Kuidas võrrelda A333 Gr.7 kulude seisukohast austeniitilise roostevaba terasega (näiteks 304L)?
Algse materjali hankekulude vaatenurgast on A333 GR.7 (3,5% Ni -teras) kallim kui süsinikteras, kuid märkimisväärselt odavam kui austeniitiline roostevaba teras (näiteks 304L). Roostevabast terasest hindu mõjutavad märkimisväärselt nikli ja kroomi turu kõikumised ning nende ühiku hind on tavaliselt 1,5 korda või isegi kõrgem kui GR.7. Seetõttu, eeldades, et disaini temperatuur on -101, on Gr.7 ökonoomsem kui roostevabast terasest. Siiski on vaja põhjalikku kuluanalüüsi: kui meedium on söövitav, võib roostevaba teras olla vastupidavam, säästes seega korrosioonikaitsekulusid või pikendades kasutusaega. Lisaks on GR.7 -l kõrgemad keevitusnõuded kui süsinikterasel, kuid see võib olla odavam kui roostevaba teras. Lõplik valik nõuab põhjalikku tehnilist ja majanduslikku võrdlust.
Kas A333 Gr.7 saab kasutada veelgi madalamal temperatuuril (näiteks -162 kraadi veeldatud maagaasi)?
Absoluutselt mitte. ASTM A333 GR.7 standard määrab minimaalse kujunduse temperatuuri - 101 kraadi (-150 kraadi F). Veeldatud maagaasi ladustamise temperatuurid on umbes -162 kraadi, mis on Gr.7 jaoks palju allapoole kohaldatavat piiri. Sellel temperatuuril langeb Gr.7 materjal tunduvalt alla oma elastse raskusega üleminekutemperatuuri, kaotades täielikult oma sitkuse ja muutudes äärmiselt rabedaks. Mis tahes väike vea või stressi kontsentratsioon võib põhjustada hetkelist rabedat luumurdu, põhjustades katastroofilist ebaõnnestumist. -162 kraadi töötemperatuuride jaoks tuleb valida kõrgema sulami sisaldusega materjalid, näiteks 9% nikkelteras (ASTM A333 GR.8), austeniitide roostevabast terasest (näiteks 304L või 316L) või alumiiniumisulamid, mis säilitavad nendel temperatuuridel hea tugevuse.
Millised on A333 Gr.7 ja A333 GR.3 (3,5%Ni vs {5. 3.5%ni) vahel peened erinevused?
Nii A333 GR.7 kui ka GR.3 sisaldavad umbes 3,5% niklit, kuid nende peamised erinevused seisnevad nende löögitesti temperatuuri ja minimaalse konstruktsiooni temperatuuri osas. Gr.7 on testitud -101 kraadi juures, minimaalse konstruktsiooni temperatuuriga -101 kraadi. Gr.3 seevastu on testitud nii -100 kraadi juures, minimaalse konstruktsiooni temperatuuriga -100 kraadi. Ehkki erinevus on vaid ühe kraadi, peetakse neid kahte klasiti standard spetsifikatsioonis eraldi, kajastades ranget klassifitseerimissüsteemi. Lisaks on Gr.3 vase (Cu) sisalduse ülempiir (vähem või võrdne 0,40%), samas kui Gr.7 seda ei tee. Praktilistes rakendustes peetakse neid samaväärseteks, kuid lepingu- ja projekteerimisdokumentides määratud hinne tuleb osta.
Millal valitakse 9% nikkelterast (A333 Gr.8) GR.7 asemel?
Kui disaini temperatuur on alla - 101 kraadi A333 Gr.7, tuleb valida 9% nikkelteras (A333 Gr.8). A333 GR.8 on minimaalne konstruktsiooni temperatuur -196 kraadi, muutes selle laialdaselt kasutatavaks krüogeensetes keskkondades nagu vedela lämmastik (-196 kraad), vedela heelium (-269 kraad) ja veeldatud maagaasi (-162 kraad). Ehkki 9% nikkelterasel on kõrgemad tooraine ja tootmiskulud, on selle parem krüogeenne jõudlus asendamatu. Valikuotsus sõltub täielikult protsessisüsteemi minimaalsest metalli kujundamise temperatuurist (MDMT). Kui MDMT on alla -101 kraadi, on vajalik GR.8 või muude kõrgema klassi materjalide täiendamine.
Milliseid muid peamisi tegureid lisaks temperatuurile tuleks krüogeensete materjalide valimisel arvestada?
Peamine tegur on temperatuur, kuid mitte sugugi ainus. Keskkonna söövitavus on ülioluline: isegi õigel temperatuuril, kui sööde on süsinikterase suhtes söövitav (näiteks CO₂, H₂s või hapu keskkond), tuleks kaaluda roostevabast terasest või dupleks -teras. Rõhu hinnang: arvutada tuleb arvutada materjali lubatud stress töötemperatuuril, et teha kindlaks, kas see suudab rõhuvajadustele vastata. Termiline tsükkel: sagedased temperatuuri kõikumised tekitavad vahelduvaid pingeid, pannes materjali väsimus jõudlusele suuremad nõudmised. Töötlemis- ja tootmisvõimalused: näiteks on 9% nikkelterase keevitusprotsess väga keeruline, seetõttu tuleb hinnata töövõtja tehnilisi võimalusi. Määrused ja standardid: Projekti asukoha kohustuslikel eeskirjadel võivad olla konkreetsed materiaalsed nõuded. Lõplik valik on tehnilise teostatavuse, ohutuse, töökindluse ja kulude - tõhususe ulatuslik tasakaal.
