Krótki opis
Produkt:Rury stalowe bez szwu z zawartością niklu 3,5% do pracy w niskich temperaturach – ASTM A334 gatunek 3 (UNS K12021 / 3,5Ni), ciągnione na zimno, normalizowane i chłodzone powietrzem, przeznaczone do stosowania w bezszwowej i spawanej konstrukcji ze stali węglowej i stopowej, przeznaczonej do stosowania w niskich temperaturach.
Krótki opis produktu:Grupa Womic Steel dysponuje dojrzałymi, masowymi możliwościami produkcji rur bezszwowych 3,5Ni o małej średnicy i bardzo długich – o wymiarach 25 mm średnicy zewnętrznej, 2 mm grubości i długości jednostkowej 22 m – w pełni spełniających wymagania normy ASTM A334 Grade 3 dotyczące wytrzymałości w niskich temperaturach do -101°C. Ta linia produkcyjna wychodzi naprzeciw historycznemu zapotrzebowaniu na import rur 3,5Ni o małej średnicy i bardzo długich. Stal z 3,5% niklem zapewnia doskonałą udarność i ciągliwość w temperaturach sięgających -150°F (-101°C), co czyni ją kluczowym materiałem dla terminali LNG, instalacji krakingu etylenu, instalacji separacji powietrza i projektów polarnych.
Średnica zewnętrzna od 10 mm do 610 mm (walcowane na gorąco), grubość ścianki od 1,5 mm do 25,4 mm, pojedyncze długości do 24 m. Zakres precyzyjnych średnic zewnętrznych ciągnionych na zimno: od 6 mm do 89 mm, z tolerancją wymiarową od ±0,10 mm.
Zawiera około 3,5% niklu, a jego niskowęglowa, wysokoniklowa kompozycja znacznie zwiększa wytrzymałość w niskich temperaturach i zapobiega kruchości w niskich temperaturach w temperaturze -101°C. Typowy skład: C ≤0,19%, Mn 0,31-0,64%, Si 0,18-0,37%, Ni 3,18-3,82%, P ≤0,025%, S ≤0,025%.
Stal 3,5Ni (ASTM A334 klasy 3) plasuje się pomiędzy standardową stalą niskotemperaturową klasy 6 (-45°C) a wysokowydajną stalą 9% Ni klasy 8 (-196°C). Jest to najbardziej ekonomiczne rozwiązanie w zakresie temperatur od -50°C do -101°C.
Zgodność z normami ASTM A334/A334M, ASME SA334, ASTM A333/A333M Grade 3, a także ASTM/ASME, PED i NACE MR0175 (na żądanie).
Dodatkowe rurociągi terminali odbiorczych LNG, instalacje PDH (dehydrogenacji propanu), instalacje krakingu etylenowego, instalacje separacji powietrza oraz systemy rurociągów platform morskich dla regionów polarnych.
Grupa Stalowa Womicjest wyspecjalizowanym producentem i globalnym eksporterem rur bezszwowych niskotemperaturowych, rur precyzyjnych o małych średnicach oraz rur bezszwowych o bardzo długich długościach. Dzięki ponad 20-letniemu doświadczeniu w ciągnieniu na zimno, nasze rury bezszwowe ze stali 3,5Ni do pracy w temperaturze -101°C są teraz dostępne w zamówieniach hurtowych. Oferujemy certyfikaty hutnicze, 100% badań ultradźwiękowych i hydrostatycznych, pozytywną identyfikację materiałów oraz pełne raporty z kontroli wymiarowej z możliwością śledzenia pojedynczego wytopu. Akceptujemy inspekcje zewnętrzne (SGS/BV/DNV/TÜV). Konkurencyjne ceny i szybka dostawa.
Sekcja 1: Tło – Dlaczego rury bezszwowe 3,5Ni są odporne na temperaturę -101°C?
