Korte beschrijving
Product:Naadloze stalen buis met 3,5% nikkel voor lage temperaturen – ASTM A334 Grade 3 (UNS K12021 / 3,5Ni), koudgetrokken, genormaliseerd en luchtgekoeld, voor naadloze en gelaste buizen van koolstof- en gelegeerd staal, bestemd voor gebruik bij lage temperaturen.
Korte productbeschrijving:Womic Steel Group heeft volwaardige, grootschalige productiecapaciteiten ontwikkeld voor naadloze buizen van 3,5% nikkelstaal met een kleine diameter en extra lange lengte – met afmetingen van 25 mm buitendiameter x 2 mm wanddikte x 22 m lengte – die volledig voldoen aan de ASTM A334 Grade 3-eisen voor taaiheid bij lage temperaturen tot -101 °C. Deze productielijn maakt een einde aan de historische afhankelijkheid van import voor extra lange buizen van 3,5% nikkelstaal met een kleine diameter. Het 3,5% nikkelstaal biedt uitstekende kerfslagvastheid en ductiliteit bij temperaturen tot -101 °C (-150 °F), waardoor het een cruciaal materiaal is voor LNG-terminals, ethyleenkrakers, luchtseparatie-installaties en poolprojecten.
Buitendiameter van 10 mm tot 610 mm (warmgewalst), wanddikte van 1,5 mm tot 25,4 mm, lengtes tot 24 m. Koudgetrokken precisie-buitendiameter van 6 mm tot 89 mm, met nauwe maattoleranties tot ±0,10 mm.
Bevat circa 3,5% nikkel, met een koolstofarme, nikkelrijke samenstelling om de taaiheid bij lage temperaturen aanzienlijk te verbeteren en brosheid bij -101 °C te voorkomen. Typische samenstelling: 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 Grade 3) bevindt zich qua temperatuurbereik tussen standaard staal voor lage temperaturen Grade 6 (-45 °C) en hoogwaardig 9% Ni-staal Grade 8 (-196 °C). Het is de meest kosteneffectieve oplossing voor toepassingen bij temperaturen van -50 °C tot -101 °C.
Voldoet aan ASTM A334/A334M, ASME SA334, ASTM A333/A333M Grade 3, en tevens aan ASTM/ASME, PED en NACE MR0175 (op aanvraag).
Hulpleidingen voor LNG-ontvangstterminals, PDH-installaties (propaandehydrogenatie), ethyleenkrakers, luchtseparatie-installaties en pijpleidingsystemen voor offshoreplatforms in poolgebieden.
Womic Steel GroupWij zijn een gespecialiseerde fabrikant en wereldwijde exporteur van naadloze buizen voor lage temperaturen, precisiebuizen met een kleine diameter en extra lange naadloze buizen. Met meer dan 20 jaar expertise in koudtrekken zijn onze naadloze 3,5Ni-buizen voor toepassingen bij -101 °C nu beschikbaar voor bulkbestellingen. Wij leveren fabriekscertificaten, 100% ultrasoon en hydrostatisch onderzoek, positieve materiaalidentificatie en volledige dimensionale inspectierapporten met traceerbaarheid per batch. Inspectie door derden (SGS/BV/DNV/TÜV) is mogelijk. Wij bieden concurrerende prijzen en snelle levering.
Sectie 1: Achtergrond – Waarom naadloze 3,5Ni-buizen bij -101 °C?
Sinds de jaren dertig, toen de Verenigde Staten voor het eerst 3,5% nikkelstaal ontwikkelden voor toepassingen bij lage temperaturen (uiteindelijk gestandaardiseerd onder ASTM A334/A334M en A333/A333M), hebben Europa en Japan ook hun eigen 3,5Ni-staalsoorten ontwikkeld. Deze materialen worden veelvuldig gebruikt in ethyleenkrakers, LPG/LNG-transport, kunstmestfabrieken, rubberverwerking en de kolenvergassingsindustrie.
3,5Ni-staal is een koolstofarm, nikkelrijk, laaggelegeerd staal met een nikkelgehalte van circa 3,5%. Door middel van normaliseren of normaliseren en temperen verkrijgt het een stabiele ferriet-bainiet-microstructuur en een uitstekende slagvastheid bij lage temperaturen. Het is een beproefd en internationaal erkend materiaal dat wordt gebruikt voor drukvaten en leidingsystemen in omgevingen met lage temperaturen tot -101 °C.
In China worden 3,5Ni-staalplaten en -smeedstukken al jarenlang op een volwaardige en betrouwbare industriële schaal geproduceerd, met uitstekende technische prestaties en kosteneffectiviteit als resultaat. Naadloze buizen, met name extra lange 3,5Ni-buizen met een kleine diameter, zijn echter nog steeds schaars.
