ASTM A334درجه ۱یک لوله فولادی کربنی بدون درز و جوش داده شده برای سرویس در دمای پایین است.
حداکثر میزان کربن آن 0.30٪، میزان منگنز آن 0.40-1.60٪، حداقل استحکام کششی آن 380 مگاپاسکال (55ksi) و استحکام تسلیم آن 205 مگاپاسکال (30ksi) است.
این ماده عمدتاً برای انتقال سیال در محیطهای با دمای پایین، تجهیزات تبرید و سایر کاربردهای صنعتی که نیاز به مقاومت در برابر ضربه در دمای پایین دارند، استفاده میشود.
ASTM A334 دارای چندین گرید برای مقابله با محیطهای مختلف با دمای پایین است، یعنی:پایه اول، پایه سوم، پایه ششم، پایه هفتم، پایه هشتم، پایه نهم و پایه یازدهم.
دو نوع فولاد وجود دارد، فولاد کربنی و فولاد آلیاژی.
درجه ۱وکلاس ششمهر دو فولاد کربنی هستند.
آنها میتوانند توسط تولید شوندفرآیندهای بدون درز یا جوش داده شده.
در تولید لولههای فولادی بدون درز، دو فرآیند تولید وجود دارد،داغ یا سرد کشیده شده.
این انتخاب عمدتاً به کاربرد نهایی لوله، اندازه لوله و الزامات خاص برای خواص مواد بستگی دارد.
در زیر نموداری از فرآیند تولید بدون درز با پرداخت گرم آمده است.
پایان گرمفرآیند لوله بدون درز شامل گرم کردن شمش فولادی تا دمای بالا و سپس شکلدهی لوله با نورد یا اکسترود کردن است. این فرآیند در دماهای بالا انجام میشود و به بهبود ریزساختار ماده کمک میکند و در نتیجه چقرمگی و یکنواختی کلی آن را افزایش میدهد.
فرآیند پرداخت گرم به ویژه برای تولید لولههای با قطر بزرگ و دیواره ضخیم که معمولاً در خطوط لوله حمل و نقل عمومی و کاربردهای سازهای استفاده میشوند، مناسب است و به دلیل هزینه نسبتاً پایین، برای تولید در حجم بالا نیز مناسب است.
سرد کشیده شدهلولههای فولادی بدون درز پس از خنک شدن کامل مواد، با کشش پردازش میشوند تا به اندازه و شکل دقیق مورد نیاز برسند. این روش به طور قابل توجهی دقت ابعادی و سطح نهایی محصول را بهبود میبخشد، در حالی که اثر سختکاری سرد، خواص مکانیکی لوله مانند استحکام و مقاومت در برابر سایش را نیز افزایش میدهد.
فرآیند کشش سرد به ویژه برای ساخت لولههایی با قطر کوچک و ضخامت دیواره نازک که در آنها دقت بالا و کیفیت سطح عالی مورد نیاز است، مناسب است و به طور گسترده در زمینههایی مانند سیستمهای هیدرولیک، قطعات خودرو و تجهیزات فشار بالا برای رفع نیازهای خاص با کارایی بالا، البته با هزینه بالاتر، مورد استفاده قرار میگیرد.
با حرارت دادن تا دمای یکنواخت حداقل ۸۴۵ درجه سانتیگراد (۱۵۵۰ درجه فارنهایت) آن را به حالت عادی برگردانید و در هوا یا در محفظه خنک کننده کوره با اتمسفر کنترل شده خنک کنید.
اگر نیاز به تعدیل نیرو باشد، باید مذاکره شود.
فقط برای گریدهای فوق از لولههای فولادی بدون درز:
عملیات گرم کاری و دمای عملیات پرداخت کاری گرم را دوباره گرم و کنترل کنید تا به محدوده دمای پرداخت کاری بین ۸۴۵ تا ۹۵۵ درجه سانتیگراد (۱۵۵۰ تا ۱۷۵۰ درجه فارنهایت) برسید و در کوره با اتمسفر کنترل شده از دمای اولیه حداقل ۸۴۵ درجه سانتیگراد (۱۵۵۰ درجه فارنهایت) خنک کنید.
شیمی درجه ۱ به گونهای طراحی شده است که تعادل بین استحکام، سختی و چقرمگی در دمای پایین را برای کاربردها در محیطهای با دمای پایین برقرار کند.
| درجه | سی(کربن) | منگنز(منگنز) | پ(فسفر) | س(گوگرد) |
| درجه ۱ | حداکثر 0.30٪ | ۰.۴۰-۱.۰۶٪ | حداکثر 0.025٪ | حداکثر 0.025٪ |
| برای هر کاهش ۰.۰۱٪ کربن به زیر ۰.۳۰٪، افزایش ۰.۰۵٪ منگنز به بالای ۱.۰۶٪ تا حداکثر ۱.۳۵٪ منگنز مجاز خواهد بود. | ||||
کربن عنصر اصلی است که استحکام و سختی فولاد را افزایش میدهد، اما در کاربردهای دمای پایین، محتوای بالای کربن ممکن است چقرمگی ماده را کاهش دهد.