Od lat 30. XX wieku, kiedy Stany Zjednoczone po raz pierwszy opracowały stal o zawartości 3,5% niklu do pracy w niskich temperaturach (ostatecznie znormalizowaną zgodnie z normami ASTM A334/A334M i A333/A333M), Europa i Japonia również opracowały własne gatunki stali 3,5Ni. Materiały te są szeroko stosowane w krakerach etylenowych, transporcie LPG/LNG, zakładach nawozowych, przetwórstwie gumy i przemyśle zgazowania węgla.
Stal 3,5Ni to niskowęglowa stal niskostopowa o wysokiej zawartości niklu, o zawartości niklu (Ni) wynoszącej około 3,5%. Dzięki obróbce cieplnej normalizującej lub normalizującej i odpuszczającej, zapewnia stabilną mikrostrukturę ferrytyczno-bainitową oraz doskonałą udarność w niskich temperaturach. Jest to powszechnie stosowany, uznany na całym świecie materiał do zbiorników ciśnieniowych i systemów rurociągowych w temperaturach -101°C.
W Chinach blachy i odkuwki ze stali 3,5Ni od wielu lat cieszą się dojrzałą, niezawodną produkcją przemysłową, wykazując się doskonałą wydajnością techniczną i opłacalnością. Jednak podaż rur bezszwowych – zwłaszcza rur 3,5Ni o małej średnicy i bardzo długich – pozostaje ograniczona.
Aby wypełnić tę lukę w branży, firma Womic Steel uruchomiła dedykowaną linię produkcyjną, wykorzystując swoje kluczowe kompetencje w zakresie produkcji rur bez szwu w niskich temperaturach, precyzyjnej produkcji rur o małych średnicach oraz technologii ciągnienia na zimno rur o bardzo dużej długości. Po systematycznym rozwoju procesu i walidacji wielu partii, nasze rury bezszwowe o wymiarach 25 mm średnicy zewnętrznej, 2 mm grubości i 22 m o bardzo dużej długości, wykonane ze stali 3,5Ni, weszły do masowej produkcji. Pierwsza partia została dostarczona w kwietniu do dużego krajowego producenta sprzętu. Rury zostaną wykorzystane w rosyjskim projekcie w Arktyce.
Krajowo akredytowane testy potwierdziły, że wszystkie kluczowe wskaźniki wydajności – w tym udarność Charpy'ego w niskiej temperaturze -101°C, właściwości rozciągające w temperaturze pokojowej, dokładność wymiarowa i wykończenie powierzchni – w pełni spełniają wymagania normy ASTM A334 klasy 3 i są w pełni porównywalne z zaawansowanymi poziomami międzynarodowymi.
Sekcja 2: Analiza porównawcza gatunków – Wybór odpowiedniej stali niskotemperaturowej
Rury bezszwowe ze stali wysokostopowej przeznaczone do pracy w niskich temperaturach to głównie rury ASTM A333/A334 klasy 3, 4, 6, 7, 8, 9 i 11. Spośród nich klasy 3, 4, 7 i 8 są najczęściej stosowane do pracy w średnich i ciężkich warunkach niskich temperatur. Wybór odpowiedniego materiału zależy od wymaganej minimalnej temperatury pracy, ciśnienia projektowego oraz budżetu.
Poniższa tabela zawiera kompleksowe porównanie podstawowych gatunków stali niskotemperaturowych, w tym ich dopuszczalnych temperatur pracy, właściwości mechanicznych (wytrzymałość na rozciąganie i granica plastyczności) oraz kluczowych zastosowań. Porównanie to pomoże w określeniu pozycji rynkowej stali 3,5Ni (ASTM A334 klasy 3) w porównaniu z materiałami alternatywnymi.
