炭素鋼管の下限温度はどのくらいですか

炭素鋼管の下限温度を設定するもの-

炭素鋼は温度が低下すると延性を失います。延性-から-への遷移温度（DBTT）として知られる温度では、破壊モードは延性引裂きから脆性へき開に変化し、室温では確実に動作するパイプでも、衝撃や応力集中により突然亀裂が生じる可能性があります。したがって、炭素鋼パイプの-温度下限は、すべての鋼に対して固定された数値ではなく、組成、粒度、熱処理、肉厚、加えられる荷重の厳しさによって決まります。

グレードごとの一般的な最低温度限界-

これらの制限は一般的な参考値です。準拠する配管規格とプロジェクトの仕様は、特定の設置に対する実際の最低設計温度を定義しており、設計温度が規格のしきい値を下回る場合には、シャルピー衝撃試験が必要です。

低温靱性を制御する重要な要素{0}}

炭素含有量が支配的な要因です。炭素が約 0.1% 増加するたびに転移温度が約 10 ℃上昇するため、低温での使用には炭素含有量が 0.25% 以下の低炭素鋼が適しています。-熱処理も重要です。焼ならしにより結晶粒構造が微細化され、衝撃靱性が大幅に向上します。ニッケルなどの合金を添加すると転移温度がさらに下がります。そのため、A333 Gr.3 などのニッケル含有グレードが最も低温の用途に選択されるのです。{7}}

低温性能の検証方法-

ASTM A370 または同等の規格に基づいて実行されるシャルピー V- ノッチ衝撃試験が標準的な検証方法です。試験片はパイプから機械加工され、設計最低温度で破壊されます。一般的な許容基準では、仕様によって設定された正確な値で、20 J 以上の最小吸収エネルギーが必要です。厚い部分や重要なコンポーネントの場合、脆性挙動の開始を特徴付けるために、落下重量法による延性転移温度試験がさらに必要になる場合があります。-{6}}

材料選択ルール

-29C までの設計温度では、多くの場合、適切な衝撃認定を受けた標準的な炭素鋼パイプが許容されます。 -29C 未満では、ASTM A333 や GB/T 6479 などの低温グレードを使用する必要があります。-。 LNG および極低温-タイプのサービスでは、衝撃エネルギー要件が -46℃ で検証された A333 Gr.6 が一般的な選択肢ですが、ニッケル鋼は低温向けに指定されています。溶接消耗品は低水素である必要があり、現場溶接では応力上昇物質の導入を避ける必要があります。局所的な変形により材料が脆化する可能性があるため、転移温度範囲では冷間曲げを最小限に抑える必要があります。

よくある質問

炭素鋼管は-50℃でも使用できますか？

A106 などの標準グレードは、特別な資格がない限り、-50C では適していません。設計温度でのシャルピー衝撃試験による ASTM A333 または GB/T 6479 の低温グレードを指定する必要があります。

DBTTとは何ですか?

DBTT は延性から脆性への転移温度であり、この温度を下回ると鋼の破壊モードが脆くなり、衝撃荷重に対する耐性が急激に低下します。

焼きならしを行うと低温靱性が向上しますか?{0}

はい。正規化により、より細かく均一な粒子構造が生成され、転移温度が低下し、シャルピー衝撃エネルギーが増加します。

パイプが低温に適していることを証明するテストは何ですか?

設計最低温度でのシャルピー V- ノッチ衝撃試験は標準の受け入れ試験であり、必要に応じて落下重量または無延性遷移試験によって補足されます。-

低温鋼にニッケルが添加されるのはなぜですか?{0}

ニッケルは延性から脆性への転移温度を低下させ、はるかに低い使用温度でも鋼の靭性を維持できるようにします。そのため、ニッケルグレードは最も低温の用途に使用されます。