A333 Gr3 ボイラーチューブは、ASTM A333/A333M 規格に基づく極低温条件用に特別に設計されたシームレス鋼管です。これらは 3.5% ニッケル合金鋼であり、その主な利点は、その卓越した低温靱性と安定した機械的特性にあります。{6}}炭素含有量（0.19% 以下）を正確に制御して低温脆化を防止し、特定のニッケル含有量（3.18-3.82%）と組み合わせてマトリックスの靭性を強化することで、-100 度までの極低温環境でも構造安定性を維持し、極低温媒体の影響に効果的に抵抗します。これらは、超低温産業用途で最も広く使用されている高品質炭素鋼材料の 1 つです。- A333 Gr3継目無鋼管は、一般の炭素鋼鋼管に比べ、厳格な焼きならし熱処理を施し結晶粒を微細化し、溶接性に優れています。これらは高圧極低温パイプラインシステムの厳しい要件を満たすことができ、エネルギー産業や化学産業などの高リスク分野で広く使用されています。
化学組成
Gr.3: 炭素含有量が 0.19% 以下、シリコン含有量が 0.18% ～ 0.37%、マンガン含有量が 0.31% ～ 0.64%、リンおよび硫黄含有量が両方とも 0.025% 以下、および 3.18% ～ 3.82% のニッケルも含有します。
機械的性質
Gr.3: 引張強さ 450MPa 以上、降伏強さ 240MPa 以上、伸び 縦方向 30% 以上、横方向 20% 以上、低衝撃試験温度 -150 °F (-100 度)。
主要な標準要件には次のものが含まれます。
1. 低温-衝撃試験: 材料が極寒の環境で脆性破壊を起こしにくいことを確認するには、シャルピー V- ノッチ衝撃エネルギーが -101 度で 20J 以上である必要があります (ASTM A370 に準拠)。
2. 化学組成管理: 炭素含有量は 0.19% 以下、硫黄とリンの不純物は極めて低く (両方とも 0.025% 以下)、冷間脆性のリスクを軽減します。
3. 製造プロセス: 粒子サイズを微細化し、均一性を高めるために正規化処理が必要です。
アプリケーション:
1. 液化天然ガス（LNG）インフラ
- パイプライン: 液化ステーションから貯蔵タンクまでのパイプラインなど、-162 度での長距離 LNG 輸送に使用されます。-極低温耐性により、熱収縮による漏れを防ぎます。
- タンク支持構造: 鋼管は -196 度までの液体窒素環境に耐える必要があります (ASME B31.3 を参照)。 A333Gr3 の靭性は、これらの動的荷重要件を満たしています。
2. 石油化学極低温処理装置
- エチレン分解装置: -45 度から -101 度までの極低温分離段階では、液体エチレン、プロピレン、その他の媒体の輸送に鋼管が使用されます。
- 空気分離装置: 酸素プラントの極低温液体パイプラインなど、-183 度の低温 (液体酸素) で動作し、ASTM A333 付録に指定されている追加の極低温試験への準拠が必要です。
3. 極地および海洋の極低温工学
- 北極の油田およびガス田: 海底パイプラインは、-40 度の寒さの環境でも氷の圧力に耐える必要があります。 A333Gr3 降伏強度 構造上の安全性を確保するには、240MPa (ASTM A333 表 1) 以上が必要です。
- 極低温圧力容器: LNG 船の貯蔵タンクの補助パイプラインなど、設計圧力は 10MPa を超えることが多く、ASME VIII Div.1 規格に準拠する必要があります。