Kort beskrivning
Produkt:3,5 % nickel, lågtemperatur sömlösa stålrör – ASTM A334 klass 3 (UNS K12021 / 3,5 Ni), kalldragna, normaliserade och luftkylda för sömlösa och svetsade kol- och legeringsstålrör avsedda för användning vid låga temperaturer.
Produktkort beskrivning:Womic Steel Group har etablerat mogna massproduktionsmöjligheter för sömlösa 3,5Ni-rör med liten diameter och extra långa diameter – med en ytterdiameter på 25 mm x vikt på 22 m och en individuell längd på 22 m – och uppfyller fullt ut ASTM A334 Grade 3-kraven för lågtemperaturseghet ner till -101 °C. Denna produktionslinje tillgodoser det historiska importberoendet för extra långa 3,5Ni-rör med liten diameter. 3,5 % nickelstålet ger utmärkt skårseghet och duktilitet vid temperaturer så låga som -101 °C, vilket gör det till ett kritiskt material för LNG-terminaler, etylenkrackningsenheter, luftseparationsanläggningar och polarprojekt.
Ytterdiameter från 10 mm till 610 mm (varmvalsad), väggtjocklek från 1,5 mm till 25,4 mm, enstaka längder upp till 24 m. Kalldragen precisions-ytterdiameter: 6 mm till 89 mm, med snäva dimensionstoleranser så låga som ±0,10 mm.
Innehåller cirka 3,5 % nickel, med en sammansättning med låg kolhalt och hög nickelhalt för att avsevärt förbättra segheten vid låg temperatur och förhindra lågtemperaturförsprödning vid -101 °C. Typisk sammansättning: C ≤0,19 %, Mn 0,31–0,64 %, Si 0,18–0,37 %, Ni 3,18–3,82 %, P ≤0,025 %, S ≤0,025 %.
3,5Ni (ASTM A334 Grad 3) placeras mellan standard lågtemperaturstål grad 6 (-45 °C) och högkvalitativt 9 % Ni-stål grad 8 (-196 °C). Det fungerar som den mest kostnadseffektiva lösningen för drifttemperaturområdet -50 °C till -101 °C.
Uppfyller ASTM A334/A334M, ASME SA334, ASTM A333/A333M Grad 3, samt ASTM/ASME, PED och NACE MR0175 (på begäran).
Hjälprör för LNG-mottagningsterminaler, PDH-enheter (propandehydrogenering), etylenkrackningsenheter, luftseparationsenheter och rörsystem för offshore-plattformar för polarområden.
Womic Steel Groupär en specialiserad tillverkare och global exportör av sömlösa rör för låg temperatur, precisionsrör med liten diameter och extra långa sömlösa rör. Med över 20 års expertis inom kalldragning är våra sömlösa 3,5Ni-rör för -101°C-service nu tillgängliga för bulkbeställningar. Vi tillhandahåller certifikat för valsverk, 100 % ultraljuds- och hydrostatisk provning, positiv materialidentifiering och fullständiga dimensionsinspektionsrapporter med spårbarhet för enskilda värmesteg. Tredjepartsinspektion (SGS/BV/DNV/TÜV) accepteras. Konkurrenskraftiga priser och snabb leverans.
Avsnitt 1: Bakgrund – Varför sömlösa 3,5Ni-rör vid -101°C?
Sedan 1930-talet, då USA först utvecklade 3,5 % nickelstål för lågtemperaturanvändning (så småningom standardiserat enligt ASTM A334/A334M och A333/A333M), har Europa och Japan också utvecklat sina egna 3,5Ni-stålkvaliteter. Dessa material har i stor utsträckning använts inom etylenkrackningsindustrin, LPG/LNG-transport, gödningsfabriker, gummibearbetning och kolförgasningsindustrier.
3,5Ni-stål är ett lågkolhaltigt, högnickelhaltigt låglegerat stål med en nickelhalt (Ni) på cirka 3,5 %. Genom normaliserande eller normaliserande och anlöpningsbaserad värmebehandling ger det en stabil ferrit + bainit-mikrostruktur och utmärkt slagtålighet vid låg temperatur. Det är ett väletablerat, internationellt erkänt material som används för tryckkärl och rörsystem i lågtemperaturmiljöer på -101 °C.
