Ống thép chịu áp lực cao, các loại và đặc điểm của chúng

Ống thép được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp và cơ sở sản xuất. Mặc dù quy trình sản xuất phức tạp và kéo dài, nhu cầu về ống thép chịu áp lực cao vẫn luôn cao.

Các loại sau đây cũng không kém phần phổ biến:

• liền mạch;
• Nhà máy nồi hơi;
• hàn điện;
• hồ sơ.

Tất cả các loại nêu trên đều phải tuân thủ các yêu cầu khắt khe hơn, như được quy định trong các tiêu chuẩn GOST 10705-80, 10706-80, 20295-85, 8696-74, 3262-75.

Nếu không qua xử lý bổ sung, ống thép chịu áp lực cao không được phép bán hoặc sản xuất. Ví dụ, bất kỳ kim loại nào cũng cần được phủ lớp chống ăn mòn, điều này sẽ tác động tích cực đến chất lượng của nó.

Một số loại ống cuộn được phủ vật liệu cách nhiệt, nhựa hoặc vecni, và cũng có thể sử dụng sơn đặc biệt.

Thép có thể được gia công theo nhiều cách khác nhau, nghĩa là đã có nhiều phương pháp được phát triển để sản xuất ống. Chúng ta hãy liệt kê những phương pháp chính.

1. Đúc. Được sản xuất bằng phương pháp đúc sử dụng máy móc hoặc máy tiện chuyên dụng.
2. Không mối nối. Được sản xuất bằng phương pháp ép. Quá trình này bao gồm việc cán một phôi thép.
3. Được hàn. Được làm từ thép tấm, sau khi được tạo hình thành hình tròn, phải được hàn tại mối nối.

Ống thép hàn có thể được sản xuất bằng hai công nghệ:

• Được tạo hình nguội.
• Hàn điện.

Ống thép liền mạch được sản xuất bằng phương pháp sau: cán nguội hoặc cán nóng.

Mỗi loại đều có 6 cấp độ, và các cấp độ này được phân loại tiếp theo như sau:

• Vật liệu dùng trong sản xuất;
• Tính toàn vẹn của sản phẩm khi nhìn từ mặt cắt ngang;
• mục đích kỹ thuật;
• phương pháp sản xuất;
• theo hình dạng mặt cắt ngang.

Thông tin chi tiết hơn về từng lớp học

Lớp 1Còn được gọi là đường ống dẫn khí hoặc đường ống tiêu chuẩn, chúng được sử dụng để vận chuyển khí, vật liệu rời hoặc chất lỏng.

Việc xây dựng đường ống, hệ thống cáp ngầm và hệ thống tưới tiêu là không thể thiếu các sản phẩm này. Chúng cũng thích hợp để làm giá đỡ và các loại hàng rào khác nhau.

Lớp 2Thích hợp cho mọi đường ống chính áp suất cao và thấp. Chúng vận chuyển khí và các sản phẩm dầu mỏ dưới áp suất. Loại thứ hai thích hợp để vận chuyển hóa dầu, nhiên liệu và chất lỏng.

Lớp 3Thích hợp cho các hệ thống áp suất cao hoặc nhiệt độ khắc nghiệt. Nó cũng được sử dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm và hóa chất. Ngoài ra, nó còn thích hợp cho việc gia nhiệt nồi hơi và thiết bị hạt nhân.

Lớp 4Chúng chủ yếu được sử dụng trong các hoạt động thăm dò tài nguyên thiên nhiên với vai trò là ống khoan, ống phụ trợ hoặc ống bao.

Lớp 5Còn được gọi là ống kết cấu, chúng được sử dụng trong sản xuất thiết bị vận tải và phụ trợ. Chúng cũng được sử dụng trong sản xuất đồ nội thất cho các kết cấu thép nhỏ. Chúng có thể được sử dụng trong ngành công nghiệp khoan làm giá đỡ hoặc cột.

Băng hình

Lớp 6Nó được sản xuất cho ngành công nghiệp cơ khí, nơi nó được sử dụng để chế tạo xi lanh và piston cho các thiết bị thủy lực. Nó cũng thích hợp cho ổ bi, trục xe và các bộ phận ô tô khác. Nó cũng được sử dụng trong việc xây dựng nhiều bể chứa hoạt động dưới áp suất đáng kể.