Tabela: Porównanie gatunków stali niskotemperaturowych ASTM A333/A334
| Oznaczenie stopnia | Min. temperatura pracy | Zawartość Ni | Wytrzymałość na rozciąganie (min) | Granica plastyczności (min) | Wydłużenie | Aplikacje typu i klucza |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Klasa 6 | -45°C (-50°F) | ≤0,5% | ≥415 MPa | ≥240 MPa | ≥30% | Stal manganowo-niskowęglowa. Najbardziej popularny i ekonomiczny gatunek. Uzdatnianie wody, chłodnictwo ogólne, rurociągi w zimnym klimacie. |
| Klasa 3 (3,5Ni) | -101°C (-150°F) | 3,18-3,82% | ≥450 MPa | ≥240 MPa | ≥30% (L) / ≥20% (T) | Stal niklowa 3,5%. Ekonomiczna w zakresie temperatur od -50°C do -101°C. Jednostki PDH, instalacje etylenowe, jednostki separacji powietrza, rurociągi arktyczne. |
| Klasa 4 | -101°C (-150°F) | ≤0,5% | ≥415 MPa | ≥240 MPa | ≥30% | Stal węglowa uspokojona. Struktura matrycy zawierająca niewielką ilość ferrytu. Ograniczona wytrzymałość w niskich temperaturach w porównaniu ze stalą 3,5Ni. |
| Klasa 7 | -73°C (-100°F) | 2,0-2,5% | ≥450 MPa | ≥240 MPa | ≥30% | Stal niklowa 2,5%. Opcja pośrednia między klasą 6 a klasą 3. |
| Klasa 8 (9Ni) | -196°C (-320°F) | 8,4-9,6% | ≥690 MPa | ≥515 MPa | ≥22% | Stal niklowa 9%. Doskonała wytrzymałość w ekstremalnie niskich temperaturach. Główne rurociągi LNG (-162°C). |
| Klasa 11 (wysoka wytrzymałość) | -196°C. Podobnie jak w Gr.8 | Podobnie jak w Gr.8 | Podobnie jak w Gr.8 | Podobnie jak w Gr.8 | Podobnie jak w Gr.8 | Wykonane z wysokiej jakości stali uspokojonej, wykorzystywanej do produkcji krytycznych elementów pracujących w bardzo niskich temperaturach. |
Sekcja 3: Skład chemiczny – rygorystyczna kontrola zgodności z normą ASTM A334 klasy 3
Bazując na bogatym i sprawdzonym doświadczeniu w produkcji blach stalowych 3,5Ni i rur bez szwu walcowanych na gorąco, firma Womic Steel opracowała ściśle kontrolowane zakresy składu chemicznego, specjalnie dla procesu ciągnienia na zimno rur o małych średnicach. Zapewnia to doskonałą wytrzymałość w niskich temperaturach przy jednoczesnym zachowaniu stabilności procesu ciągnienia na zimno.
| Element | ASTM A334 Gr.3 (maks./wymagane) | Cel projektu stali Womic | Analiza rzeczywistej kadzi stalowej Womic Steel |
|---|---|---|---|
| Węgiel (C) | ≤0,19% | 0,06 – 0,09% | 0,07% |
| Krzem (Si) | 0,18 – 0,37% | 0,18 – 0,33% | 0,24% |
| Mangan (Mn) | 0,31 – 0,64% | 0,45 – 0,60% | 0,51% |
| Fosfor (P) | ≤0,025% | ≤0,010% | 0,004% |
| Siarka (S) | ≤0,025% | ≤0,005% | 0,001% |
| Nikiel (Ni) | 3,18 – 3,82% | 3,30 – 3,70% | 3,40% |
*Połączenie niskiej zawartości węgla (C ≤0,19%), bardzo niskiej zawartości fosforu i siarki (P ≤0,025%, S ≤0,025%) oraz precyzyjnego dodatku niklu na poziomie 3,18–3,82% eliminuje ryzyko kruchości w niskiej temperaturze -101°C, spełniając jednocześnie wymagania chemiczne i mechaniczne normy ASTM A334 Gr.3 oraz zapewniając doskonałą podatność na obróbkę na zimno w procesie ciągnienia.*
Sekcja 4: Właściwości mechaniczne – potwierdzona zgodność z normą ASTM A334 klasy 3
Własności mechaniczne badano zarówno na rurze macierzystej (pełna grubość ścianki), jak i na rurze gotowej (powierzchnia) po identycznej obróbce cieplnej, przy czym próbki pobrano ze standardowej partii produkcyjnej.
