ASTM A334الصف الأولهو أنبوب فولاذي كربوني ملحوم وغير ملحوم للاستخدام في درجات الحرارة المنخفضة.
يحتوي على نسبة قصوى من الكربون تبلغ 0.30٪، ونسبة منجنيز تتراوح بين 0.40 و1.60٪، وقوة شد دنيا تبلغ 380 ميجا باسكال (55 كيلو باسكال)، وقوة خضوع تبلغ 205 ميجا باسكال (30 كيلو باسكال).
يستخدم بشكل أساسي لنقل السوائل في البيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة، ومعدات التبريد، والتطبيقات الصناعية الأخرى التي تتطلب مقاومة للصدمات في درجات الحرارة المنخفضة.
يحتوي معيار ASTM A334 على عدة درجات للتعامل مع بيئات درجات الحرارة المنخفضة المختلفة، وهي:الصف الأول، الصف الثالث، الصف السادس، الصف السابع، الصف الثامن، الصف التاسع، والصف الحادي عشر.
يوجد نوعان من الفولاذ، الفولاذ الكربوني والفولاذ السبائكي.
الصف الأولوالصف السادسكلاهما من الفولاذ الكربوني.
يمكن إنتاجها بواسطةعمليات سلسة أو ملحومة.
في إنتاج الأنابيب الفولاذية غير الملحومة، توجد عمليتان إنتاجيتان،مُشَكَّل على الساخن أو مسحوب على البارد.
يعتمد الاختيار بشكل أساسي على الاستخدام النهائي للأنبوب، وحجم الأنبوب، والمتطلبات المحددة لخصائص المواد.
فيما يلي رسم تخطيطي لعملية الإنتاج السلسة ذات التشطيب الساخن.
الاللمسة النهائية الساخنةتتضمن عملية تصنيع الأنابيب غير الملحومة تسخين قطعة من الفولاذ إلى درجة حرارة عالية، ثم تشكيل الأنبوب بالدرفلة أو البثق. تتم هذه العملية عند درجات حرارة عالية، مما يساعد على تحسين البنية المجهرية للمادة، وبالتالي زيادة صلابتها وتجانسها بشكل عام.
تُعد عملية التشطيب الساخن مناسبة بشكل خاص لإنتاج الأنابيب ذات الأقطار الكبيرة والجدران السميكة، والتي تستخدم عادة في خطوط أنابيب النقل الجماعي والتطبيقات الهيكلية، وهي مناسبة للإنتاج بكميات كبيرة نظرًا لتكلفتها المنخفضة نسبيًا.
مسحوب على الباردتُصنع الأنابيب الفولاذية غير الملحومة عن طريق التمديد بعد تبريد المادة تمامًا للحصول على الحجم والشكل المطلوبين بدقة. تُحسّن هذه الطريقة بشكل ملحوظ دقة الأبعاد وجودة سطح المنتج، كما يُعزز تأثير التصليد بالتشكيل على البارد الخواص الميكانيكية للأنبوب، مثل المتانة ومقاومة التآكل.
تُعد عملية السحب على البارد مناسبة بشكل خاص لتصنيع الأنابيب ذات الأقطار الصغيرة وسماكات الجدران الرقيقة حيث تكون الدقة العالية وجودة السطح الممتازة مطلوبة، وتستخدم على نطاق واسع في مجالات مثل الأنظمة الهيدروليكية ومكونات السيارات ومعدات الضغط العالي لتلبية احتياجات الأداء العالي المحددة، وإن كان ذلك بتكلفة أعلى.
قم بتطبيعها عن طريق التسخين إلى درجة حرارة موحدة لا تقل عن 1550 درجة فهرنهايت [845 درجة مئوية] ثم قم بتبريدها في الهواء أو في غرفة التبريد الخاصة بفرن يتم التحكم في جوه.
إذا لزم الأمر إجراء تعديلات على درجة الحرارة، فسيتعين التفاوض بشأنها.
للأنواع المذكورة أعلاه من الأنابيب الفولاذية غير الملحومة فقط:
إعادة التسخين والتحكم في عملية التشكيل الساخن ودرجة حرارة عملية التشطيب الساخن إلى نطاق درجة حرارة التشطيب من 1550 - 1750 درجة فهرنهايت [845 - 955 درجة مئوية] والتبريد في فرن ذي جو متحكم فيه من درجة حرارة أولية لا تقل عن 1550 درجة فهرنهايت [845 درجة مئوية].
تم تصميم التركيبة الكيميائية من الدرجة الأولى لتحقيق التوازن بين القوة والصلابة والمتانة في درجات الحرارة المنخفضة للتطبيقات في البيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة.
| درجة | ج(الكربون) | المنغنيز(المنغنيز) | P(الفوسفور) | S(الكبريت) |
| الصف الأول | الحد الأقصى 0.30% | 0.40-1.06 % | الحد الأقصى 0.025% | الحد الأقصى 0.025% |
| مقابل كل انخفاض بنسبة 0.01% في نسبة الكربون عن 0.30%، سيتم السماح بزيادة بنسبة 0.05% في نسبة المنغنيز فوق 1.06% بحد أقصى 1.35% منغنيز. | ||||
يُعد الكربون العنصر الرئيسي الذي يزيد من قوة وصلابة الفولاذ، ولكن في التطبيقات ذات درجات الحرارة المنخفضة، قد يؤدي ارتفاع نسبة الكربون إلى تقليل متانة المادة.
