Ανθρακούχο Σωλήνας: Οι τεχνικές παράμετροι που καθορίζουν την απόδοση
Σωλήνας από ανθρακούχο χάλυβαείναι ένα σωληνωτό προϊόν κατασκευασμένο από κράμα σιδήρου-άνθρακα με περιεκτικότητα σε άνθρακα έως 2,1% κατά βάρος. Η μοναδική πιο σημαντική τεχνική παράμετρος είναι η περιεκτικότητα σε άνθρακα: καθώς αυξάνεται ο άνθρακας, η σκληρότητα και η αντοχή αυξάνονται ενώ η ολκιμότητα και η συγκολλησιμότητα μειώνονται. Αυτή η ανταλλαγή-οδηγεί κάθε μεταγενέστερη απόφαση - από την επιλογή βαθμού έως τη διαδικασία συγκόλλησης και το επίπεδο επιθεώρησης.
1. Περιεκτικότητα σε άνθρακα και ταξινόμηση σωλήνων
| Τύπος ανθρακούχου χάλυβα | Περιεκτικότητα σε άνθρακα | Βασικά Χαρακτηριστικά | Τυπική χρήση σωλήνων |
|---|---|---|---|
| Χαμηλού άνθρακα (ήπιος χάλυβας) | Λιγότερο ή ίσο με 0,25% | Εξαιρετική συγκολλησιμότητα, καλή ολκιμότητα, χαμηλό κόστος | Α53, Α106 Γρ. B, API 5L Gr. B - X70 |
| Μέτριος άνθρακας | 0.25% - 0.60% | Υψηλότερη αντοχή, μέτρια συγκολλησιμότητα | Εξειδικευμένες μηχανολογικές εφαρμογές και εφαρμογές πίεσης |
| Υψηλός άνθρακας | 0.60% - 2.1% | Πολύ σκληρό, κακή συγκόλληση | Σπάνια χρησιμοποιείται για σωλήνα. κυρίως φορούν εξαρτήματα |
2. Παράμετροι κατασκευής: Άνευ ραφής έναντι συγκολλημένου
Με τη μέθοδο κατασκευής, ο σωλήνας από ανθρακούχο χάλυβα χωρίζεται σε δύο οικογένειες με διακριτές τεχνικές παραμέτρους.Σωλήνας χωρίς ραφήτρυπιέται από ένα συμπαγές στρογγυλό μπιλιέτα (διεργασία Mannesmann, μπιγιέτα θερμαίνεται στους ~1.200 βαθμούς) και δεν έχει συγκολλημένη ραφή, δίνοντας ανώτερη ακεραιότητα πίεσης.Συγκολλημένος σωλήναςσχηματίζεται από πλάκα ή πηνίο:ERW(συγκόλληση αντίστασης υψηλής συχνότητας, έως ~24 in.),LSAW(ευθεία διαμήκης ραφή, μεγάλη διάμετρος έως 120 in.+), καιSSAW(σπειροειδής ραφή, έως ~3.000 mm, θεωρητικά απεριόριστο μήκος).
3. Μηχανικές και χημικές παράμετροι με μια ματιά
| Βαθμός | Αντοχή εφελκυσμού (min) | Ισχύς διαρροής (min) | Επιμήκυνση (min) |
|---|---|---|---|
| ASTM A106 Γρ. ΕΝΑ | 330 MPa (48.000 psi) | 205 MPa (30.000 psi) | 30% διαμήκης |
| ASTM A106 Γρ. σι | 415 MPa (60.000 psi) | 240 MPa (35.000 psi) | 30% / 16,5% εγκάρσια |
| ASTM A106 Γρ. ντο | 485 MPa (70.000 psi) | 275 MPa (40.000 psi) | 30% / 16,5% εγκάρσια |
| API 5L X52 (PSL1) | 460 MPa | 360 MPa | Ανά τυπική φόρμουλα |
| API 5L X65 (PSL1) | 535 MPa | 450 MPa | Ανά τυπική φόρμουλα |
Η χημεία καθορίζει τη συγκολλησιμότητα και τη σκληρότητα όσο και τη δύναμη. Σύμφωνα με το ASTM A106, κάθε μείωση του άνθρακα κατά 0,01% επιτρέπει αύξηση του μαγγανίου κατά 0,06% (έως 1,35% max) και τα υπολείμματα όπως ο φώσφορος (λιγότερο από ή ίσο με 0,035%) και το θείο (λιγότερο από ή ίσο με 0,035%) πρέπει να είναι αυστηρά περιορισμένο σε θρυμματισμό και να είναι θρυμματισμένο και σε καυτότητα.
