Краткое описание
Продукт:Бесшовная стальная труба для низких температур с содержанием никеля 3,5% – ASTM A334 Grade 3 (UNS K12021 / 3,5Ni), холоднотянутая, нормализованная и охлажденная на воздухе, предназначенная для бесшовных и сварных труб из углеродистой и легированной стали, используемых при низких температурах.
Краткое описание товара:Компания Womic Steel Group создала отлаженные производственные мощности для выпуска бесшовных труб из стали 3.5Ni малого диаметра и увеличенной длины – диаметром 25 мм, толщиной стенки 2 мм и длиной 22 м – полностью соответствующих требованиям ASTM A334 Grade 3 по низкотемпературной ударной вязкости до -101°C. Эта производственная линия решает проблему исторической зависимости от импорта труб из стали 3.5Ni малого диаметра и увеличенной длины. Сталь с содержанием никеля 3,5% обеспечивает превосходную ударную вязкость и пластичность при температурах до -150°F (-101°C), что делает ее критически важным материалом для терминалов СПГ, установок крекинга этилена, воздухоразделительных установок и полярных проектов.
Наружный диаметр от 10 мм до 610 мм (горячекатаный), толщина стенки от 1,5 мм до 25,4 мм, длина отдельных отрезков до 24 м. Диапазон точности наружных диаметров при холодной вытяжке: от 6 мм до 89 мм, с жесткими допусками по размерам до ±0,10 мм.
Содержит приблизительно 3,5% никеля, имеет низкоуглеродистый, высоконикелевый состав, что значительно повышает низкотемпературную ударную вязкость и предотвращает низкотемпературное охрупчивание при -101°C. Типичный состав: C ≤0,19%, Mn 0,31-0,64%, Si 0,18-0,37%, Ni 3,18-3,82%, P ≤0,025%, S ≤0,025%.
Сталь 3.5Ni (ASTM A334 Grade 3) занимает промежуточное положение между стандартной низкотемпературной сталью марки 6 (-45°C) и высококачественной сталью марки 8 с 9% содержанием никеля (-196°C). Она является наиболее экономичным решением для диапазона рабочих температур от -50°C до -101°C.
Соответствует стандартам ASTM A334/A334M, ASME SA334, ASTM A333/A333M Grade 3, а также ASTM/ASME, PED и NACE MR0175 (по запросу).
Вспомогательные трубопроводы терминалов приема СПГ, установки дегидрирования пропана (PDH), установки крекинга этилена, установки разделения воздуха и трубопроводные системы морских платформ для полярных регионов.
Womic Steel GroupМы являемся специализированным производителем и глобальным экспортером бесшовных труб для низких температур, прецизионных труб малого диаметра и бесшовных труб увеличенной длины. Обладая более чем 20-летним опытом в области холодной вытяжки, мы предлагаем бесшовные трубы из никеля 3.5Ni, рассчитанные на эксплуатацию при температуре -101°C, для оптовых заказов. Предоставляются заводские сертификаты, 100% ультразвуковой и гидростатический контроль, точная идентификация материала и полные отчеты о контроле размеров с отслеживанием по каждой плавке. Принимаются отчеты сторонних инспекционных организаций (SGS/BV/DNV/TÜV). Конкурентоспособные цены и быстрая доставка.
Раздел 1: Общая информация – Почему бесшовные трубы из никеля 3,5 мм используются при температуре -101°C?
Начиная с 1930-х годов, когда в Соединенных Штатах впервые была разработана сталь с содержанием никеля 3,5% для низкотемпературной эксплуатации (впоследствии стандартизированная по стандартам ASTM A334/A334M и A333/A333M), Европа и Япония также разработали собственные марки стали с содержанием никеля 3,5%. Эти материалы широко используются в установках крекинга этилена, транспортировке сжиженного нефтяного газа/сжиженного природного газа, на заводах по производству удобрений, в резинотехнической промышленности и в процессах газификации угля.
Сталь 3.5Ni — это низкоуглеродистая, высоконикелевая низколегированная сталь с содержанием никеля (Ni) приблизительно 3,5%. Благодаря нормализации или нормализации и отпуску она приобретает стабильную феррито-бейнитную микроструктуру и превосходную ударную вязкость при низких температурах. Это хорошо зарекомендовавший себя, признанный на международном уровне материал, используемый для сосудов под давлением и трубопроводных систем в условиях низких температур до -101°C.
