Tubería de acero de baja temperatura del carbono

Baja temperaturaTuberías de acero del carbonoReferirse a tubos de acero al carbono utilizados específicamente en entornos de baja temperatura (típicamente-50 ℃ a 0 ℃, o incluso más bajo). En comparación con las tuberías de acero al carbono comunes, su composición química, microestructura y propiedades mecánicas se han regulado y probado especialmente para garantizar una tenacidad y resistencia al impacto suficientes a bajas temperaturas y para evitar fracturas frágiles debido a caídas repentinas de temperatura.

La influencia del ambiente de baja temperatura en el acero al carbono

El acero al carbono ordinario es propenso a la fractura frágil a bajas temperaturas, con una disminución significativa de la tenacidad, especialmente cuando la temperatura está por debajo de la temperatura de transición frágil (DBTT), el riesgo es aún mayor.
Los procesos especiales de tratamiento térmico (como la normalización y el templado) generalmente se adoptan para refinar los granos y reducir la fragilidad.

Proceso de fabricación y forma

Tubería sin costura
Al utilizar procesos de estirado o estirado en frío, el grosor de la pared de la superficie de las tuberías es uniforme, con pocos defectos de soldadura, y tienen una excelente resistencia a la presión y resistencia a bajas temperaturas.

2. tubería soldada costura recta (ERW/LSAW)
La soldadura por resistencia o la soldadura por arco sumergido tiene un costo relativamente bajo, pero es necesario monitorear estrictamente la detección de fallas de la costura de soldadura y las pruebas de impacto.

3. tubería soldada espiral
Es adecuado para tuberías de gran diámetro y larga distancia, y las pruebas de impacto a baja temperatura deben realizarse en chaflanes y soldaduras.

En términos de accesorios de tubería, las tuberías de acero al carbono de baja temperatura se pueden procesar en los siguientes accesorios y deben combinarse con componentes de tubería del mismo estándar.
Secciones de tubería recta: tubos de longitud fija, tubos cortados;
Accesorios de tubería: codos, tees, bridas, soldaduras a tope, etc.

Criterios principales

ASTM A333/A333M
Es aplicable a tubos de acero al carbono sin costura y soldados, con grados que cubren Gr.1, Gr.3, Gr.6, etc. La temperatura mínima de diseño puede alcanzar-46 ℃ (Gr.6 puede alcanzar-101 ℃).

ASTM A350/A350M LF2, LF3
Los estándares de forja a baja temperatura a menudo se usan junto con los accesorios de tubería para garantizar la tenacidad a baja temperatura de las bridas, los codos y otras piezas de conexión.

ASME B31.3 / B31.1
El código de diseño para tuberías químicas y de energía establece los requisitos de consistencia para la selección de materiales, el proceso y la inspección de tuberías de acero al carbono de baja temperatura.

Inspección y control de calidad

Análisis de la composición química: análisis espectral o químico para garantizar que el contenido de elementos como C, Mn, S y P cumpla con los límites estándar.

Examen metalográfico: Inspección del tamaño de grano, precipitados y grietas sueltas.

Pruebas de propiedades mecánicas: tracción, rendimiento, elongación; La prueba de choque a baja temperatura (Charpy V-notch) debe pasar la energía absorbida mínima a la temperatura especificada.

Prueba no destructiva: Prueba ultrasónica o radiográfica, especialmente para las soldaduras y las zonas calor-afectadas; La prueba de la corriente de Foucán se puede utilizar para los tubos de paredes delgadas.

Prueba hidráulica: Realice pruebas hidráulicas de acuerdo con el grado de la tubería para inspeccionar el rendimiento general de sellado y la capacidad de carga de presión.

Campo de aplicación

Gas natural licuado (GNL): tuberías de transporte, tanques de almacenamiento, válvulas.
Industria química: equipo para manejar medios de baja temperatura como nitrógeno líquido, oxígeno líquido y argón líquido.
Sistema de refrigeración: compresor criogénico, intercambiador de calor a baja temperatura.
Ingeniería polar: oleoductos y gasoductos e infraestructura en las regiones árticas o antárticas.

Materiales alternativos para tubos de acero al carbono de baja temperatura

Acero inoxidable austenítico (como 304L, 316L).
Aleaciones a base de níquel (como el acero Ingar 36, 9% de níquel).
Aleación de aluminio o aleación de titanio.