תיאור קצר
מוּצָר:צינור פלדה חלק 3.5% ניקל לטמפרטורה נמוכה - ASTM A334 דרגה 3 (UNS K12021 / 3.5Ni), משוך בקור, מנורמל ומקורר באוויר עבור צינורות פלדה פחמן וסגסוגת חלקים ומרותכים המיועדים לשימוש בטמפרטורות נמוכות.
תיאור קצר של המוצר:קבוצת הפלדה Womic ביססה יכולות ייצור המוני בוגרות עבור צינורות חלקים 3.5Ni בקוטר קטן וארוכים במיוחד - המכסים קוטר חיצוני של 25 מ"מ, קוטר חיצוני של 2 מ"מ, אורך יחיד של 22 מטר - העומדים במלואם בדרישות הקשיחות בטמפרטורה נמוכה של ASTM A334 Grade 3 עד ל-101°C-. קו ייצור זה עונה על התלות ההיסטורית ביבוא עבור צינורות 3.5Ni בקוטר קטן וארוכים במיוחד. פלדת הניקל 3.5% מספקת קשיחות חריצים וגמישות מצוינות בטמפרטורות נמוכות של -101°C-, מה שהופך אותה לחומר קריטי עבור מסופי גז טבעי נוזלי (LNG), יחידות פיצוח אתילן, מפעלי הפרדת אוויר ופרויקטים קוטביים.
קוטר חיצוני מ-10 מ"מ עד 610 מ"מ (מגולגל חם), עובי דופן מ-1.5 מ"מ עד 25.4 מ"מ, אורכים בודדים עד 24 מטר. טווח קוטר חיצוני מדויק במשיכה קרה: 6 מ"מ עד 89 מ"מ, עם סבילות מידות צמודות של ±0.10 מ"מ.
מכיל כ-3.5% ניקל, עם הרכב דל פחמן ועתיר ניקל לשיפור משמעותי של קשיחות בטמפרטורות נמוכות ולמניעת שבירות בטמפרטורות נמוכות ב-101°C-. הרכב טיפוסי: C ≤0.19%, Mn 0.31-0.64%, Si 0.18-0.37%, Ni 3.18-3.82%, P ≤0.025%, S ≤0.025%.
פלדת 3.5Ni (ASTM A334 Grade 3) ממוקמת בין פלדת טמפרטורה נמוכה סטנדרטית דרגה 6 (-45°C) לבין פלדת 9% Ni יוקרתית דרגה 8 (-196°C). היא משמשת כפתרון היעיל ביותר מבחינת עלות עבור טווח השירות של -50°C עד -101°C.
עומד בתקנים ASTM A334/A334M, ASME SA334, ASTM A333/A333M דרגה 3, וכן ASTM/ASME, PED ו-NACE MR0175 (לפי בקשה).
מסופי קליטת גז טבעי נוזלי (LNG) לצנרת עזר, יחידות PDH (דה-הידרוגנציה של פרופאן), מפצחי אתילן, יחידות הפרדת אוויר ומערכות צנרת פלטפורמות ימיות עבור אזורי הקוטב.
קבוצת פלדה וומיקהיא יצרנית ויצואנית עולמית המתמחה בצינורות חלקים לטמפרטורה נמוכה, צינורות מדויקים בקוטר קטן וצינורות חלקים ארוכים במיוחד. עם למעלה מ-20 שנות ניסיון בציפוי קר, צינורות ה-3.5Ni החלקים שלנו לשירות בטמפרטורה של -101°C זמינים כעת להזמנות בכמויות גדולות. אנו מספקים תעודות מפעל, בדיקות אולטרסאונד והידרוסטטיות של 100%, זיהוי חומר חיובי ודוחות בדיקה ממדיים מלאים עם מעקב אחר טמפרטורה יחידה. מתקבלות בדיקות צד שלישי (SGS/BV/DNV/TÜV). תמחור תחרותי ואספקה מהירה.
סעיף 1: רקע - מדוע צינורות חלקים 3.5Ni ב- -101°C?
