Við lágt hitastig er stýrandi eiginleiki stálpípa ekki togstyrkur heldur hörku. Ferritískt stál sem hegðar sér á sveigjanlegan hátt við umhverfisaðstæður getur brotnað í brothættum ham þegar það er kælt niður fyrir umbreytingarhitastigið og brothætt sprunga breiðist út miklu hraðar en nokkur skoðunar- eða viðhaldsáætlun getur brugðist við. Cryogenic leiðsla er því valin, prófuð og skoðuð með beinbrotaeftirlit sem aðalmarkmið.
Hvers vegna Toughness stjórnar lághita-hönnun
Sérhver frostlína er nauðsynleg til að sýna fram á að efnið muni ekki bila í brothættum ham við lægsta hitastig sem það getur upplifað, þar með talið uppnámi og neyðaraðstæðum. Þessar vísbendingar koma frá Charpy V-hakkahöggprófun sem gerð var við hönnunarmálmhitastig í samræmi við ASTM E23, með frásoginni orku og hliðarþenslumörkum sem sett eru af gildandi pípuforskrift. Aðrir eiginleikar skipta líka máli: varmasamdráttur verður að koma til móts við skipulagið og varmaleiðni hefur áhrif á hversu mikla einangrun línan þarfnast.
Einkunnir og forskriftir fyrir Cryogenic Service
| Einkunn | Forskrift | Dæmigert hönnunarhitastig | Dæmigerð þjónusta |
|---|---|---|---|
| A333 bekk 1 | ASTM A333 / ASME SA-333 | Niður í um -45 gráður | Lágt-hitakerfi úr kolefnisstáli |
| A333 bekk 6 | ASTM A333 / ASME SA-333 | Niður í um -45 gráður | LNG og lág-hitaferlislínur, staðlaðar |
| A333 bekk 3 | ASTM A333 / ASME SA-333 | Niður í um -100 gráður | Kalt-box og kælilögn |
| A333 bekk 8 | ASTM A333 / ASME SA-333 | Niður í um -195 gráður | Flutningur fljótandi köfnunarefnis og fljótandi vetnis |
| 304L, 316L austenitic óaðfinnanlegur og soðinn | ASTM A312, ASTM A358 | Niður í um -196 gráður | LNG geymsla og flutningur, skiptirör |
| P355NL lágt-hitapípa | EN 10216-4 | Niður í um -50 gráður | Evrópsk lág-hitaferli rör |
| Stálpípa með lágu-hitastigi | GB/T 18984 | Niður í um -45 gráður | Innlendar LNG og kaldar þjónustulínur |
Hönnunarhitastigið í töflunni fylgir höggprófunarhitanum sem krafist er í hverri forskrift; nákvæma orkuþörf og viðeigandi prófunarhitastig verður að taka úr útgáfu staðalsins sem vitnað er í í innkaupapöntuninni.
Samskeyti, stoðir og varmasamdráttur
Kryógenísk lína breytist umtalsvert í lengd við kólnun- og sú hreyfing verður að taka upp frekar en að hemja hana. Soðnar samskeyti eru ákjósanlegar vegna þess að þær eru í eðli sínu leka-þéttar og rassuðar eru venjulega fullar í gegn. Þar sem óhjákvæmilegt er að bolta flansar er hitauppstreymi komið á þannig að hiti berist ekki inn í kalda hlutann og þéttingar eru valdar með tilliti til sveigjanleika við vinnuhitastig. Þenslulykkjur, gormahengjur og rennistoðir fullkomna fyrirkomulagið og pípuálagsgreining sannreynir að stútálag á dælur og ílát haldist viðunandi.
Einangrunarkerfi
Tómarúm-húðuð pípa gefur lægsta hitaleka fyrir tiltekna þykkt og er algeng á fljótandi helíum og fljótandi vetnisflutningslínum. Fyrir LNG-línur með stærri þvermál er í staðinn notað perlít, frumugler eða pólýúretanfroða með gufuvörn. Hvort sem kerfið er valið þarf einangrunin að þola samdrátt innra rörsins, standast rakainngang og halda ytra yfirborði yfir daggarmarki þannig að ekki myndist ís á hlífinni.
Skoðun og prófun
Samþykkisprófun á frostlögnum sameinar venjulega niðurstöður höggprófunar með fullri rekjanleika hitatölu, röntgenmynda- eða úthljóðsskoðun á ummálssuðu samkvæmt ASME B31.3 reglum, vatnsstöðu- eða pneumatic styrkleikaprófun og helíummassa-lekaprófun þar sem þéttleikakrafan er ströng. Fullbúin kerfi geta einnig verið háð köldu losti eða hitauppstreymi til að staðfesta að stoðir og liðir hagi sér eins og spáð er.
Algengar spurningar
Sp.: Hvað er lægsta hitastigið fyrir ASTM A333 Grade 6 pípu?
6. stig er höggprófað við um það bil -45 gráður og er vinnuhestur fyrir LNG og svipaða lághitavinnsluþjónustu; kaldari skyldur krefjast Grade 3 eða Grade 8, eða austenitic ryðfríu einkunn.
Sp.: Af hverju eru 304L og 316L valin fyrir LNG þjónustu?
Austenítísk uppbygging þeirra er áfram sterk við mjög lágt hitastig, þannig að þau sýna ekki sveigjanlegan-til-brothætta umskipti ferrítísks stáls og hægt er að nota þau niður í hitastig fljótandi köfnunarefnis og meira.
Sp.: Er vatnsstöðupróf nóg til að uppfylla skilyrði fyrir frostlögn?
Nei. Þrýstipróf sannar styrkleika og heilleika við umhverfisaðstæður, en sýna þarf fram á hörku sérstaklega með höggprófun við hönnunarmálmhitastig.
Sp.: Hvernig er þéttum -fryógenískum liðum leka?
Fullsoðin smíði er æskileg, með boltasamskeytum sem takmarkast við búnaðartengingar þar sem hitarofa og lág-hitaþétting er notuð og hver samskeyti er lekaprófuð með helíum eftir samsetningu.
Sp.: Hvaða einangrun er best fyrir frostpípu?
Lofttæmdu-húðuð pípa fyrir kaldustu og minnstu línurnar og perlít, frumugler eða froðu með gufuvörn fyrir LNG pípur með stærri þvermál þar sem þykktin er minna mikilvæg.
