Như tên của nó, thép nhiệt độ thấp ống là ống thép có khả năng chịu nhiệt độ thấp tốt và được sử dụng cho các ứng dụng nhiệt độ thấp, thường đề cập đến ống thép hợp kim được sử dụng dưới -10 ℃ và có đủ độ dẻo dai. Thông thường, chúng tôi gọi ống thép được sử dụng ở -10 ~ -196 ℃ là thép nhiệt độ thấp và dưới -196 ℃ là ống thép đông lạnh hoặc ống thép nhiệt độ cực thấp. Người ta thường tin rằng mangan, niken và các nguyên tố khác có thể cải thiện độ dẻo dai ở nhiệt độ thấp. Các thí nghiệm cho thấy với việc tăng hàm lượng niken lên 1%, nhiệt độ chuyển tiếp tới hạn của độ giòn có thể giảm đi khoảng 20 ℃.

Theo cấu trúc mạng tinh thể, ống thép nhiệt độ thấp có thể được chia thành thép nhiệt độ thấp Ferrite lập phương tâm và thép nhiệt độ thấp Austenite lập phương tâm khối. Thép Ferritic ở nhiệt độ thấp dễ uốn đến nhiệt độ chuyển tiếp giòn khi nhiệt độ giảm mạnh đến giá trị tới hạn (hoặc phạm vi), độ dẻo dai giảm đột ngột, vì vậy không nên sử dụng ống thép dưới nhiệt độ chuyển tiếp, bằng cách thêm các nguyên tố hợp kim như như Mn, Ni để giảm tạp chất xen kẽ, tinh chỉnh kích thước hạt, kiểm soát kích thước, hình dạng và sự phân bố của pha thứ hai trong thép, v.v., làm cho nhiệt độ chuyển tiếp từ ferit dẻo đến giòn giảm (xem phần gia cố kim loại).

Ống thép nhiệt độ thấp có độ bền và độ dẻo dai tốt ở nhiệt độ thấp, hiệu suất xử lý tuyệt vời và khả năng chống ăn mòn, v.v. Không có nhiệt độ chuyển tiếp giòn trong phạm vi nhiệt độ thấp của ống đông lạnh Austenitic và nó có thể được sử dụng nói chung mà không cần xác minh nhiệt độ thấp của nó độ dai va đập. Thép nhiệt độ thấp Ferritic là vật liệu ống được sử dụng phổ biến nhất. Quá trình xử lý nhiệt ảnh hưởng đến cấu trúc vi mô và kích thước thớ của thép nhiệt độ thấp, đặc biệt là độ dẻo dai ở nhiệt độ thấp, được cải thiện rõ ràng sau khi tôi và tôi luyện. Nó được chia theo thành phần:

Thép Mn thấp cacbon

Nó chứa 0.05 ~ 0.28% C và 0.6 ~ 2% Mn. Tạo Mn / C≈10 để khử O, N, S, P và các tạp chất có hại khác, hoặc thêm một lượng nhỏ Al, Nb, Ti, V và các nguyên tố khác để tinh chế hạt. Nhiệt độ phục vụ thấp nhất của loại thép này là khoảng -60 ℃.

Thép hợp kim thấp

Nó chủ yếu bao gồm thép Niken thấp (2-4% Ni), thép Mn-Ni-Mo (0.6 ~ 1.5% Mn, Ni0.2 ~ 1.0%, 0.4 ~ 0.6% Mo, C≤ 0.25%, Ni-Cr-Mo thép (0.7 ~ 3.0% Ni, 0.4 ~ 2.0% Cr, 0.2 ~ 0.6% Mo, C≤ 0.25%). Nhiệt độ làm việc thấp nhất có thể thấp đến -110 ℃ hoặc hơn.

Thép hợp kim trung bình (cao)

Chủ yếu có thép 6% Ni, thép 9% Ni, thép 36% Ni, trong đó thép 9% Ni được sử dụng rộng rãi cho thép đông lạnh. Nhiệt độ hoạt động của nó có thể thấp tới -196 ℃.

ASTM A333, JISG3460, EN10216-4 và các tiêu chuẩn khác quy định các chi tiết của ống thép đông lạnh Ferritic, trong đó ASTM A333 Gr.3, Gr.6, Gr.8 và Gr.11 là các loại ống đông lạnh được sử dụng phổ biến nhất. Ống thép nhiệt độ thấp có các ứng dụng rộng rãi, như sản xuất ethylene, propylene, urê, amoniac, phân bón hợp chất như rửa, thanh lọc, khử lưu huỳnh, tẩy dầu mỡ và các thiết bị xử lý khác và cho ngành dược phẩm và sản xuất thiết bị đông lạnh, nhiệt độ cực thấp kho lạnh, việc truyền tải các thành phần ống và ống dẫn khí đốt hóa lỏng, khí hóa lỏng (LPG) thiết bị tách đông lạnh, thiết bị tách khí, v.v.

Trong thiết bị tách đông lạnh của LPG, nhiệt độ phục vụ thấp nhất của hầu hết các ống đông lạnh là -110 ℃, và một số thậm chí lên đến -150 ℃. Thép hợp kim thấp, thép 3 ~ 6% niken hoặc thép 9% niken có thể được sử dụng tương ứng. Đối với thiết bị tách khí có nhiệt độ làm việc thấp nhất là -196 ℃, thường được sử dụng thép niken 9% hoặc thép nhiệt độ thấp Austenitic. Ví dụ, thép đông lạnh Austenitic có cấu trúc ổn định nên được sử dụng cho thiết bị sản xuất / lưu trữ hydro lỏng ở -253 ° C và thiết bị helium lỏng ở -269 ° C.

Mặc dù giới hạn nhiệt độ của ống thép hơi khác nhau trên toàn thế giới, chẳng hạn như giới hạn nhiệt độ được xác định bởi Vương quốc Anh, Đức / Nhật Bản, Trung Quốc, Hoa Kỳ / Nga tương ứng là 0, -10, -20, -30 ℃, nhưng Môi trường công nghiệp thực tế có thể thấp đến -253 ℃ (hydro lỏng) hoặc thậm chí cao hơn. Do đó, một giá trị nhất định của độ bền va đập thường được quy định ở nhiệt độ thấp nhất.