يتم تصنيف الدرجة 1، التي تحتوي على نسبة كربون قصوى تبلغ 0.30٪، على أنها فولاذ منخفض الكربون ويتم التحكم فيها عند مستوى منخفض لتحسين صلابتها في درجات الحرارة المنخفضة.
تم حساب قيم الاستطالة الدنيا لكل انخفاض في سمك الجدار بمقدار 1/32 بوصة [0.80 مم].
تُجرى تجارب الصدم على أنابيب فولاذية من الدرجة الأولىعند درجة حرارة -45 درجة مئوية [-50 درجة فهرنهايت]وهو مصمم للتحقق من متانة المادة ومقاومتها للصدمات في بيئات ذات درجات حرارة منخفضة للغاية. ويتم إجراء الاختبار عن طريق اختيار طاقة الصدمة المناسبة بناءً على سمك جدار الأنبوب الفولاذي.
يجب أن تكون عينات الصدمات ذات القضبان المشقوقة من النوع البسيط، شاربي، وفقًا لطرق الاختبار E23. النوع A، مع شق على شكل حرف V.
هناك طريقتان شائعتان لقياس الصلابة وهما اختبارا روكويل وبرينل للصلابة.
| درجة | روكويل | برينيل |
| ASTM A334 الدرجة 1 | ب 85 | 163 |
يجب اختبار كل أنبوب بطريقة غير مدمرة كهربائياً أو هيدروستاتيكياً وفقاً للمعيار STM A1016/A1016M. ما لم يُنص على خلاف ذلك في أمر الشراء، يكون نوع الاختبار المستخدم متروكاً لاختيار الشركة المصنعة.
بالإضافة إلى العلامات المحددة في المواصفات A1016/A1016M، يجب أن تتضمن العلامة التشطيب الساخن، والسحب على البارد، والسلس، أو الملحوم، والحروف "LT" متبوعة بدرجة الحرارة التي تم عندها إجراء اختبار الصدمة.
عندما لا يكون أنبوب الصلب النهائي بحجم كافٍ للحصول على عينة تأثير صغيرة، يجب ألا تتضمن العلامة الأحرف LT ودرجة حرارة الاختبار المشار إليها.
يستخدم على نطاق واسع في مجموعة متنوعة من التطبيقات الصناعية التي تتطلب التشغيل في درجات حرارة منخفضة.
نقل السوائل المبردةتُستخدم أنابيب الصلب من الدرجة الأولى على نطاق واسع لنقل السوائل المبردة مثل الغاز الطبيعي المسال (LNG) وغاز البترول المسال (LPG) والمواد الكيميائية المبردة الأخرى. غالبًا ما يتطلب نقل هذه السوائل بأمان درجات حرارة أقل من درجة حرارة المحيط، وتحافظ أنابيب الصلب من الدرجة الأولى على خصائصها الفيزيائية وسلامتها الهيكلية في هذه الدرجات المنخفضة.
أنظمة ومعدات التبريد: يستخدم غالبًا لأنابيب توصيل سائل التبريد في هذه الأنظمة.
المبادلات الحرارية والمكثفاتتُعدّ المبادلات الحرارية والمكثفات مكونات أساسية في القطاعين الصناعي والطاقة، وغالبًا ما تُستخدم أنابيب فولاذية من الدرجة الأولى كمادة بناء. تتطلب هذه الأجهزة مواد تحافظ على قوة عالية ومقاومة للتآكل في درجات الحرارة المنخفضة لضمان موثوقية وكفاءة تشغيلية طويلة الأمد.
مرافق التخزين البارد والتبريدفي مخازن التبريد وغيرها من مرافق التبريد، يجب تكييف أنظمة الأنابيب للعمل في درجات حرارة منخفضة للغاية. يمكن استخدام أنابيب الصلب من الدرجة الأولى في بناء أنظمة الأنابيب في هذه المرافق نظرًا لقدرتها على العمل بكفاءة في البيئات الباردة دون أن تتعطل.
1. إن 10216-4: P215NL، P255QL؛
2. DIN 17173:TTSt35N؛
3. JIS G3460:STPL 380؛
4. GB/T 18984: 09Mn2V.
تم تصميم هذه المعايير والدرجات لتكون لها خصائص مماثلة أو مكافئة لخصائص ASTM A334 من الدرجة 1، مع الأخذ في الاعتبار خصائص درجات الحرارة المنخفضة ومعايير الأداء الأخرى ذات الصلة.
منذ تأسيسها عام ٢٠١٤، أصبحت شركة بوتوب ستيل من أبرز موردي أنابيب الصلب الكربوني في شمال الصين، وتشتهر بخدماتها الممتازة ومنتجاتها عالية الجودة وحلولها الشاملة. وتقدم الشركة تشكيلة واسعة من أنابيب الصلب الكربوني والمنتجات ذات الصلة، بما في ذلك الأنابيب غير الملحومة، وأنابيب ERW، وLSAW، وSSAW، بالإضافة إلى مجموعة كاملة من وصلات الأنابيب والشفاه.
وتشمل منتجاتها المتخصصة أيضًا سبائك عالية الجودة وفولاذ مقاوم للصدأ أوستنيتي، مصممة خصيصًا لتلبية متطلبات مشاريع خطوط الأنابيب المختلفة.