В Китае производство листовой и поковочной стали марки 3.5Ni на протяжении многих лет является зрелым и надежным промышленным процессом, демонстрирующим превосходные технические характеристики и экономическую эффективность. Однако бесшовные трубы — особенно трубы малого диаметра и увеличенной длины из стали 3.5Ni — по-прежнему остаются в ограниченном количестве.
Для заполнения этого отраслевого пробела компания Womic Steel создала специализированную производственную линию, используя свои основные компетенции в производстве бесшовных труб при низких температурах, высокоточной обработке труб малого диаметра и технологии холодной вытяжки труб сверхдлинных диаметров. После систематической разработки технологического процесса и многосерийной проверки наши бесшовные трубы из никеля 3,5Ni диаметром 25 мм, толщиной стенки 2 мм и длиной 22 м были запущены в серийное производство, а первая партия была поставлена в апреле крупному отечественному производителю оборудования. Трубы будут использоваться в проекте в Арктике, российская компания.
Проведенные в рамках национальной аккредитации испытания подтвердили, что все ключевые показатели эффективности, включая ударную вязкость по Шарпи при -101°C, прочностные характеристики при комнатной температуре, точность размеров и качество поверхности, полностью соответствуют требованиям стандарта ASTM A334 Grade 3 и сопоставимы с международными передовыми уровнями.
Раздел 2: Сравнительный анализ марок стали – Выбор подходящей низкотемпературной стали
Бесшовные трубы из высоколегированной стали для низкотемпературных сред в основном относятся к маркам ASTM A333/A334 3, 4, 6, 7, 8, 9 и 11. Среди них марки 3, 4, 7 и 8 наиболее часто используются в условиях средних и жестких низких температур. Выбор подходящего материала зависит от требуемой минимальной рабочей температуры, расчетного давления и бюджета.
В приведенной ниже таблице представлено всестороннее сравнение основных марок низкотемпературной стали, включая их рабочие температуры, механические свойства (предел прочности на растяжение и предел текучести) и основные области применения. Это сравнение поможет прояснить рыночное положение стали 3.5Ni (ASTM A334 Grade 3) по отношению к альтернативным материалам.
Таблица: Сравнение марок низкотемпературной стали ASTM A333/A334
| Обозначение класса | Минимальная рабочая температура | Содержание Ni | Предел прочности на растяжение (мин) | Предел текучести (мин) | Удлинение | Типы и основные области применения |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 6 класс | -45°C (-50°F) | ≤0,5% | ≥415 МПа | ≥240 МПа | ≥30% | Низкоуглеродистая марганцевая сталь. Наиболее распространенный и экономичный сорт. Используется в системах водоподготовки, холодильном оборудовании, трубопроводах для холодного климата. |
| 3-й класс (3,5Ni) | -101°C (-150°F) | 3,18-3,82% | ≥450 МПа | ≥240 МПа | ≥30% (L) / ≥20% (T) | Сталь с содержанием никеля 3,5%. Экономически эффективна в диапазоне температур от -50°C до -101°C. Применяется в установках дегидрирования парогенераторов, этиленовых заводах, воздухоразделительных установках, арктических трубопроводах. |
| 4 класс | -101°C (-150°F) | ≤0,5% | ≥415 МПа | ≥240 МПа | ≥30% | Раскисленная углеродистая сталь. Матричная структура, содержащая небольшое количество феррита. Ограниченная ударная вязкость при низких температурах по сравнению с 3,5-никельовой сталью. |
| 7 класс | -73°C (-100°F) | 2,0-2,5% | ≥450 МПа | ≥240 МПа | ≥30% | Сталь с содержанием никеля 2,5%. Промежуточный вариант между марками 6 и 3. |
| 8 класс (9Ni) | -196°C (-320°F) | 8,4-9,6% | ≥690 МПа | ≥515 МПа | ≥22% | Сталь с содержанием никеля 9%. Отличная ударная вязкость при экстремально низких температурах. Для магистральных трубопроводов СПГ (-162°C). |
| 11 класс (высокая прочность) | -196°C. Аналогично группе 8. | Аналогично 8 классу. | Аналогично 8 классу. | Аналогично 8 классу. | Аналогично 8 классу. | Изготовлено методом ковки из высококачественной раскисленной стали, используемой для производства ответственных компонентов, работающих при сверхнизких температурах. |
Раздел 3: Химический состав – Строгий контроль соответствия стандарту ASTM A334 Grade 3
Опираясь на многолетний, проверенный опыт производства листовой стали 3.5Ni и горячекатаных бесшовных труб, компания Womic Steel разработала строго контролируемые диапазоны химического состава специально для процесса холодной вытяжки труб малого диаметра. Это обеспечивает превосходную ударную вязкость при низких температурах, сохраняя при этом стабильную технологичность холодной вытяжки.