Właściwości rozciągające w temperaturze pokojowej
| Nieruchomość | Wymagania ASTM A334 Gr.3 | Womic Steel Actual (regularna produkcja) |
|---|---|---|
| Granica plastyczności (przesunięcie o 0,2%) | ≥240 MPa | 330 – 360 MPa |
| Wytrzymałość na rozciąganie | ≥450 MPa | 520 – 550 MPa |
| Wydłużenie (podłużne) | ≥30% | 32 – 36% |
| Wydłużenie (poprzeczne) | ≥20% | 26 – 30% |
| Twardość (HB) | ≤190 | 160 – 175 |
Struktura metalograficzna
Po normalizującej obróbce cieplnej w temperaturze ≥845°C i schłodzeniu na powietrzu, gotowa rura wykazała drobną mikrostrukturę ferrytu + bainitu o klasie wielkości ziarna wynoszącej w przybliżeniu ASTM nr 10 (ziarno wysoce rafinowane), co przyczynia się do doskonałej wytrzymałości w niskich temperaturach.
-101°C Udarność Charpy'ego w niskiej temperaturze
Ponieważ bezpośrednie badanie udarności gotowej rury cienkościennej (25 x 2 mm) nie jest możliwe zgodnie ze standardowymi praktykami (zbyt mała próbka), firma Womic Steel pobrała próbki rury macierzystej o tym samym numerze wytopu, poddała je identycznej znormalizowanej obróbce cieplnej, co gotowe rury, a następnie obrobiła je mechanicznie, uzyskując próbki Charpy'ego z karbem V o wymiarach 2,5 x 10 x 55 mm. Następnie przeprowadzono badanie udarności w jeszcze niższej temperaturze -117°C, przekraczając wymaganą temperaturę -101°C, aby wykazać duży margines bezpieczeństwa.
| Temperatura testowa | Próbka 1 | Próbka 2 | Próbka 3 | Wymagania ASTM (pomniejszone o 2,5 mm) |
|---|---|---|---|---|
| -117°C | 32J | 33J | 35J | Min. średnia ≥5J; pojedyncza ≥4J |
Wyniki testu udarności znacznie przekraczają minimalne wymagania ASTM, wykazując wyjątkową wytrzymałość materiału w niskich temperaturach ze znacznym marginesem bezpieczeństwa powyżej znamionowej temperatury pracy -101°C.
Sekcja 5: Proces produkcyjny – Dojrzałe ciągnienie na zimno i obróbka cieplna rur o małej średnicy i bardzo długich
Firma Womic Steel produkuje rury bezszwowe ze stali 3,5Ni do pracy w niskich temperaturach, wykorzystując w pełni zindustrializowaną metodę produkcji, zoptymalizowaną specjalnie pod kątem produktów o małej średnicy, bardzo długich i o wysokiej jakości wykończenia powierzchni:
- Topienie w piecu łukowym + rafinacja kadziowa + odgazowywanie próżniowe:Gwarantuje wyjątkowo niską zawartość wodoru, tlenu i azotu, a także ścisłą kontrolę składu chemicznego (P ≤0,005%, S ≤0,001%).
- Ciągłe odlewanie + wałkowanie Blooma:Zapewnia wysoką jakość powierzchni rur i dobrą stabilność wewnętrzną.
- Przekłuwanie na gorąco (przekłuwanie metodą Cross Roll):Wlewki są podgrzewane w piecu z belką pokroczną i przebijane na grube, puste w środku ścianki skorupy w zoptymalizowanych temperaturach walcowania; mimośrodowość jest minimalizowana.
