ท่อเหล็กแรงดันสูง ประเภทและคุณลักษณะต่างๆ

ท่อเหล็กถูกนำไปใช้ในอุตสาหกรรมและโรงงานผลิตหลายแห่ง แม้ว่ากระบวนการผลิตจะซับซ้อนและใช้เวลานาน แต่ความต้องการท่อเหล็กทนแรงดันสูงก็ยังคงมีอยู่เสมอ

ประเภทต่อไปนี้ก็ได้รับความนิยมไม่แพ้กัน:

• ไร้รอยต่อ;
• ห้องหม้อไอน้ำ;
• การเชื่อมไฟฟ้า;
• ประวัติโดยย่อ.

วัสดุทุกประเภทที่กล่าวมาข้างต้นอยู่ภายใต้ข้อกำหนดที่เพิ่มขึ้น ตามที่ระบุไว้ใน GOSTs 10705-80, 10706-80, 20295-85, 8696-74 และ 3262-75

ท่อเหล็กทนแรงดันสูงจะไม่ได้รับอนุญาตให้จำหน่ายหรือผลิตหากไม่ผ่านกระบวนการเพิ่มเติม ตัวอย่างเช่น โลหะทุกชนิดจำเป็นต้องได้รับการเคลือบสารป้องกันการกัดกร่อน ซึ่งจะส่งผลดีต่อคุณภาพของโลหะ

ท่อเหล็กรีดบางชนิดเคลือบด้วยวัสดุฉนวน พลาสติก หรือวานิช และบางครั้งอาจใช้สีชนิดพิเศษด้วย

เหล็กสามารถแปรรูปได้หลายวิธี ซึ่งหมายความว่ามีการพัฒนากระบวนการผลิตท่อหลายวิธี ต่อไปนี้คือวิธีหลักๆ ที่เราจะใช้

1. หล่อ. ผลิตโดยวิธีการหล่อโดยใช้เครื่องจักรหรือเครื่องกลึงแบบพิเศษ
2. ไร้รอยต่อ ผลิตหรือสร้างขึ้นโดยการกดขึ้นรูป กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการรีดแผ่นเหล็กเปล่า
3. เชื่อม ผลิตจากแผ่นเหล็ก ซึ่งหลังจากขึ้นรูปเป็นทรงโค้งแล้ว จะต้องเชื่อมตรงรอยต่อ

ท่อเหล็กเชื่อมสามารถผลิตได้โดยใช้เทคโนโลยีสองแบบ:

• ขึ้นรูปเย็น
• การเชื่อมด้วยไฟฟ้า

ท่อเหล็กไร้รอยต่อผลิตขึ้นโดยใช้วิธีการดังต่อไปนี้: การรีดเย็นหรือการรีดร้อน.

สำหรับแต่ละชนิด จะมี 6 คลาส ซึ่งแบ่งย่อยออกไปอีกดังนี้:

• วัสดุสำหรับการผลิต;
• ความสมบูรณ์ของผลิตภัณฑ์เมื่อมองจากด้านข้าง;
• วัตถุประสงค์ทางเทคนิค;
• วิธีการผลิต;
• โดยพิจารณาจากรูปทรงหน้าตัด

รายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับแต่ละคลาส

ชั้นประถมศึกษาปีที่ 1หรือเรียกอีกอย่างว่า ท่อส่งก๊าซหรือท่อส่งมาตรฐาน ใช้สำหรับขนส่งก๊าซ วัสดุจำนวนมาก หรือของเหลว

การก่อสร้างท่อส่งน้ำ การติดตั้งสายเคเบิลใต้ดิน และระบบชลประทานนั้นเป็นไปไม่ได้หากปราศจากผลิตภัณฑ์เหล่านี้ นอกจากนี้ยังเหมาะสำหรับใช้เป็นโครงสร้างค้ำยันและรั้วทุกชนิดอีกด้วย