4. Δοκιμές παραμέτρων που πρέπει να απαιτούν οι αγοραστές
Οι αξιόπιστοι μύλοι επικυρώνουν κάθε παράμετρο πριν από την αποστολή. Οι αγοραστές θα πρέπει να απαιτήσουν στο πιστοποιητικό δοκιμής του μύλου (EN 10204 3.1): χημική ανάλυση (OES), δοκιμή εφελκυσμού (ASTM A370 / ISO 6892), υδροστατική δοκιμή, δοκιμή υπερήχων (ASTM E213), δοκιμή δινορευμάτων, δοκιμές ισοπέδωσης και κάμψης και Charpy V{5}βαθμός εγκοπής ίση με PSL27 J). Το PSL2 επιβάλλει επιπλέον 100% NDT κάθε σωλήνα.
Συχνές ερωτήσεις
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ σωλήνων χωρίς ραφή και συγκολλημένου ανθρακούχου χάλυβα;
Ο σωλήνας χωρίς συγκόλληση τρυπιέται από ένα συμπαγές κάλυμμα χωρίς ραφή συγκόλλησης, προσφέροντας ανώτερη ακεραιότητα πίεσης. Ο συγκολλημένος σωλήνας σχηματίζεται από λωρίδα ή πλάκα και συγκολλάται, καθιστώντας τον πιο οικονομικό για μεγάλες διαμέτρους.
Τι είναι το Πρόγραμμα 40 έναντι του Προγράμματος 80;
Το χρονοδιάγραμμα αναφέρεται στο πάχος τοιχώματος υπό ASME B36.10M. Το Πρόγραμμα 80 έχει παχύτερο τοίχωμα και μεγαλύτερη ικανότητα πίεσης από το Πρόγραμμα 40 στο ίδιο ονομαστικό μέγεθος, με μεγαλύτερο βάρος και μικρότερη εσωτερική διάμετρο.
Ποια είναι η αντοχή διαρροής του σωλήνα από ανθρακούχο χάλυβα;
Διαφέρει ανά βαθμό: A106 Gr. Το A έχει 205 MPa (30 ksi), Gr. Το B έχει 240 MPa (35 ksi), Gr. Το C έχει 275 MPa (40 ksi). Το API 5L X52 απαιτεί μεγαλύτερο ή ίσο με 360 MPa.
Ποιο πρότυπο πρέπει να χρησιμοποιήσω για υπηρεσίες υψηλής- θερμοκρασίας;
Το ASTM A106 προδιαγράφεται για σωλήνες από ανθρακούχο χάλυβα χωρίς συγκόλληση σε υπηρεσίες υψηλής-θερμοκρασίας, υψηλής-πίεσης, όπως λέβητες και διυλιστήρια. Το API 5L είναι για σωλήνα γραμμής μεταφοράς πετρελαίου και φυσικού αερίου.
Πώς κατασκευάζεται ο σωλήνας χωρίς ραφή;
Ένα συμπαγές στρογγυλό μπιλιέτα θερμαίνεται στους ~ 1.200 βαθμούς, τρυπιέται σε ένα κοίλο κέλυφος (φαινόμενο Mannesmann), στη συνέχεια τυλίγεται εν θερμώ σε ένα μανδρέλι μέχρι τη διάμετρο και το τοίχωμα στόχου, ακολουθούμενο από το μέγεθος, το ίσιωμα και το προαιρετικό κρύο σχέδιο.
Γιατί το PSL2 είναι πιο ακριβό από το PSL1;
Το PSL2 προσθέτει υποχρεωτικές δοκιμές πρόσκρουσης, όρια ισοδύναμου άνθρακα, μέγιστη απόδοση/τακτικά καπάκια, αυστηρότερο έλεγχο θείου και φωσφόρου και 100% μη-μη καταστροφική δοκιμή κάθε σωλήνα.