- Pielgrzymowanie na zimno / Ciągnienie na zimno– Wielokrotne przetłoczenia (z wyżarzaniem pośrednim): To kluczowy proces uzyskiwania rur o ultradługich kształtach. W przypadku końcowego rozmiaru 25 x 2 mm proces ten zazwyczaj wymaga trzech precyzyjnie kontrolowanych przetłoczeń na zimno, z których każde utwardza materiał. Pomiędzy przetłoczeniami rury poddawane są wyżarzaniu pośredniemu w celu przywrócenia ciągliwości i zapobiegania pęknięciom utwardzającym.
- Wyżarzanie roztworowe (normalizacja):Przeprowadzane w piecu z kontrolowaną atmosferą w temperaturze ≥845°C, a następnie schładzane na powietrzu w celu uwolnienia naprężeń powstałych w wyniku obróbki na zimno i udoskonalenia mikrostruktury.
- Prostowanie:Precyzyjne prostowanie rolkowe zapewnia tolerancję prostoliniowości ≤1,5 mm na metr.
- Cięcie na długość i wykańczanie końcówek:Piły tnące typu „latającego cięcia” zapewniają wysoką precyzję; końce są usuwane z krawędzi lub fazowane, zależnie od potrzeb.
- 100% NDT, badania hydrostatyczne i znakowanie:Każda rura jest poddawana testom ultradźwiękowym, testom prądów wirowych i testom ciśnieniowym przed ostatecznym tłoczeniem o niskim naprężeniu.
- Osiągnięto wymiar końcowy:24,96–25,05 mm średnicy zewnętrznej × 2,04–2,16 mm grubości × długość 22 m. Chropowatość powierzchni średnicy wewnętrznej i zewnętrznej ≤1,4 μm Ra, spełniająca wymagania jakości rur wymienników ciepła klasy 1 zgodnie z normą NB/T 47019.1-2021 (wykończenie powierzchni poniżej mikrometra).
Sekcja 6: Kontrola jakości i testowanie – kompleksowa weryfikacja wydajności
Każda partia produkcyjna rur bezszwowych ze stali 3,5Ni do pracy w niskiej temperaturze jest testowana zgodnie z normami ASTM A334/A334M:2021.
Certyfikaty:Certyfikat badania młyna zgodny z normą EN 10204 typu 3.1. Typ 3.2 z potwierdzeniem przez stronę trzecią (SGS/BV/DNV/TÜV) jest dostępny na żądanie.
Spójność między partiami:Firma Womic Steel prowadzi szczegółowe zapisy dla każdego numeru wytopu i każdej partii, zapewniając pełną identyfikowalność każdej gotowej rury.
Sekcja 7: Zastosowania – gdzie rury 3,5Ni ASTM A334 klasy 3 sprawdzają się znakomicie
Rury bezszwowe 3.5Ni do pracy w niskich temperaturach zaprojektowano z myślą o długotrwałej i niezawodnej pracy w zakresie temperatur od -45°C do -101°C, wypełniając lukę między standardowym materiałem klasy 6 a drogim materiałem klasy 8 zawierającym 9% Ni.
Rurka 3,5Ni jest najbardziej opłacalnym wyborem materiału dla zakresu temperatur od -50°C (klasa 6) do -196°C (9% Ni klasa 8), co czyni ją preferowanym rozwiązaniem w większości zastosowań petrochemicznych w niskich temperaturach.
Rozdział 8: Dlaczego warto wybrać firmę Womic Steel do produkcji rur bezszwowych ze stali 3,5Ni do niskich temperatur?
Często zadawane pytania (FAQ)
Skontaktuj się z Womic Steel
Aby zadać pytania, uzyskać pomoc techniczną lub poprosić o wycenę konkretnych wymagań dotyczących rur 3.5Ni do niskich temperatur zgodnych z normą ASTM A334 klasy 3 (lub innymi klasami do niskich temperatur), skontaktuj się z nami bezpośrednio.
Czas publikacji: 24-06-2026