ชั้นประถมศึกษาปีที่ 2เหมาะสำหรับท่อส่งหลักแรงดันสูงและต่ำทุกประเภท ใช้ขนส่งก๊าซและผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมภายใต้แรงดัน ท่อประเภทที่สองเหมาะสำหรับขนส่งปิโตรเคมี เชื้อเพลิง และของเหลว

ชั้นประถมศึกษาปีที่ 3เหมาะสำหรับระบบแรงดันสูงหรืออุณหภูมิสูงมาก นอกจากนี้ยังใช้ในอุตสาหกรรมอาหารและเคมีภัณฑ์ รวมถึงหม้อไอน้ำและอุปกรณ์นิวเคลียร์ด้วย

ชั้นประถมศึกษาปีที่ 4โดยส่วนใหญ่จะใช้ในกิจกรรมสำรวจทรัพยากรธรรมชาติ เช่น ท่อเจาะ ท่อช่วย หรือท่อปลอก

ชั้นประถมศึกษาปีที่ 5ท่อเหล่านี้เรียกอีกอย่างว่าท่อโครงสร้าง ใช้ในการผลิตอุปกรณ์ขนส่งและอุปกรณ์เสริม นอกจากนี้ยังใช้ในการผลิตเฟอร์นิเจอร์สำหรับโครงสร้างเหล็กขนาดเล็ก และสามารถใช้ในอุตสาหกรรมการขุดเจาะเป็นตัวรองรับหรือเสาได้อีกด้วย

วิดีโอ

ชั้นประถมศึกษาปีที่ 6เหล็กชนิดนี้ผลิตขึ้นสำหรับอุตสาหกรรมวิศวกรรมเครื่องกล โดยใช้ในการผลิตกระบอกสูบและลูกสูบสำหรับอุปกรณ์ไฮดรอลิก นอกจากนี้ยังเหมาะสำหรับตลับลูกปืน เพลาของยานยนต์ และชิ้นส่วนยานยนต์อื่นๆ รวมถึงใช้ในการก่อสร้างอ่างเก็บน้ำต่างๆ ที่ทำงานภายใต้แรงดันสูงด้วย

อ่าน บทความเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ท่อส่งน้ำและก๊าซที่ทำจากเหล็กกล้า.

ท่อเหล็กไร้รอยต่อทนแรงดันสูงผลิตได้อย่างไร?

มาตรฐานของรัฐ (GOSTs) กำหนดพารามิเตอร์เฉพาะที่ใช้ในการผลิตวัสดุประเภทใดประเภทหนึ่ง ผลิตภัณฑ์ไร้รอยต่อทุกชนิดผลิตจากเหล็กกล้าคาร์บอนหรือเหล็กกล้าไร้สนิม

ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อก็ถูกกำหนดตามมาตรฐาน GOST เช่นกัน

ท่อสแตนเลสไร้รอยต่อผลิตขึ้น ตามวิธีการเฉพาะ

• การตีขึ้นรูป
• การวาดภาพ.
• การกด.
• เช่า.

ไม่ว่าจะผลิตด้วยวิธีใด ท่อเหล็กไร้รอยต่อก็มีความน่าเชื่อถือและทนทาน คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้ท่อเหล็กไร้รอยต่อเป็นที่นิยมใช้มากที่สุดในท่อส่งอากาศอัดหรือระบบไฮดรอลิก (ในกรณีหลัง จะใช้ท่อเหล็กไฮดรอลิกแรงดันสูง)

ชื่อก็บอกอยู่แล้วว่ามันคืออะไร ท่อไร้รอยต่อทุกชนิดมีลักษณะเด่นคือไม่มีรอยต่อใดๆ บนเส้นรอบวง ด้วยเหตุนี้ วิธีการผลิตแบบไร้รอยต่อจึงค่อนข้างซับซ้อนและต้องการทรัพยากรเพิ่มขึ้น ซึ่งย่อมส่งผลกระทบต่อราคาหรือต้นทุนเมื่อเทียบกับผลิตภัณฑ์ที่ผลิตโดยใช้เทคโนโลยีอื่นๆ