Om deze lacune in de industrie op te vullen, heeft Womic Steel een speciale productielijn opgezet, gebruikmakend van haar kerncompetenties in de productie van naadloze buizen bij lage temperaturen, precisieproductie van buizen met een kleine diameter en koudtrekken van extra lange buizen. Na systematische procesontwikkeling en validatie in meerdere batches is de massaproductie gestart van onze extra lange naadloze buizen van 3,5Ni met een buitendiameter van 25 mm, een wanddikte van 2 mm en een lengte van 22 m. De eerste batch werd in april geleverd aan een grote binnenlandse fabrikant van apparatuur. De buizen zullen worden gebruikt in een project in de Russische poolcirkel.
Nationaal geaccrediteerde tests hebben bevestigd dat alle belangrijke prestatie-indicatoren – waaronder de Charpy-slagvastheid bij -101 °C, de treksterkte bij kamertemperatuur, de maatnauwkeurigheid en de oppervlakteafwerking – volledig voldoen aan de eisen van ASTM A334 Grade 3 en volledig vergelijkbaar zijn met internationaal geavanceerde niveaus.
Deel 2: Vergelijkende kwaliteitsanalyse – Het juiste staal voor lage temperaturen selecteren
Naadloze buizen van hooggelegeerd staal voor lage-temperatuuromgevingen omvatten hoofdzakelijk ASTM A333/A334-kwaliteiten 3, 4, 6, 7, 8, 9 en 11. Kwaliteiten 3, 4, 7 en 8 worden het meest gebruikt voor toepassingen bij middelhoge en zeer lage temperaturen. De keuze voor het juiste materiaal hangt af van de vereiste minimale bedrijfstemperatuur, de ontwerpdruk en het budget.
De volgende tabel biedt een uitgebreide vergelijking van de belangrijkste staalsoorten voor lage temperaturen, inclusief hun toepasselijke temperatuurbereik, mechanische eigenschappen (treksterkte en vloeigrens) en belangrijke toepassingen. Deze vergelijking helpt de marktpositie van 3,5Ni-staal (ASTM A334 Grade 3) ten opzichte van alternatieve materialen te verduidelijken.
Tabel: Vergelijking van de ASTM A333/A334 staalsoorten voor lage temperaturen
| Functieaanduiding | Minimale serveertemperatuur | Ni-inhoud | Treksterkte (min.) | Vloeigrens (min) | Verlenging | Type & Sleuteltoepassingen |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Klas 6 | -45°C (-50°F) | ≤0,5% | ≥415 MPa | ≥240 MPa | ≥30% | Koolstofarm mangaanstaal. De meest voorkomende en economische soort. Waterbehandeling, algemene koeling, pijpleidingen in koude klimaten. |
| Kwaliteit 3 (3,5Ni) | -101°C (-150°F) | 3,18-3,82% | ≥450 MPa | ≥240 MPa | ≥30% (L) / ≥20% (T) | 3,5% nikkelstaal. Kosteneffectief voor temperaturen van -50°C tot -101°C. PDH-units, ethyleenfabrieken, luchtseparatie-installaties, pijpleidingen in het noordpoolgebied. |
| Groep 4 | -101°C (-150°F) | ≤0,5% | ≥415 MPa | ≥240 MPa | ≥30% | Gedode koolstofstaal. Matrixstructuur met een kleine hoeveelheid ferriet. Beperkte taaiheid bij lage temperaturen in vergelijking met 3,5Ni. |
| Klas 7 | -73°C (-100°F) | 2,0-2,5% | ≥450 MPa | ≥240 MPa | ≥30% | 2,5% nikkelstaal. Een tussenvariant tussen klasse 6 en klasse 3. |
| Graad 8 (9Ni) | -196°C (-320°F) | 8,4-9,6% | ≥690 MPa | ≥515 MPa | ≥22% | 9% nikkelstaal. Uitstekende taaiheid bij extreem lage temperaturen. Geschikt voor LNG-hoofdleidingen (-162 °C). |
| Klasse 11 (hoge taaiheid) | -196°C. Vergelijkbaar met Gr.8 | Vergelijkbaar met Gr.8 | Vergelijkbaar met Gr.8 | Vergelijkbaar met Gr.8 | Vergelijkbaar met Gr.8 | Gesmeed uit hoogwaardig, gedeoxideerd staal, gebruikt voor kritische componenten die bestand moeten zijn tegen ultralage temperaturen. |
Sectie 3: Chemische samenstelling – Strikte controle voor conformiteit met ASTM A334 klasse 3
Womic Steel heeft, voortbouwend op jarenlange en bewezen ervaring met de productie van 3,5Ni-staalplaten en warmgewalste naadloze buizen, nauwkeurig gecontroleerde chemische samenstellingen ontwikkeld, specifiek voor het koudtrekken van buizen met een kleine diameter. Dit garandeert een superieure taaiheid bij lage temperaturen en een stabiele verwerkbaarheid tijdens het koudtrekken.