Đọc Bài viết về các sản phẩm thép dùng làm đường ống dẫn nước và khí đốt..

Ống thép chịu áp lực cao không mối nối được sản xuất như thế nào?

Các tiêu chuẩn quốc gia (GOST) quy định các thông số cụ thể để sản xuất một loại vật liệu nhất định. Bất kỳ sản phẩm liền mạch nào cũng được làm từ thép carbon hoặc thép không gỉ.

Đường kính ống cũng được xác định theo tiêu chuẩn GOST.

Ống thép không gỉ liền mạch được sản xuất theo các phương pháp cụ thể.

• Rèn.
• Vẽ.
• Đang nhấn.
• Thuê.

Bất kể phương pháp nào, ống thép liền mạch đều đáng tin cậy và bền bỉ. Những đặc điểm này khiến chúng được sử dụng phổ biến nhất trong các đường ống dẫn khí nén hoặc hệ thống thủy lực (trong trường hợp sau, người ta sử dụng ống thép thủy lực chịu áp suất cao).

Tên gọi đã nói lên tất cả. Ống cán liền mạch có đặc điểm là không có bất kỳ đường nối nào giữa các cạnh. Do đó, phương pháp sản xuất ống liền mạch khá phức tạp và đòi hỏi nhiều nguồn lực hơn. Điều này chắc chắn ảnh hưởng đến giá thành so với các sản phẩm được sản xuất bằng các công nghệ khác.

cán nóng không mối nốiSản phẩm được sản xuất bằng máy móc từ phôi đúc, rèn hoặc cán nóng. Các phôi này được nung nóng đến 1200°C. Phạm vi nhiệt độ thay đổi tùy thuộc vào mác thép.

Quy trình được mô tả ở trên tạo ra các ống cán có độ chính xác thấp, thành dày và chất lượng bề mặt kém. Do đó, phương pháp sản xuất này không phù hợp để sản xuất các ống có đường kính nhỏ, thành mỏng.

Các giai đoạn chính của quá trình sản xuất bao gồm những điều sau đây.

• Phôi được đưa vào lò nung, nơi thép được nung nóng đến nhiệt độ cao hơn một chút so với điểm tới hạn, đánh dấu giai đoạn tái kết tinh.
• Phôi thép nung đỏ sau đó được đưa đến máy dập lỗ. Tại đó, thanh thép hình chữ nhật được tạo hình thành một hình trụ rỗng. Trong thuật ngữ luyện kim, quá trình này được gọi là "tạo ống lót". Về mặt hình ảnh, thép nung đỏ đã có hình dạng một ống, nhưng nó thiếu hình dạng và kích thước cần thiết.
• Sau khi qua máy dập đột, chi tiết được chuyển đến một loạt các con lăn. Các con lăn này thực hiện quá trình biến dạng nóng. Chi tiết được nung nóng sẽ được tạo hình với đường kính và độ dày thành mong muốn. Trong quá trình cán, phôi cũng được kéo giãn.
• Sau khi cán, phôi phải được làm nguội bằng nước và cũng phải được hiệu chuẩn kiểm soát.
• Quá trình đã hoàn tất. Việc còn lại là cắt thành phẩm thành từng miếng và bảo quản.

Băng hình

1. GOST 8732-78
2. Đường kính được quy định: tối thiểu 20 mm, tối đa 550 mm.
3. Độ dày thành từ 2,5 mm đến 75 mm.
4. Chiều dài: tối thiểu 4 mét, tối đa 12,5 mét. Một số nhà sản xuất cung cấp kích thước tùy chỉnh với dung sai nhất định.
5. Sai số cho phép về độ cong không quá 20 milimét trên mỗi mét và không quá 2 đến 4 mm đối với tường, tùy thuộc vào kích thước.
6. Ngoài ra còn có độ lệch tối đa so với đường kính ngoài.

Được tạo hình nguội liền mạchNó được sản xuất bằng phương pháp kéo. Quy trình này sử dụng ống cán nóng, được đưa qua máy cán ống.

