중요성
LNG는 약 -162°C에서 저장 및 취급되며, 안전 여유를 고려하여 시험 온도가 -196°C(액체 질소의 끓는점)까지 올라갑니다. 이러한 온도에서 일반 탄소강 및 3.5% 니켈강도 취성화됩니다. 극저온 LNG 배관, 플레이트 및 피팅의 업계 표준은 ASTM A553 Type I(플레이트), ASTM A333 Grade 8(파이프) 및 ASTM A420 WPL8(피팅)로 규정된 9% 니켈강 계열입니다.
주요 기술 사항
ASTM A553 Type I(9% 니켈강 플레이트)의 일반적인 화학 성분 및 기계적 특성 범위:
| 속성 | 값 |
|---|---|
| 탄소(C) | 0.13 max |
| 망간(Mn) | 0.90 max (heat) |
| 인(P) | 0.015 max |
| 황(S) | 0.015 max |
| 규소(Si) | 0.15-0.40 (heat) |
| 니켈(Ni) | 8.50-9.50 (heat) |
| 인장 강도 | Approx. 690-825 MPa |
| 항복 강도 | 585 MPa minimum |
| 200 mm에서 연신율 | 18% minimum |
| 시험 온도 | -196°C까지 |
ASTM A553 Type I은 이중 노멀라이징 및 템퍼링 또는 담금질 및 템퍼링 상태로 공급됩니다. 이에 상응하는 파이프 사양은 ASTM A333 Grade 8(역시 9% Ni강)이며, 이에 상응하는 맞대기 용접 피팅은 ASTM A420 Grade WPL8입니다.
의사 결정 매트릭스
| 최소 설계 온도 | 파이프 / 피팅 / 플랜지 계열 |
|---|---|
| -46°C | A333 Gr 6 / A420 WPL6 / A350 LF2 |
| -101°C | A333 Gr 3 / A420 WPL3 / A350 LF3 |
| -196°C (LNG) | A333 Gr 8 / A420 WPL8 / A553 Type I (plate) / A522 forgings |
| -196°C 이하 | 오스테나이트계 스테인리스강 또는 알루미늄 합금으로 전환 |
일반적인 조달 실수
- A553(플레이트)와 A333(파이프) 및 A420(피팅)을 혼동하는 경우. 각각의 적용 범위가 다릅니다. LNG 패키지에는 세 가지 모두 필요합니다.
- 저온에서 충격 시험을 생략하는 경우. A553 Type I은 일반적으로 -196°C에서 시험됩니다. 모든 플레이트, 파이프 및 피팅에 대한 MTC에서 이를 확인하십시오.
- 투자율을 무시하는 경우. 9% Ni강은 강자성이며 때때로 오스테나이트계 합금과 혼동됩니다. 엔지니어링 계약업체와 자기 특성 요구 사항을 확인하십시오.
- 부적합한 용접 재료. 9% Ni 용접은 일반적으로 인코넬 계열(ERNiCrMo) 용접 재료를 사용하여 극저온 인성을 유지합니다. 탄소강 용가재로 용접하지 마십시오.
- 엄격한 표면 결함 기준을 잊는 경우. 극저온 플레이트 및 단조품은 상온 서비스 등가품보다 더 엄격한 UT 및 표면 결함 요구 사항이 있습니다.
구매자 체크리스트
- 발주서 라인에 ASTM A553 Type I, A333 Gr 8 또는 A420 WPL8과 열처리 조건(DNT 또는 QT)을 명시하십시오.
- 모든 MTC에서 -196°C에서의 Charpy V-노치 충격 값을 확인하십시오.
- 이음매 없는 맞대기 용접 파이프 피팅의 경우 단조 공정, 열처리 사이클 및 파단된 Charpy 시편의 충격 시험을 확인하십시오.
- 파이프 벤드의 경우 굽힘 후 열처리가 9% Ni 극저온 특성을 유지하는지 확인하십시오.
- 이음매 없는 강관의 경우 추가 요구 사항에 따라 UT 및 표면 검사를 확인하십시오.
- 극저온 프로젝트 실적에 대한 당사의 인증서를 상호 참조하십시오.
- 전체 설계 온도 데이터와 함께 당사의 문의 양식을 통해 LNG 문의를 보내주십시오.
출처
- https://energy-steel.com/an-overview-of-astm-a553-type-i-9-ni-steel-plate/
- http://www.metalspiping.com/9-nickel-steel.html
- https://masteel.co.uk/news/9-nickel-steel-lng-cryogenic-applications/
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