I Kina har 3,5Ni-stålplåt och smidesgods uppnått mogen och pålitlig industriell produktion under många år, vilket uppvisar utmärkt teknisk prestanda och kostnadseffektivitet. Sömlösa rör – särskilt extra långa 3,5Ni-rör med liten diameter – har dock varit i begränsad utbud.
För att fylla denna brist i branschen har Womic Steel etablerat en dedikerad produktionslinje som utnyttjar sina kärnkompetenser inom tillverkning av sömlösa rör vid låg temperatur, precisionsproduktion med liten diameter och kalldragningsteknik för extra långa rör. Efter systematisk processutveckling och validering i flera batcher gick våra extra långa sömlösa rör av 3,5Ni med en ytterdiameter på 25 mm x bredd 2 mm x vikt 22 m i massproduktion, med den första batchen levererad i april till en stor inhemsk utrustningstillverkare. Rören kommer att användas i ett ryskt projekt kring polcirkeln.
Nationellt ackrediterade tester bekräftade att alla viktiga prestandaindikatorer – inklusive Charpy-slagseghet vid låg temperatur på -101 °C, draghållfasthetsegenskaper i rumstemperatur, dimensionsnoggrannhet och ytfinish – helt uppfyller ASTM A334 Grade 3-kraven och är helt jämförbara med internationellt avancerade nivåer.
Avsnitt 2: Jämförande stålsortsanalys – Att välja rätt lågtemperaturstål
Sömlösa rör av höglegerat stål för lågtemperaturmiljöer inkluderar huvudsakligen ASTM A333/A334 grad 3, 4, 6, 7, 8, 9 och 11. Bland dem är grad 3, 4, 7 och 8 de vanligast specificerade för användning vid medelhöga och svåra lågtemperaturförhållanden. Valet av lämpligt material beror på den erforderliga lägsta användningstemperaturen, konstruktionstrycket och budgeten.
Följande tabell ger en omfattande jämförelse av de primära lågtemperaturstålsorterna, inklusive deras tillämpliga temperaturklassificeringar, mekaniska egenskaper (draghållfasthet och sträckgräns) och viktiga tillämpningar. Denna jämförelse kommer att bidra till att klargöra marknadspositionen för 3,5Ni-stål (ASTM A334 Grad 3) i förhållande till alternativa material.
Tabell: Jämförelse av ASTM A333/A334 lågtemperaturstålkvaliteter
| Klassbeteckning | Minsta driftstemperatur | Ni-innehåll | Draghållfasthet (min) | Sträckgräns (min) | Förlängning | Typ och nyckelapplikationer |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Årskurs 6 | -45°C (-50°F) | ≤0,5 % | ≥415 MPa | ≥240 MPa | ≥30% | Lågkolhaltigt manganstål. Vanligaste och mest ekonomiska kvaliteten. Vattenrening, allmän kylning, rörledningar för kallt klimat. |
| Grad 3 (3,5Ni) | -101°C (-150°F) | 3,18–3,82 % | ≥450 MPa | ≥240 MPa | ≥30 % (L) / ≥20 % (T) | 3,5 % nickelstål. Kostnadseffektiv för temperaturer från -50 °C till -101 °C. PDH-enheter, etylenanläggningar, luftseparationsenheter, arktiska rörledningar. |
| Årskurs 4 | -101°C (-150°F) | ≤0,5 % | ≥415 MPa | ≥240 MPa | ≥30% | Kolstål med djupgående dämpning. Matrisstruktur innehållande en liten mängd ferrit. Begränsad lågtemperaturseghet jämfört med 3,5 Ni. |
| Årskurs 7 | -73°C (-100°F) | 2,0–2,5 % | ≥450 MPa | ≥240 MPa | ≥30% | 2,5 % nickelstål. Mellanalternativ mellan klass 6 och klass 3. |
| Klass 8 (9Ni) | -196°C (-320°F) | 8,4–9,6 % | ≥690 MPa | ≥515 MPa | ≥22% | 9 % nickelstål. Utmärkt seghet vid extrem låg temperatur. LNG-huvudrör (-162 °C). |
| Klass 11 (hög seghet) | -196°C. Liknande Gr.8 | Liknande årskurs 8 | Liknande årskurs 8 | Liknande årskurs 8 | Liknande årskurs 8 | Smidd av högkvalitativt tätat stål, används för kritiska komponenter med ultralåg temperatur. |
Avsnitt 3: Kemisk sammansättning – Strikt kontroll för ASTM A334 Grad 3-överensstämmelse
Med stöd av mogna och beprövad erfarenhet av produktion av 3,5Ni-stålplåt och varmvalsade sömlösa rör har Womic Steel etablerat noggrant kontrollerade kemiska sammansättningsområden specifikt för kalldragna rör med liten diameter. Detta säkerställer överlägsen seghet vid låga temperaturer samtidigt som stabil tillverkningsbarhet vid kalldragning bibehålls.