| Element | ASTM A334 Gr.3 (Max./Vereist) | Womic Steel Design Target | Womic Steel Analyse van de daadwerkelijke gietpan |
|---|---|---|---|
| Koolstof (C) | ≤0,19% | 0,06 – 0,09% | 0,07% |
| Silicium (Si) | 0,18 – 0,37% | 0,18 – 0,33% | 0,24% |
| Mangaan (Mn) | 0,31 – 0,64% | 0,45 – 0,60% | 0,51% |
| Fosfor (P) | ≤0,025% | ≤0,010% | 0,004% |
| Zwavel (S) | ≤0,025% | ≤0,005% | 0,001% |
| Nikkel (Ni) | 3,18 – 3,82% | 3,30 – 3,70% | 3,40% |
*De combinatie van een laag koolstofgehalte (C ≤0,19%), een ultralaag fosfor- en zwavelgehalte (P ≤0,025%, S ≤0,025%) en een nauwkeurige toevoeging van 3,18-3,82% nikkel elimineert het risico op brosheid bij lage temperaturen van -101 °C, voldoet aan de chemische en mechanische eisen van ASTM A334 Gr.3 en garandeert een uitstekende koudverwerkbaarheid tijdens het trekproces.*
Sectie 4: Mechanische eigenschappen – Geverifieerde ASTM A334 Grade 3-conformiteit
De mechanische eigenschappen werden getest op zowel de moederbuis (volledige wanddikte) als de afgewerkte buis (oppervlak) na een identieke warmtebehandeling, met monsters afkomstig uit de reguliere productiebatch.
Treksterkte-eigenschappen bij kamertemperatuur
| Eigendom | ASTM A334 Gr.3 Vereiste | Womic Steel Werkelijke (Reguliere Productie) |
|---|---|---|
| Vloeigrens (0,2% offset) | ≥240 MPa | 330 – 360 MPa |
| Treksterkte | ≥450 MPa | 520 – 550 MPa |
| Verlenging (longitudinaal) | ≥30% | 32 – 36% |
| Verlenging (dwars) | ≥20% | 26 – 30% |
| Hardheid (HB) | ≤190 | 160 – 175 |
Metallografische structuur
Na een normaliserende warmtebehandeling bij ≥845 °C, gevolgd door afkoeling aan de lucht, vertoonde de afgewerkte buis een fijne ferriet- en bainietmicrostructuur met een korrelgrootte van ongeveer ASTM nr. 10 (zeer fijne korrel), wat bijdraagt aan een superieure taaiheid bij lage temperaturen.
-101°C Lage temperatuur Charpy-slagvastheid
Omdat directe impacttesten van de afgewerkte dunwandige buis (25x2 mm) volgens standaardprocedures niet mogelijk zijn (het proefstuk is te klein), heeft Womic Steel moederbuismonsters van hetzelfde chargenummer genomen, deze aan dezelfde genormaliseerde warmtebehandeling onderworpen als de afgewerkte buizen en ze vervolgens bewerkt tot kleinere Charpy V-notch-proefstukken van 2,5x10x55 mm. Impacttesten werden vervolgens uitgevoerd bij een nog lagere temperatuur van -117 °C, ruim boven de ontwerpeis van -101 °C, om een ruime veiligheidsmarge aan te tonen.
| Testtemperatuur | Voorbeeld 1 | Voorbeeld 2 | Voorbeeld 3 | ASTM-vereiste (2,5 mm submaat) |
|---|---|---|---|---|
| -117°C | 32J | 33J | 35J | Minimaal gemiddeld ≥5J; enkelvoudig ≥4J |
De resultaten van de impacttest overtreffen ruimschoots de minimale ASTM-vereisten, wat de uitzonderlijke taaiheid van het materiaal bij lage temperaturen aantoont, met een aanzienlijke veiligheidsmarge die de nominale bedrijfstemperatuur van -101 °C ruimschoots overschrijdt.