מאז שנות ה-30 של המאה ה-20, כאשר ארצות הברית פיתחה לראשונה פלדת ניקל 3.5% לשירות בטמפרטורה נמוכה (שלבסוף תוקננה תחת ASTM A334/A334M ו-A333/A333M), אירופה ויפן פיתחו גם דרגות פלדה משלהן מ-3.5Ni. חומרים אלה שימשו באופן נרחב בתעשיות קראקרי אתילן, הובלת גז נוזלי גז (LPG/LNG), מפעלי דשנים, עיבוד גומי וגיזוז פחם.
פלדת 3.5Ni היא פלדת סגסוגת דלת פחמן ועתירת ניקל, עם תכולת ניקל (Ni) של כ-3.5%. באמצעות טיפול בחום מנרמל או מנרמל וריסוס, היא מספקת מיקרו-מבנה יציב של פריט + בייניט וקשיחות מצוינת בטמפרטורה נמוכה. זהו חומר מבוסס היטב ובעל הכרה בינלאומית המשמש עבור מיכלי לחץ ומערכות צנרת בסביבות טמפרטורה נמוכה של -101°C.
בסין, פלדות 3.5Ni וחומרי חישול הגיעו לייצור תעשייתי בוגר ואמין במשך שנים רבות, והפגינו ביצועים טכניים מצוינים וחסכון בעלות. עם זאת, צינורות חלקים - במיוחד צינורות 3.5Ni בקוטר קטן וארוכים במיוחד - נותרו באספקה מוגבלת.
כדי למלא את הפער הזה בתעשייה, Womic Steel הקימה קו ייצור ייעודי הממנפ את יכולות הליבה שלה בייצור צינורות חלקים בטמפרטורה נמוכה, ייצור מדויק בקוטר קטן וטכנולוגיית משיכה קרה של צינורות ארוכים במיוחד. לאחר פיתוח תהליכים שיטתי ואימות מרובה אצווה, הצינורות החלקים הארוכים במיוחד שלנו בעובי 25 מ"מ קוטר חיצוני, 2 מ"מ משקל, 22 מטר נכנסו לייצור המוני, כאשר האצווה הראשונה סופקה באפריל ליצרן ציוד מקומי גדול. הצינורות ישמשו בפרויקט בחוג הארקטי הרוסי.
בדיקות מוסמכות ברמה ארצית אישרו שכל מדדי הביצועים המרכזיים - כולל קשיחות Charpy בטמפרטורה נמוכה של -101°C, תכונות מתיחה בטמפרטורת החדר, דיוק ממדי וגימור פני השטח - עומדים במלואם בדרישות ASTM A334 Grade 3 וניתנים להשוואה מלאה לרמות מתקדמות ברמה בינלאומית.
סעיף 2: ניתוח כיתה השוואתי - בחירת פלדת טמפרטורה נמוכה מתאימה
צינורות פלדה חלקים מסגסוגת גבוהה המיועדים לסביבות בטמפרטורה נמוכה כוללים בעיקר ASTM A333/A334 דרגות 3, 4, 6, 7, 8, 9 ו-11. מביניהם, דרגות 3, 4, 7 ו-8 הן הנפוצות ביותר עבור שירות בטמפרטורה נמוכה בינונית וחמורה. בחירת החומר המתאים תלויה בטמפרטורת השירות המינימלית הנדרשת, לחץ התכנון והתקציב.
הטבלה הבאה מספקת השוואה מקיפה של סוגי הפלדה העיקריים לטמפרטורה נמוכה, כולל דירוגי הטמפרטורה הרלוונטיים שלהם, תכונות מכניות (חוזק מתיחה וחוזק כניעה) ויישומים עיקריים. השוואה זו תסייע להבהיר את מעמדה בשוק של פלדת 3.5Ni (ASTM A334 דרגה 3) ביחס לחומרים חלופיים.