| Element | ASTM A334 Gr.3 (Max/Krav) | Womic ståldesignmål | Analys av faktisk slev av Womic Steel |
|---|---|---|---|
| Kol (C) | ≤0,19 % | 0,06–0,09 % | 0,07 % |
| Kisel (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 % |
| Svavel (S) | ≤0,025 % | ≤0,005 % | 0,001 % |
| Nickel (Ni) | 3,18 – 3,82 % | 3,30–3,70 % | 3,40 % |
*Kombinationen av låg kolhalt (C ≤0,19 %), ultralåg fosfor- och svavelhalt (P ≤0,025 %, S ≤0,025 %) och exakt nickeltillsats på 3,18–3,82 % eliminerar risken för lågtemperaturförsprödning vid -101 °C, samtidigt som den uppfyller ASTM A334 Gr.3 kemiska och mekaniska krav och säkerställer utmärkt kallbearbetbarhet under dragningsprocessen.*
Avsnitt 4: Mekaniska egenskaper – Validerad ASTM A334 Grad 3-överensstämmelse
Mekaniska egenskaper testades på både moderröret (full väggtjocklek) och det färdiga röret (yta) efter identisk värmebehandling, med prover tagna från den ordinarie produktionssatsen.
Draghållfasthetsegenskaper vid rumstemperatur
| Egendom | ASTM A334 Gr.3-krav | Womic Steel Actual (Regelbunden produktion) |
|---|---|---|
| Sträckgräns (0,2 % offset) | ≥240 MPa | 330–360 MPa |
| Draghållfasthet | ≥450 MPa | 520–550 MPa |
| Förlängning (longitudinell) | ≥30% | 32–36 % |
| Förlängning (tvärgående) | ≥20% | 26–30 % |
| Hårdhet (HB) | ≤190 | 160–175 |
Metallografisk struktur
Efter normaliserande värmebehandling vid ≥845 °C följt av luftkylning uppvisade det färdiga röret en fin ferrit + bainit-mikrostruktur med en kornstorlek på ungefär ASTM nr 10 (högraffinerat korn), vilket bidrar till överlägsen lågtemperaturseghet.
-101°C Lågtemperatur Charpy-slagseghet
Eftersom direkt slagprovning av det färdiga tunnväggiga röret (25x2 mm) inte är möjligt enligt standardpraxis (provet var för litet), tog Womic Steel moderrörsprover med samma värmetal, utsatte dem för identisk normaliserad värmebehandling som de färdiga rören och bearbetade dem sedan till Charpy V-skårprover i storleken 2,5x10x55 mm. Slagprovningen utfördes sedan vid en ännu lägre temperatur på -117 °C, vilket översteg konstruktionskravet på -101 °C, för att visa en god säkerhetsmarginal.
| Testtemperatur | Exempel 1 | Exempel 2 | Exempel 3 | ASTM-krav (2,5 mm substorlek) |
|---|---|---|---|---|
| -117°C | 32J | 33J | 35J | Minsta genomsnittliga effekt ≥5J; engångseffekt ≥4J |
Resultaten av slagtestet överträffar vida ASTM:s minimikrav, vilket visar materialets exceptionella lågtemperaturseghet med en betydande säkerhetsmarginal utöver den nominella driftstemperaturen på -101 °C.