Sectie 5: Productieproces – Volwaardige koudtrek- en warmtebehandeling voor extra lange buizen met kleine diameter
Womic Steel produceert naadloze buizen van 3,5Ni voor lage temperaturen met behulp van een volledig geïndustrialiseerd productieproces dat specifiek is geoptimaliseerd voor producten met een kleine diameter, extra lange afmetingen en een hoge oppervlakteafwerking.
- Smelten in een elektrische vlamboogoven + raffinage in een gietpan + vacuümontgassing:Garandeert een extreem laag gehalte aan waterstof, zuurstof en stikstof, evenals een nauwkeurige chemische controle (P ≤0,005%, S ≤0,001%).
- Continu gieten + bloemrollen:Produceert buisholtes met een hoogwaardige oppervlaktekwaliteit en een uitstekende interne structuur.
- Hete piercing (Cross Roll Piercing):De staven worden verhit in een loopbalkoven en bij geoptimaliseerde walstemperaturen tot dikwandige holle schalen geperforeerd; excentriciteit wordt geminimaliseerd.
- Koud pelgrimeren / Koud tekenen– Meerdere doorgangen (met tussentijdse gloeibehandeling): Dit is het belangrijkste proces voor het verkrijgen van ultralange buizen. Voor de uiteindelijke afmeting van 25x2 mm vereist het proces doorgaans drie nauwkeurig gecontroleerde koudtrekgangen, waarbij elke doorgang het materiaal verstevigt. Tussen de doorgangen ondergaan de buizen een tussentijdse gloeibehandeling om de ductiliteit te herstellen en scheurvorming door werkverharding te voorkomen.
- Oplossingsgloeien (normaliseren):Uitgevoerd in een oven met gecontroleerde atmosfeer bij ≥845 °C, gevolgd door afkoeling aan de lucht om koudvervormingsspanningen te verminderen en de microstructuur te verfijnen.
- Rechtzetten:Dankzij de precisierolrichting wordt een rechtheidstolerantie van ≤1,5 mm per meter gegarandeerd.
- Op lengte snijden en afwerking:Vliegende afkortzagen bereiken een hoge precisie; de uiteinden worden naar behoefte ontbraamd of afgeschuind.
- 100% NDT, hydrostatische testen en markering:Elke buis wordt ultrasoon getest, wervelstroom getest en op druk getest voordat deze definitief onder lage spanning wordt geperst.
- Definitieve afmeting bereikt:24,96 – 25,05 mm buitendiameter × 2,04 – 2,16 mm wanddikte × 22 m lengte. Oppervlakteruwheid binnen- en buitendiameter ≤1,4 μm Ra, voldoet aan de kwaliteitseisen voor warmtewisselaarbuizen van klasse 1 volgens NB/T 47019.1-2021 (oppervlakteafwerking kleiner dan een micrometer).
Paragraaf 6: Kwaliteitscontrole en testen – Uitgebreide prestatieverificatie
Elke productiebatch van naadloze 3,5Ni-buizen voor lage temperaturen wordt getest volgens de ASTM A334/A334M:2021-normen.
Certificaten:Fabriekstestcertificaat volgens EN 10204 Type 3.1. Type 3.2 met onafhankelijke keuring (SGS/BV/DNV/TÜV) is op aanvraag beschikbaar.
Consistentie van batch tot batch:Womic Steel houdt gedetailleerde gegevens bij voor elk chargenummer en elke batch, waardoor volledige traceerbaarheid van elke afgewerkte buis gegarandeerd is.
Sectie 7: Toepassingen – Waar 3,5Ni ASTM A334 Grade 3 buizen uitblinken
3.5Ni naadloze buizen voor lage temperaturen zijn ontworpen voor betrouwbare, langdurige werking in het temperatuurbereik van -45°C tot -101°C en vullen de kloof tussen standaard Grade 6-materiaal en het duurdere 9% Ni Grade 8-materiaal.
De 3,5Ni-buis is de meest kosteneffectieve materiaalkeuze voor het temperatuurbereik tussen -50 °C (kwaliteit 6) en -196 °C (9% Ni, kwaliteit 8), waardoor het de voorkeursoplossing is voor de meeste petrochemische toepassingen bij lage temperaturen.
Paragraaf 8: Waarom kiezen voor Womic-staal voor naadloze 3,5Ni-buizen voor lage temperaturen?
Veelgestelde vragen (FAQ)
Neem contact op met Womic Steel.
Voor vragen, technische ondersteuning of om een offerte aan te vragen voor uw specifieke 3,5Ni-buizen voor lage temperaturen volgens ASTM A334 Grade 3 (of andere lage temperatuurklassen), kunt u rechtstreeks contact met ons opnemen.
Geplaatst op: 24 juni 2026