טבלה: השוואה בין דירוגי פלדה בטמפרטורה נמוכה ASTM A333/A334
| ייעוד כיתה | טמפרטורת שירות מינימלית | תוכן ני | חוזק מתיחה (מינימום) | חוזק תפוקה (מינימום) | הַאֲרָכָה | יישומים מסוגים ועיקריים |
|---|---|---|---|---|---|---|
| כיתה ו' | 45°C- (50°F-) | ≤0.5% | ≥415 מגה פסקל | ≥240 מגה פסקל | ≥30% | פלדת מנגן דלת פחמן. הדרגה הנפוצה והחסכונית ביותר. טיפול במים, קירור כללי, צינורות באקלים קר. |
| דרגה 3 (3.5Ni) | 101°C- (150°F-) | 3.18-3.82% | ≥450 מגה פסקל | ≥240 מגה פסקל | ≥30% (ליטר) / ≥20% (תכולה) | פלדת ניקל 3.5%. חסכונית בטווח טמפרטורות של -50°C עד -101°C. יחידות PDH, מפעלי אתילן, יחידות הפרדת אוויר, צינורות ארקטיים. |
| כיתה ד' | 101°C- (150°F-) | ≤0.5% | ≥415 מגה פסקל | ≥240 מגה פסקל | ≥30% | פלדת פחמן מרוסנת. מבנה מטריקס המכיל כמות קטנה של פריט. קשיחות מוגבלת בטמפרטורה נמוכה בהשוואה ל-3.5Ni. |
| כיתה ז' | 73°C- (100°F-) | 2.0-2.5% | ≥450 מגה פסקל | ≥240 מגה פסקל | ≥30% | פלדת ניקל 2.5%. אפשרות ביניים בין דרגה 6 לדרגה 3. |
| כיתה ח' (9Ni) | 196°C- (320°F-) | 8.4-9.6% | ≥690 מגה פסקל | ≥515 מגה פסקל | ≥22% | פלדת ניקל 9%. קשיחות מעולה בטמפרטורות נמוכות במיוחד. צנרת ראשית של גז טבעי נוזלי (-162°C). |
| דרגה 11 (קשיחות גבוהה) | -196°C. דומה ל-Gr.8 | דומה לכיתה ח' | דומה לכיתה ח' | דומה לכיתה ח' | דומה לכיתה ח' | עשוי מפלדה מחושלת באיכות גבוהה, המשמשת לרכיבים קריטיים בטמפרטורה נמוכת במיוחד. |
סעיף 3: הרכב כימי - בקרה מחמירה לתאימות ASTM A334 דרגה 3
בהסתמך על ניסיון בוגר ומוכח בייצור פלדת 3.5Ni וצינורות חלקים מגולגלים בחום, חברת Womic Steel קבעה טווחי הרכב כימי מבוקרים בקפידה במיוחד עבור תהליך משיכה קרה של צינורות בקוטר קטן. זה מבטיח קשיחות מעולה בטמפרטורה נמוכה תוך שמירה על יכולת ייצור יציבה במשיכה קרה.
| אֵלֵמֶנט | ASTM A334 Gr.3 (מקסימום/נדרש) | מטרת עיצוב פלדה של וומיק | ניתוח מצקת פלדה של וומיק בפועל |
|---|---|---|---|
| פחמן (C) | ≤0.19% | 0.06 – 0.09% | 0.07% |
| סיליקון (Si) | 0.18 – 0.37% | 0.18 – 0.33% | 0.24% |
| מנגן (Mn) | 0.31 – 0.64% | 0.45 – 0.60% | 0.51% |
| זרחן (P) | ≤0.025% | ≤0.010% | 0.004% |
| גופרית (S) | ≤0.025% | ≤0.005% | 0.001% |
| ניקל (Ni) | 3.18 – 3.82% | 3.30 – 3.70% | 3.40% |
*השילוב של תכולת פחמן נמוכה (C ≤0.19%), זרחן וגופרית נמוכים במיוחד (P ≤0.025%, S ≤0.025%), ותוספת מדויקת של 3.18-3.82% ניקל מבטל את הסיכון לשבירות בטמפרטורה נמוכה ב-101°C-, תוך עמידה בדרישות הכימיות והמכניות של ASTM A334 Gr.3 והבטחת יכולת עיבוד מעולה בקור במהלך תהליך השרטוט.*
סעיף 4: תכונות מכניות - תאימות מאומתת לתקן ASTM A334 דרגה 3
תכונות מכניות נבדקו הן על צינור האם (עובי דופן מלא) והן על הצינור המוגמר (משטח) לאחר טיפול בחום זהה, כאשר דגימות נלקחו מאצפת הייצור הרגילה.