เหล็กไร้รอยต่อรีดร้อนผลิตโดยใช้เครื่องจักรผลิตจากชิ้นงานหล่อ ชิ้นงานตีขึ้นรูป หรือชิ้นงานรีดร้อน โดยชิ้นงานเหล่านี้จะถูกให้ความร้อนถึง 1200°C ช่วงอุณหภูมิจะแตกต่างกันไปตามเกรดของเหล็ก

กระบวนการผลิตที่กล่าวมาข้างต้นทำให้ได้ท่อรีดที่มีความแม่นยำต่ำ ผนังหนา และคุณภาพพื้นผิวไม่ดี ดังนั้น วิธีการผลิตนี้จึงไม่เหมาะสมสำหรับการผลิตท่อขนาดเล็กที่มีผนังบาง

ขั้นตอนหลักในการผลิตประกอบด้วยดังต่อไปนี้

• ชิ้นงานจะถูกส่งไปยังเตาหลอม ซึ่งเหล็กจะถูกให้ความร้อนสูงกว่าจุดวิกฤตเล็กน้อย ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของกระบวนการตกผลึกใหม่
• จากนั้นแท่งเหล็กที่ร้อนจัดจะถูกส่งไปยังเครื่องอัดขึ้นรูป ที่นั่น แท่งเหล็กรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าจะถูกขึ้นรูปให้เป็นทรงกระบอกกลวง ในศัพท์ทางโลหะวิทยาเรียกว่า "การทำปลอก" ในทางสายตา เหล็กที่ร้อนจัดนั้นดูเหมือนท่ออยู่แล้ว แต่ยังขาดรูปทรงและขนาดที่ต้องการ
• หลังจากผ่านกระบวนการเจาะแล้ว ชิ้นส่วนจะถูกส่งไปยังลูกกลิ้งหลายตัว ซึ่งจะทำการขึ้นรูปด้วยความร้อน ชิ้นส่วนที่ได้รับความร้อนจะถูกขึ้นรูปให้ได้ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางและความหนาของผนังตามต้องการ ในระหว่างกระบวนการรีดขึ้นรูป ชิ้นงานจะถูกยืดออกไปด้วย
• หลังจากรีดขึ้นรูปแล้ว ชิ้นงานจะต้องถูกทำให้เย็นลงด้วยน้ำ และต้องทำการปรับเทียบควบคุมด้วย
• กระบวนการเสร็จสมบูรณ์แล้ว เหลือเพียงแค่ตัดผลิตภัณฑ์ที่เสร็จแล้วออกเป็นชิ้นๆ และจัดเก็บเท่านั้น

วิดีโอ

1. GOST 8732-78
2. ระบุขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง: ต่ำสุด 20 มม. สูงสุด 550 มม.
3. ความหนาของผนังตั้งแต่ 2.5 มม. ถึง 75 มม.
4. ความยาว: ขั้นต่ำ 4 เมตร สูงสุด 12.5 เมตร ผู้ผลิตบางรายเสนอบริการผลิตตามขนาดที่กำหนดเองโดยมีส่วนเผื่อ
5. ค่าความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้สำหรับความโค้งคือไม่เกิน 20 มิลลิเมตรต่อเมตร และไม่เกิน 2 ถึง 4 มิลลิเมตรสำหรับผนัง ขึ้นอยู่กับขนาด
6. นอกจากนี้ยังมีค่าเบี่ยงเบนสูงสุดจากเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกด้วย

ขึ้นรูปเย็นไร้รอยต่อผลิตโดยวิธีการดึงขึ้นรูป กระบวนการนี้ใช้ท่อเหล็กรีดร้อน ซึ่งจะถูกส่งผ่านเครื่องรีดท่อ