درجه ۱، با حداکثر میزان کربن ۰.۳۰٪، به عنوان فولاد کم کربن طبقهبندی میشود و برای بهینهسازی چقرمگی در دمای پایین، در سطح پایین کنترل میشود.
حداقل مقادیر افزایش طول محاسبه شده برای هر 1/32 اینچ [0.80 میلیمتر] کاهش ضخامت دیواره.
آزمایشهای ضربه روی لولههای فولادی درجه ۱ انجام میشوددر دمای ۴۵- درجه سانتیگراد [۵۰- درجه فارنهایت]که برای تأیید چقرمگی و مقاومت در برابر ضربه مواد در محیطهای با دمای بسیار پایین طراحی شده است. این آزمایش با انتخاب انرژی ضربه مناسب بر اساس ضخامت دیواره لوله فولادی انجام میشود.
نمونههای ضربه با میله شیاردار باید از نوع تیر ساده، نوع شارپی، مطابق با روشهای آزمایش E23، نوع A، با شیار V باشند.
دو روش رایج برای اندازهگیری سختی، آزمایشهای سختی راکول و برینل هستند.
| درجه | راکول | برینل |
| ASTM A334 درجه 1 | ب ۸۵ | ۱۶۳ |
هر لوله باید مطابق با STM A1016/A1016M تحت آزمایش الکتریکی یا هیدرواستاتیکی غیر مخرب قرار گیرد. مگر اینکه در سفارش خرید طور دیگری مشخص شده باشد، نوع آزمایش مورد استفاده باید به انتخاب سازنده باشد.
علاوه بر علامتگذاریهای مشخصشده در مشخصات A1016/A1016M، علامتگذاری باید شامل پرداختکاری گرم، کشش سرد، بدون درز یا جوش دادهشده و حروف "LT" و به دنبال آن دمایی که آزمایش ضربه در آن انجام شده است، باشد.
وقتی لوله فولادی تکمیلشده اندازه کافی برای به دست آوردن نمونه ضربه کوچک نداشته باشد، علامتگذاری نباید شامل حروف LT و دمای آزمایش مشخصشده باشد.
به طور گسترده در انواع کاربردهای صنعتی که نیاز به عملکرد در دمای پایین دارند، استفاده میشود.
انتقال سیالات برودتی: لوله فولادی درجه ۱ به طور گسترده برای انتقال سیالات کرایوژنیک مانند گاز طبیعی مایع (LNG)، گاز نفتی مایع (LPG) و سایر مواد شیمیایی کرایوژنیک استفاده میشود. این سیالات اغلب نیاز به انتقال ایمن در دمایی کمتر از دمای محیط دارند و لوله فولادی درجه ۱ خواص فیزیکی و یکپارچگی ساختاری خود را در این دماهای پایین حفظ میکند.
سیستمها و تجهیزات برودتی: اغلب برای لوله کشی انتقال مایع خنک کننده در این سیستم ها استفاده می شود.
مبدلهای حرارتی و کندانسورهامبدلهای حرارتی و کندانسورها اجزای حیاتی در بخشهای صنعتی و انرژی هستند که اغلب از لولههای فولادی درجه ۱ به عنوان مصالح ساختمانی استفاده میکنند. این دستگاهها به موادی نیاز دارند که استحکام بالا و مقاومت در برابر خوردگی را در دماهای پایین حفظ کنند تا قابلیت اطمینان و کارایی عملیاتی طولانی مدت را تضمین کنند.
تأسیسات سردخانه و تبریددر سردخانهها و سایر تأسیسات تبرید، سیستمهای لولهکشی باید با دماهای بسیار پایین سازگار شوند. لوله فولادی درجه ۱ به دلیل تواناییاش در ادامه کار در محیطهای سرد بدون خرابی، میتواند برای ساخت سیستمهای لولهکشی در این تأسیسات مورد استفاده قرار گیرد.
1. EN 10216-4: P215NL, P255QL;
۲. استاندارد DIN 17173:TTSt35N
۳. JIS G3460:STPL 380؛
۴. GB/T ۱۸۹۸۴: ۰۹Mn۲V.
این استانداردها و گریدها به گونهای طراحی شدهاند که خواص مشابه یا معادل ASTM A334 Grade 1 را با در نظر گرفتن خواص دمای پایین و سایر معیارهای عملکرد مربوطه داشته باشند.
از زمان تأسیس در سال ۲۰۱۴، شرکت Botop Steel به یکی از تأمینکنندگان پیشرو لولههای فولادی کربنی در شمال چین تبدیل شده است که به خاطر خدمات عالی، محصولات با کیفیت بالا و راهحلهای جامع شناخته میشود. این شرکت انواع لولههای فولادی کربنی و محصولات مرتبط، از جمله لولههای فولادی بدون درز، ERW، LSAW و SSAW و همچنین طیف کاملی از اتصالات لوله و فلنج را ارائه میدهد.
محصولات تخصصی آن همچنین شامل آلیاژهای درجه بالا و فولادهای ضد زنگ آستنیتی است که متناسب با نیازهای پروژههای مختلف خط لوله طراحی شدهاند.