תכונות מתיחה בטמפרטורת החדר
| נֶכֶס | דרישת ASTM A334 Gr.3 | פלדת וומיק בפועל (ייצור רגיל) |
|---|---|---|
| חוזק כניעה (קיזוז של 0.2%) | ≥240 מגה פסקל | 330 – 360 מגה פסקל |
| חוזק מתיחה | ≥450 מגה פסקל | 520 – 550 מגה פסקל |
| התארכות (אורכית) | ≥30% | 32 – 36% |
| התארכות (רוחבית) | ≥20% | 26 – 30% |
| קשיות (HB) | ≤190 | 160 – 175 |
מבנה מטלוגרפי
לאחר טיפול בחום נרמל בטמפרטורה של ≥845°C ולאחר מכן קירור באוויר, הצינור המוגמר הציג מיקרו-מבנה עדין של פריט + בייניט עם דירוג גודל גרגירים של ASTM מס' 10 (גרגירים מזוקקים מאוד), התורם לקשיחות מעולה בטמפרטורה נמוכה.
קשיחות פגיעה בצ'ארפי בטמפרטורה נמוכה של 101°C-
מכיוון שבדיקת פגיעה ישירה של הצינור בעל דופן דקה המוגמרת (25x2 מ"מ) אינה אפשרית בהתאם לנהלים הסטנדרטיים (דגימה קטנה מדי), חברת Womic Steel לקחה דגימות מצינור האם באותו מספר חום, העבירה אותן לטיפול בחום מנורמל זהה לזה של הצינורות המוגמרים, ולאחר מכן עיבדה אותן לדגימות Charpy V-notch בגודל קטן מ-2.5x10x55 מ"מ. בדיקת הפגיעה נערכה לאחר מכן בטמפרטורה נמוכה עוד יותר של -117°C, מעבר לדרישת התכנון של -101°C, כדי להדגים מרווח בטיחות נרחב.
| טמפרטורת בדיקה | דוגמה 1 | דוגמה 2 | דוגמה 3 | דרישת ASTM (תת-גודל 2.5 מ"מ) |
|---|---|---|---|---|
| -117°C | 32J | 33J | 35J | ממוצע מינימלי ≥5J; יחיד ≥4J |
תוצאות מבחן ההשפעה חורגות בהרבה מדרישות המינימום של ASTM, ומדגימות את קשיחותו יוצאת הדופן של החומר בטמפרטורות נמוכות עם מרווח בטיחות משמעותי מעבר לטמפרטורת השירות המדורגת של -101°C.
סעיף 5: תהליך ייצור - ציור קר וטיפול בחום עבור צינורות ארוכים במיוחד בקוטר קטן
חברת Womic Steel מייצרת צינורות חלקים 3.5Ni לטמפרטורה נמוכה באמצעות תהליך ייצור מתועש לחלוטין, המותאם במיוחד למוצרים בקוטר קטן, ארוכים במיוחד ובעלי גימור פני שטח גבוה:
- התכת תנור קשת חשמלי + זיקוק מצקת + סילוק גזים בוואקום:מבטיח תכולת מימן, חמצן וחנקן נמוכה במיוחד, כמו גם בקרה כימית הדוקה (P ≤0.005%, S ≤0.001%).
- יציקה רציפה + גלגול פריחה:מייצר שקעים בצינורות באיכות גבוהה עם תקינות פנימית עדינה.