Avsnitt 5: Tillverkningsprocess – Mogen kalldragning och värmebehandling för extra långa rör med liten diameter
Womic Steel producerar sömlösa 3,5Ni-rör för låg temperatur med hjälp av en helt industrialiserad tillverkningsprocess som är specifikt optimerad för produkter med liten diameter, extra långa produkter med hög ytfinish:
- Smältning i elektrisk ljusbågsugn + raffinering med skänk + vakuumavgasning:Säkerställer extremt låga halter av väte, syre och kväve, samt noggrann kemisk kontroll (P ≤0,005 %, S ≤0,001 %).
- Stränggjutning + Blomvalsning:Producerar rörhåligheter av hög ytkvalitet med fin inre sundhet.
- Het piercing (korsrullspiercing):Ämnen värms upp i en gående balkugn och hålas in i tungväggiga ihåliga skal vid optimerade valsningstemperaturer; excentriciteten minimeras.
- Kalldragning / kalldragning– Flera omgångar (med mellanglödgning): Detta är nyckelprocessen för att uppnå ultralånga rör. För den slutliga storleken 25x2 mm kräver processen vanligtvis tre exakt kontrollerade kalldragningsomgångar, där varje omgång deformationshärdar materialet. Mellan omgångarna genomgår rören mellanglödgning för att återställa duktiliteten och förhindra deformationshärdningssprickor.
- Lösningsglödgning (normalisering):Utförs i en ugn med kontrollerad atmosfär vid ≥845 °C, följt av luftkylning för att lindra kallbearbetningsspänningar och förfina mikrostrukturen.
- Rätning:Precisionsrullriktning säkerställer en rakhetstolerans på ≤1,5 mm per meter.
- Kapning till längd och ändfinish:Flygande kapsågar uppnår hög precision; ändarna gradas eller fasas efter behov.
- 100 % NDT, hydrostatisk provning och märkning:Varje rör ultraljudstestas, virvelströmstestas och trycktestas före slutlig lågspänningsstämpling.
- Slutlig uppnådd dimension:24,96–25,05 mm ytterdiameter × 2,04–2,16 mm vikt × 22 m längd. Innerdiameter och ytterdiameter ytjämnhet ≤1,4 μm Ra, uppfyller värmeväxlarrörskvalitet grad 1 enligt NB/T 47019.1-2021 (ytfinish under mikrometer).
Avsnitt 6: Kvalitetskontroll och testning – Omfattande prestandaverifiering
Varje produktionsbatch av sömlösa 3,5Ni-lågtemperaturrör testas enligt ASTM A334/A334M:2021-standarderna.
Certifikat:Kvarnartestcertifikat enligt EN 10204 Typ 3.1. Typ 3.2 med tredjepartsbevis (SGS/BV/DNV/TÜV) finns tillgängligt på begäran.
Konsistens från batch till batch:Womic Steel för detaljerade register för varje värmenummer och varje batch, vilket säkerställer fullständig spårbarhet för varje färdigt rör.
Avsnitt 7: Användningsområden – Där 3,5Ni ASTM A334 Grad 3-rör Excel
3,5Ni sömlösa lågtemperaturrör är konstruerade för tillförlitlig långsiktig drift i driftområdet -45 °C till -101 °C, och fyller gapet mellan standardmaterial av grad 6 och dyrt 9 % Ni av grad 8.
3,5Ni-röret är det mest kostnadseffektiva materialvalet för temperaturområdet mellan -50 °C (grad 6) och -196 °C (9 % Ni grad 8), vilket gör det till den föredragna lösningen för de flesta petrokemiska lågtemperaturapplikationer.
Avsnitt 8: Varför välja Womic-stål för 3,5Ni sömlösa lågtemperaturrör?
Vanliga frågor (FAQ)
Kontakta Womic Steel
För frågor, teknisk support eller för att begära en offert för dina specifika krav på 3,5Ni lågtemperaturrör enligt ASTM A334 Grad 3 (eller andra lågtemperaturkvaliteter), vänligen kontakta oss direkt.
Publiceringstid: 24 juni 2026