| Элемент | ASTM A334 Gr.3 (макс./требуется) | Цель дизайна стальной конструкции Womic | Фактический анализ ковша Womic Steel |
|---|---|---|---|
| Углерод (C) | ≤0,19% | 0,06 – 0,09% | 0,07% |
| Кремний (Si) | 0,18 – 0,37% | 0,18 – 0,33% | 0,24% |
| Марганец (Mn) | 0,31 – 0,64% | 0,45 – 0,60% | 0,51% |
| Фосфор (P) | ≤0,025% | ≤0,010% | 0,004% |
| Сера (S) | ≤0,025% | ≤0,005% | 0,001% |
| Никель (Ni) | 3,18 – 3,82% | 3,30 – 3,70% | 3,40% |
*Сочетание низкого содержания углерода (C ≤0,19%), сверхнизкого содержания фосфора и серы (P ≤0,025%, S ≤0,025%) и точного добавления никеля в количестве 3,18-3,82% исключает риск низкотемпературного охрупчивания при -101°C, одновременно соответствуя химическим и механическим требованиям ASTM A334 Gr.3 и обеспечивая превосходную обрабатываемость в холодном состоянии в процессе волочения.*
Раздел 4: Механические свойства – Подтвержденное соответствие стандарту ASTM A334 Grade 3
Механические свойства были протестированы как на исходной трубе (по всей толщине стенки), так и на готовой трубе (по поверхности) после одинаковой термической обработки, при этом образцы были взяты из стандартной производственной партии.
Прочностные характеристики при комнатной температуре
| Свойство | Требования стандарта ASTM A334 Gr.3 | Womic Steel (фактический продукт, серийное производство) |
|---|---|---|
| Предел текучести (смещение 0,2%) | ≥240 МПа | 330 – 360 МПа |
| Предел прочности | ≥450 МПа | 520 – 550 МПа |
| Удлинение (продольное) | ≥30% | 32 – 36% |
| Удлинение (поперечное) | ≥20% | 26–30% |
| Твердость (HB) | ≤190 | 160 – 175 |
Металлографическая структура
После нормализующей термообработки при температуре ≥845 °C с последующим воздушным охлаждением готовая труба имела мелкозернистую феррито-бейнитную микроструктуру с размером зерна приблизительно по стандарту ASTM № 10 (высокомелкозернистая структура), что способствует превосходной ударной вязкости при низких температурах.
Ударная вязкость по Шарпи при низкой температуре -101°C
Поскольку прямое испытание на ударную вязкость готовых тонкостенных труб (25x2 мм) невозможно в соответствии со стандартными методами (образец слишком мал), компания Womic Steel взяла исходные образцы труб с тем же номером плавки, подвергла их идентичной стандартизированной термообработке, что и готовые трубы, а затем обработала их до размеров образцов Шарпи с V-образным надрезом размером 2,5x10x55 мм. Затем испытание на ударную вязкость проводилось при еще более низкой температуре -117 °C, что превышает расчетную температуру -101 °C, для демонстрации достаточного запаса прочности.
| Температура испытания | Образец 1 | Образец 2 | Образец 3 | Требования ASTM (размер частиц 2,5 мм) |
|---|---|---|---|---|
| -117°C | 32J | 33J | 35J | Минимальное среднее значение ≥5 Дж; разовое значение ≥4 Дж |
Результаты испытаний на ударную вязкость значительно превосходят минимальные требования ASTM, демонстрируя исключительную низкотемпературную прочность материала со значительным запасом прочности, превышающим номинальную рабочую температуру -101°C.