- פירסינג חם (פירסינג בצורת רול):בילטים מחוממים בכבשן קורות הליכה ומחוררים לתוך קליפות חלולות בעלות דופן כבדה בטמפרטורות גלגול אופטימליות; האקסצנטריות ממוזערת.
- פילגרציה קרה / ציור קר– מעברים מרובים (עם חישול ביניים): זהו התהליך המרכזי להשגת צינורות ארוכים במיוחד. עבור הגודל הסופי של 25x2 מ"מ, התהליך דורש בדרך כלל שלושה מעברי משיכה קרה מבוקרים בדיוק רב, כאשר כל מעבר מקשה את החומר בעבודה. בין המעברים, הצינורות עוברים חישול ביניים כדי לשקם את הגמישות ולמנוע סדקים בהתקשות בעבודה.
- חישול בתמיסה (נרמול):בוצע בתנור באווירה מבוקרת בטמפרטורה של 845 מעלות צלזיוס ומעלה, ולאחר מכן קירור אוויר כדי להקל על מאמצי עבודה קרים ולשפר את המיקרו-מבנה.
- יִשׁוּר:יישור רולר מדויק מבטיח סבילות ישרות של ≤1.5 מ"מ למטר.
- חיתוך לאורך וגימור קצה:מסורי חיתוך מעופפים משיגים דיוק גבוה; קצוות עוברים הסרת שבבים או חיתוך משופע לפי הצורך.
- 100% NDT, בדיקה הידרוסטטית וסימון:כל צינור עובר בדיקה אולטרסאונד, בדיקת זרמי מערבולת ונבדק לחץ לפני הטבעה סופית במאמץ נמוך.
- ממד סופי שהושג:קוטר חיצוני 24.96 – 25.05 מ"מ × משקל 2.04 – 2.16 מ"מ × אורך 22 מטר. חספוס פני השטח של הפנימי והחוץ ≤1.4 מיקרומטר Ra, עומד בדרישות איכות צינור מחליף חום דרגה 1 לפי NB/T 47019.1-2021 (גימור פני שטח תת-מיקרומטרי).
סעיף 6: בקרת איכות ובדיקות - אימות ביצועים מקיף
כל סדרת ייצור של צינורות חלקים 3.5Ni לטמפרטורה נמוכה נבדקת בהתאם לתקני ASTM A334/A334M:2021.
תעודות:תעודת בדיקת טחנה לפי EN 10204 סוג 3.1. סוג 3.2 עם עדות צד שלישי (SGS/BV/DNV/TÜV) זמינה לפי בקשה.
עקביות בין אצווה לאצווה:חברת Womic Steel מנהלת רישומים מפורטים עבור כל מספר חום וכל אצווה, ומבטיחה מעקב מלא אחר כל צינור גמור.
סעיף 7: יישומים - היכן שפופרות 3.5Ni ASTM A334 דרגה 3 מצטיינות
צינורות חלקים 3.5Ni לטמפרטורה נמוכה מתוכננים לפעולה אמינה לטווח ארוך בטווח השירות מ-45°C- עד 101°C-, וממלאים את הפער בין חומר סטנדרטי בדרגה 6 לבין חומר יקר 9% Ni בדרגה 8.
צינור ה-3.5Ni משמש כבחירת החומר החסכונית ביותר עבור טווח הטמפרטורות שבין -50°C (דרגה 6) ל- -196°C (9% Ni דרגה 8), מה שהופך אותו לפתרון המועדף עבור רוב היישומים הפטרוכימיים בטמפרטורה נמוכה.
סעיף 8: מדוע לבחור פלדת Womic עבור צינורות חלקים 3.5Ni בטמפרטורה נמוכה?
שאלות נפוצות (FAQ)
צור קשר עם וומיק פלדה
לפניות, תמיכה טכנית, או בקשת הצעת מחיר עבור דרישות צינור 3.5Ni הספציפיות שלכם לטמפרטורה נמוכה תחת ASTM A334 Grade 3 (או דרגות טמפרטורה נמוכות אחרות), אנא צרו עמנו קשר ישירות.
זמן פרסום: 24 ביוני 2026