Geltungsbereich von ASTM A333
ASTM A333 ist die Standardspezifikation für nahtlose und geschweißte Stahlrohre für den Einsatz bei niedrigen Temperaturen. Es definiert mehrere Qualitäten mit steigendem Nickelgehalt, die den nutzbaren Temperaturbereich von mäßig kaltem Betrieb bis hin zu tiefen kryogenen Temperaturen erweitern. Die Spezifikation wird häufig für Rohrleitungen aus Kohlenstoff- und legiertem Stahl in LNG-, Petrochemie- und Kaltklimaanwendungen verwendet und ist mit Anforderungen an Schlagprüfungen verbunden, die die Zähigkeit des Stahls bei der Auslegungstemperatur überprüfen.
Chemische Zusammensetzung gängiger Qualitäten
| Element | Klasse 1 | Klasse 3 | Klasse 6 | Klasse 8 |
|---|---|---|---|---|
| Kohlenstoff, C, maximal | 0.30% | 0.19% | 0.30% | 0.13% |
| Mangan, Mn | 0,40 % bis 1,06 % | 0,31 % bis 0,64 % | 0,29 % bis 1,06 % | Maximal 0,90 % |
| Nickel, Ni | Nicht angegeben | 3,18 % bis 3,82 % | Nicht angegeben | 8,40 % bis 9,60 % |
| Phosphor, P, maximal | 0.025% | 0.025% | 0.025% | 0.025% |
| Schwefel, S, maximal | 0.025% | 0.025% | 0.025% | 0.025% |
Mechanische Eigenschaften
| Grad | Mindestzugfestigkeit | Mindeststreckgrenze |
|---|---|---|
| Klasse 1 | 55 ksi, entspricht 380 MPa | 30 ksi, entspricht 205 MPa |
| Klasse 3 | 65 ksi, entspricht 450 MPa | 35 ksi, entspricht 240 MPa |
| Klasse 6 | 60 ksi, entspricht 415 MPa | 35 ksi, entspricht 240 MPa |
| Klasse 8 | 100 ksi, entspricht 690 MPa | 75 ksi, entspricht 515 MPa |
Nahtlose und geschweißte Produktformen
A333-Rohre werden in nahtloser Form geliefert, die aus Knüppeln durch Warmwalzen oder Kaltziehen hergestellt werden, und in geschweißter Form, die je nach Durchmesser durch elektrisches Widerstandsschweißen oder Unterpulverschweißen hergestellt werden. Nahtlose Rohre werden für höchste Drücke und kleinste Durchmesser bevorzugt, während geschweißte Rohre für Niedertemperaturleitungen mit großem-Durchmesser-wirtschaftlich sind. Beide Formen werden nach den gleichen Anforderungen wärmebehandelt und stoßgeprüft.
Verfügbare Größen
| Produktform | Typischer Größenbereich |
|---|---|
| Nahtloses Rohr | 6 mm bis 900 mm Außendurchmesser, 1 mm bis 50 mm Wandstärke |
| Geschweißtes Rohr | 20 mm bis 3600 mm Außendurchmesser, 1,6 mm bis 65 mm Wandstärke |
| Länge | 3 m bis 12 m, mit individuellen Längen |
| Oberfläche | Hell, poliert oder schwarz |
Wärmebehandlung
A333-Rohre werden standardmäßig im normalisierten Zustand geliefert und Abschrecken und Anlassen ist zulässig, sofern die Norm dies zulässt. Durch das Normalisieren entsteht eine feinkörnige -körnige Ferrit--Perlitstruktur mit der bei niedrigen Temperaturen erforderlichen Zähigkeit. Die Wärmebehandlung wird im Zertifikat nachgewiesen und die Charpy-Schlagzähigkeitswerte werden bei der angegebenen Prüftemperatur angegeben.
Typische Anwendungen
A333-Rohre werden in LNG-Verflüssigungs- und Regasifizierungsanlagen, Ethylen- und Propylenanlagen, Flüssigstickstoff- und Flüssigsauerstoffsystemen sowie gekühlten Lagertanks und Transportsystemen verwendet. Kaltklima-Pipelines und alle Prozesslinien mit einer niedrigen Mindesttemperatur des Metalls geben ebenfalls die Qualität an. Klasse 6 deckt den allgemeinen Bereich ab, während Klasse 3 und 8 den tiefen kryogenen Bereich abdecken.
Häufig gestellte Fragen
Welcher A333-Typ ist am häufigsten anzutreffen?
Note 6 ist die häufigste Note. Es handelt sich um einen Kohlenstoff-Manganstahl, der für den Einsatz bis etwa minus 45 Grad Celsius geeignet ist und die meisten Rohrleitungsanwendungen bei niedrigen Temperaturen abdeckt.
Warum erfordert A333 Aufpralltests?
Schlagprüfungen bestätigen, dass der Stahl bei der Auslegungstemperatur duktil bleibt. Kohlenstoffstähle können bei niedrigen Temperaturen spröde werden, und der Charpy-Test liefert die erforderlichen Daten, um zu beweisen, dass das Rohr für den vorgesehenen Einsatz sicher ist.
Was ist der Unterschied zwischen A333 Klasse 3 und Klasse 6?
Güteklasse 3 enthält 3,5 Prozent Nickel und ist für den Einsatz bei bis zu etwa minus 101 Grad Celsius geeignet, während Güteklasse 6 ein reiner Kohlenstoff-Mangan-Stahl ist, der auf etwa minus 45 Grad Celsius beschränkt ist.
Können A333-Rohre verzinkt geliefert werden?
Eine Verzinkung wird normalerweise nicht auf A333-Rohre angewendet, da der Beschichtungsprozess nicht zum Standard gehört und die Tieftemperaturzähigkeit des Beschichtungssystems nicht überprüft wird. Der Korrosionsschutz wird je nach Projektspezifikation durch Farbe oder andere Systeme gewährleistet.
Ist A333-Rohr schweißbar?
Ja. Es werden qualifizierte Schweißverfahren und Niedrigtemperatur-Verbrauchsmaterialien verwendet. Außerdem wird eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen angewendet, wenn die Konstruktionsvorschriften dies für die Wandstärke und Betriebstemperatur erfordern.
Welche Zertifikate werden bereitgestellt?
Werkstestzertifikate dokumentieren die chemische Zusammensetzung, die Zugeigenschaften, die Wärmebehandlung und die Ergebnisse des Charpy-Schlagtests bei der angegebenen Temperatur, die für die Dokumentation von Rohrleitungen bei niedrigen Temperaturen unerlässlich sind.
