioni di scambiatori di calore a bassa-temperatura a temperature comprese tra -45 gradi e -195 gradi.
Resistenza alla corrosione: questo tubo in acciaio mantiene una buona resistenza alla corrosione anche in ambienti estremamente freddi, senza fratture fragili o altri problemi.
Elevata resistenza ed elevata tenacità: il limite di snervamento può generalmente raggiungere oltre 200 MPa e la resistenza alla trazione può raggiungere oltre 400 MPa, soddisfacendo i requisiti applicativi in vari ambienti complessi.
Punti chiave di controllo nel processo di produzione
1. Processo di fusione: viene adottato un forno elettrico ad arco + processo a doppio stadio di raffinazione LF, che controlla il contenuto di ossigeno su un valore inferiore o uguale a 30 ppm, combinato con un trattamento con calcio per migliorare la morfologia del solfuro. Un importante produttore nazionale ha ridotto il contenuto di idrogeno a meno di 1,5 ppm attraverso il degasaggio sotto vuoto (VD), riducendo significativamente i difetti dei punti bianchi.
2. Tecnologia del lavoro a caldo
- Intervallo di temperature di laminazione a caldo: 900 gradi -1200 gradi; temperatura finale di laminazione: maggiore o uguale a 850 gradi per evitare grani misti.
- Il trattamento di normalizzazione (890 gradi ±10 gradi) ottimizza la dimensione dei grani al grado 7 o superiore.
- Il processo ACC (Accelerated Accelerated Cooling) migliora la resistenza alle basse-temperature; un caso ha mostrato un aumento del 30% dell'energia d'impatto a -60 gradi.
3. Punti chiave della saldatura
Materiale di saldatura consigliato: AWS A5.28 ER80S-Ni1; temperatura di preriscaldamento: 100 gradi -150 gradi; temperatura di interpass: inferiore o uguale a 200 gradi. Particolare attenzione dovrebbe essere prestata al trattamento di rimozione dell'idrogeno post-saldatura (250 gradi × 2 ore) per prevenire fessurazioni ritardate.