Раздел 5: Технологический процесс – Холодная вытяжка и термообработка труб малого диаметра увеличенной длины
Компания Womic Steel производит бесшовные трубы из низкотемпературной стали марки 3.5Ni, используя полностью индустриальный производственный процесс, специально оптимизированный для изделий малого диаметра, сверхдлинной длины и с высоким качеством поверхности:
- Плавка в электродуговой печи + рафинирование в ковше + вакуумная дегазация:Обеспечивает чрезвычайно низкое содержание водорода, кислорода и азота, а также строгий химический контроль (P ≤0,005%, S ≤0,001%).
- Непрерывное литье + прокатка заготовок:Производит высококачественные трубчатые полости с отличной внутренней целостностью и гладким покрытием поверхности.
- Горячий пирсинг (пирсинг «крест-ролл»):Заготовки нагреваются в печи с шагающим балочным механизмом и прокалываются в полые оболочки с толстыми стенками при оптимизированных температурах прокатки; эксцентриситет сводится к минимуму.
- Холодное паломничество / Холодное рисование– Многократная вытяжка (с промежуточным отжигом): это ключевой процесс для получения сверхдлинных труб. Для конечного размера 25х2 мм процесс обычно требует трех точно контролируемых проходов холодной вытяжки, при этом каждый проход упрочняет материал. Между проходами трубы проходят промежуточный отжиг для восстановления пластичности и предотвращения образования трещин, вызванных упрочнением.
- Отжиг раствора (нормализация):Обработка проводилась в печи с контролируемой атмосферой при температуре ≥845 °C с последующим воздушным охлаждением для снятия напряжений, возникающих при холодной обработке, и измельчения микроструктуры.
- Выпрямление:Высокоточная роликовая правка обеспечивает допуск на прямолинейность ≤1,5 мм на метр.
- Обрезка по длине и финишная обработка:Отрезные пилы с летающим механизмом обеспечивают высокую точность; концы обрабатываются для снятия заусенцев или снятия фаски по мере необходимости.
- 100% неразрушающий контроль, гидростатические испытания и маркировка:Перед окончательной штамповкой с низким уровнем напряжений каждая труба проходит ультразвуковой контроль, вихретоковый контроль и испытание под давлением.
- Достигнут конечный размер:Наружный диаметр 24,96–25,05 мм × толщина стенки 2,04–2,16 мм × длина 22 м. Шероховатость внутренней и внешней поверхности ≤1,4 мкм Ra, соответствует качеству труб теплообменника класса 1 согласно NB/T 47019.1-2021 (субмикрометровая шероховатость поверхности).
Раздел 6: Контроль качества и тестирование – Комплексная проверка характеристик
Каждая производственная партия бесшовных труб из низкотемпературного никеля марки 3.5Ni проходит испытания в соответствии со стандартами ASTM A334/A334M:2021.
Сертификаты:Сертификат заводских испытаний по стандарту EN 10204 Тип 3.1. Сертификат типа 3.2 с подтверждением третьей стороной (SGS/BV/DNV/TÜV) предоставляется по запросу.
Стабильность от партии к партии:Компания Womic Steel ведет подробную документацию по каждому номеру плавки и каждой партии, обеспечивая полную прослеживаемость каждой готовой трубы.
Раздел 7: Области применения – Где трубки из 3,5-нитрида ASTM A334 марки 3 показывают себя наилучшим образом
Бесшовные трубы из низкотемпературного никеля с содержанием 3,5% никеля предназначены для надежной длительной эксплуатации в диапазоне температур от -45°C до -101°C, заполняя пробел между стандартным материалом марки 6 и дорогостоящим материалом марки 8 с содержанием 9% никеля.
Труба из 3,5% никеля является наиболее экономически выгодным материалом для температурного диапазона от -50°C (марка 6) до -196°C (марка 8 с 9% никеля), что делает ее предпочтительным решением для большинства низкотемпературных применений в нефтехимической промышленности.
Раздел 8: Почему стоит выбрать сталь Womic для бесшовных низкотемпературных труб из никеля 3,5Ni?
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
Свяжитесь с Womic Steel
Для получения информации, технической поддержки или запроса коммерческого предложения на низкотемпературные трубки из никеля марки 3,5Ni, соответствующие стандарту ASTM A334 Grade 3 (или другим низкотемпературным маркам), пожалуйста, свяжитесь с нами напрямую.
Дата публикации: 24 июня 2026 г.