อุณหภูมิที่ใช้ในการขึ้นรูปเหล็กค่อนข้างต่ำ ไม่เกิน 450 องศาเซลเซียส เทคโนโลยีการขึ้นรูปเย็นช่วยให้สามารถผลิตชิ้นงานที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กและผนังบางได้ โดยสามารถวัดความหนาได้อย่างแม่นยำ เทคโนโลยีนี้รับประกันคุณภาพพื้นผิวที่สูงของผลิตภัณฑ์

วิดีโอ

วิธีการขึ้นรูปเย็นคล้ายกับวิธีการขึ้นรูปด้วยความร้อน แต่มีสองประเด็นสำคัญดังนี้:

• หลังจากผ่านกระบวนการเจาะแล้ว "เปลือก" เหล็กจะต้องถูกทำให้เย็นลงในน้ำ กระบวนการถัดไปจะดำเนินการที่อุณหภูมิต่ำกว่า ซึ่งชิ้นงานจะมีความยืดหยุ่นน้อยกว่า ดังนั้นชื่อจึงบ่งบอกถึงกระบวนการนี้ได้เป็นอย่างดี อย่างไรก็ตาม อุณหภูมิที่ต่ำลงในระหว่างกระบวนการนี้ก่อให้เกิดความร้อนจำนวนมาก
• ก่อนการปรับเทียบขั้นสุดท้าย การขึ้นรูปเย็นเกี่ยวข้องกับการอบอ่อนเบื้องต้น โดยหลักแล้ว "ปลอก" จะถูกให้ความร้อนอีกครั้งจนเกิดการตกผลึกใหม่ แล้วจึงปล่อยให้เย็นลง เหตุใดจึงจำเป็นต้องทำเช่นนี้? เพราะมันจะทำให้โลหะมีความยืดหยุ่นและความเหนียว และยังช่วยลดความเครียดภายในอีกด้วย

1. GOST 8734-75
2. อนุญาตให้มีรูปทรงรีเล็กน้อยหรือความหนาของผนังท่อที่แตกต่างกันเล็กน้อยได้
3. สำหรับการเลื่อนตำแหน่งความโค้งของหน้าตัดผลิตภัณฑ์ ค่าความคลาดเคลื่อนต่อเมตรต้องไม่เกิน 3 มิลลิเมตรสำหรับท่อรีดผนังบาง และสำหรับท่อรีดความหนาปานกลาง ค่าความคลาดเคลื่อนต่อเมตรต้องไม่เกิน 2 มิลลิเมตร
4. การอบชุบความร้อนขั้นสุดท้ายไม่ได้ดำเนินการโดยความเห็นชอบเป็นรายบุคคลกับลูกค้า การอบชุบความร้อนเป็นข้อบังคับตามมาตรฐาน

ผลิตภัณฑ์เหล่านี้จัดอยู่ในประเภทใด?

ในทางปฏิบัติ ท่อเหล็กรีดขึ้นรูปชนิดเดียวกันจะถูกจำแนกตามวิธีการผลิตและความหนาของผนังท่อ

วิดีโอ

วิธีการต่อไปนี้มีความแตกต่างกัน:

• รอยเชื่อมตรงด้วยไฟฟ้า
• เชื่อมด้วยไฟฟ้าโดยใช้รอยเชื่อมแบบเกลียว
• ขึ้นรูปด้วยความร้อนแบบไร้รอยต่อ
• ผลิตจากวัสดุไร้รอยต่อโดยการรีดเย็นและขึ้นรูปด้วยความร้อน

สองวิธีสุดท้ายถูกรวมเข้าด้วยกันเป็นมาตรฐานเดียวกัน

โดยพิจารณาจากความหนาของผนัง:

• ผนังหนาเป็นพิเศษ;
• ผนังหนา;
• ผนังบาง;
• ผนังบางเป็นพิเศษ

ความแตกต่างทั้งหมดเกิดจากความแตกต่างของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกและความหนาของผนัง

สารเคลือบป้องกันการกัดกร่อนการชุบสังกะสีอาจเป็นข้อบังคับหรือไม่จำเป็นเลยก็ได้ นอกจากนี้ การชุบสังกะสีมีให้เฉพาะสำหรับท่อน้ำและท่อก๊าซ และท่อเชื่อมไฟฟ้าแบบตะเข็บตรงเท่านั้น การชุบสังกะสีสามารถทำได้กับเหล็กทุกประเภทที่ผลิตด้วยวิธีการผลิตใดๆ ก็ได้

ใช้ที่ไหน?

ท่อเหล็กไร้รอยต่อทนแรงดันสูง มีความแข็งแรงทนทานเป็นพิเศษและป้องกันการรั่วซึมได้ดี ท่อไร้รอยต่อผนังหนาก็สามารถนำมาใช้ในการผลิตได้เช่นกัน

ผลิตภัณฑ์เหล่านี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับระบบไฮดรอลิก ในการยกกระบะรถบรรทุก จำเป็นต้องใช้ลูกสูบที่มีน้ำมันสูบฉีดอยู่ภายในภายใต้แรงดันสูง วัสดุไร้รอยต่อจึงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับลูกสูบดังกล่าว

วิดีโอ

อุตสาหกรรมพลังงานการถ่ายเทความร้อนไม่ได้จำกัดอยู่แค่การให้ความร้อนจากหม้อไอน้ำเท่านั้น ความร้อนสามารถส่งไปยังผู้บริโภคผ่านท่อส่งความร้อนหลักได้เช่นเดียวกับน้ำร้อน ตัวระบายความร้อนในหม้อไอน้ำ (ตะแกรงและแผ่นกั้น) ต้องใช้วัสดุที่สามารถทนต่อไอน้ำร้อนยวดยิ่งและเปลวไฟได้

ความต้านทานต่อการแตกหักที่สำคัญเนื่องจากแรงดันภายในขึ้นอยู่กับความหนาของแผ่นระบายความร้อน อายุการใช้งานก็เป็นปัจจัยสำคัญเช่นกัน หากไม่มีชิ้นส่วนไร้รอยต่อคุณภาพสูง ก็เป็นไปไม่ได้ที่จะรับประกันการจ่ายความร้อนตลอดทั้งฤดูกาล

อุตสาหกรรมน้ำมันผลิตภัณฑ์ท่อแรงดันสูงใช้สำหรับบ่อน้ำ ท่อปลอก การสูบน้ำเพื่อทรัพยากรธรรมชาติ และการขนส่งทางท่อ

ผลิตภัณฑ์ที่ดีต้องทนทานต่อปัจจัยหลายอย่าง รวมถึงการเคลื่อนตัวของพื้นดิน แน่นอนว่ามีเพียงผลิตภัณฑ์ท่อคุณภาพสูงเท่านั้นที่จะสามารถใช้งานได้ยาวนานและปราศจากปัญหา

พวกมันสามารถทนต่อแรงดันได้หลายสิบถึงหลายร้อยบรรยากาศ ยิ่งบ่อลึกเท่าไหร่ แรงดันก็ยิ่งมากขึ้นเท่านั้น เหล็กสามารถทนต่อแรงดันสูงมากและต้านทานความหนาของดินได้

อุตสาหกรรมยานยนต์ การบิน และการต่อเรือในภาคอุตสาหกรรมที่กล่าวถึง ท่อไร้รอยต่อผนังบางที่มีน้ำหนักเบาเป็นที่ต้องการอย่างมาก

ผลลัพธ์นี่เป็นเพียงบทนำเกี่ยวกับท่อเหล็กแรงดันสูง สำหรับข้อมูลทางเทคนิคโดยละเอียดเพิ่มเติม สามารถดูได้ในมาตรฐาน GOST