Nhiệt độ khá thấp đối với thép, không quá 450 độ C. Công nghệ tạo hình nguội cho phép sản xuất các chi tiết có đường kính nhỏ với thành mỏng. Độ dày được đo chính xác. Công nghệ này đảm bảo chất lượng bề mặt cao cho sản phẩm.

Băng hình

Phương pháp biến dạng nguội tương tự như biến dạng nóng, nhưng có hai điểm mấu chốt:

• Sau khi đi qua máy cán đột dập, phần thép "vỏ" phải được làm nguội trong nước. Quá trình tiếp theo được thực hiện ở nhiệt độ thấp hơn, nơi phôi ít dẻo hơn. Vì vậy, tên gọi đã nói lên tất cả. Tuy nhiên, nhiệt độ thấp trong quá trình này tạo ra một lượng nhiệt khá lớn.
• Trước khi hiệu chỉnh cuối cùng, quá trình biến dạng nguội bao gồm việc ủ sơ bộ. Về cơ bản, "ống" được nung nóng lại cho đến khi xảy ra quá trình tái kết tinh và sau đó để nguội. Tại sao điều này lại cần thiết? Nó tạo ra tính dẻo và độ bền cho kim loại, đồng thời giải phóng ứng suất bên trong.

1. GOST 8734-75
2. Độ méo nhẹ hoặc sự thay đổi về độ dày thành ống được cho phép.
3. Đối với việc dịch chuyển độ cong mặt cắt của sản phẩm, sai số trên mỗi mét không vượt quá 3 milimét đối với ống cán thành mỏng. Đối với ống cán có độ dày trung bình, sai số trên mỗi mét không vượt quá 2 milimét.
4. Công đoạn xử lý nhiệt cuối cùng không được thực hiện theo thỏa thuận riêng với khách hàng. Xử lý nhiệt là bắt buộc theo tiêu chuẩn.

Các sản phẩm này được phân loại như thế nào?

Trên thực tế, các loại ống cán tương tự được phân loại theo phương pháp sản xuất và độ dày thành ống.

Băng hình

Các phương pháp sau đây được phân biệt:

• Mối hàn điện thẳng.
• Hàn điện với đường hàn xoắn ốc.
• Gia công nóng liền mạch.
• Thép cán nguội và biến dạng nhiệt không mối nối.

Hai phương pháp cuối cùng được kết hợp thành một tiêu chuẩn chung.

Theo độ dày thành:

• Thành dày vượt trội;
• Thành dày;
• Thành mỏng;
• Đặc biệt là thành mỏng.

Tất cả sự khác biệt đều là do sự khác biệt về đường kính ngoài và độ dày thành.

Lớp phủ chống ăn mònViệc mạ kẽm có thể là bắt buộc hoặc hoàn toàn không bắt buộc. Hơn nữa, mạ kẽm chỉ áp dụng cho ống dẫn nước và khí đốt, cũng như các ống hàn điện thẳng. Mạ kẽm được phép áp dụng cho mọi loại thép, được sản xuất bằng bất kỳ phương pháp nào.

Nó được sử dụng ở đâu?

Ống thép chịu áp lực cao không mối nối có độ bền kéo vượt trội và không bị rò rỉ. Ống không mối nối thành dày được chấp nhận trong sản xuất.

Những sản phẩm này rất lý tưởng cho hệ thống thủy lực. Để nâng thùng xe tải, cần có một piston, với dầu được bơm vào bên trong dưới áp suất cực cao. Vật liệu liền mạch là yếu tố thiết yếu cho loại piston này.

Băng hình

Ngành năng lượngViệc truyền nhiệt không chỉ giới hạn ở việc làm nóng từ nồi hơi. Nhiệt có thể được cung cấp đến người tiêu dùng thông qua đường ống dẫn nhiệt chính, giống như nước nóng. Các bộ phận tản nhiệt trong nồi hơi (màng chắn và vách ngăn) cần vật liệu có khả năng chịu được hơi nước quá nhiệt và ngọn lửa.

Khả năng chịu áp suất bên trong gây ra hiện tượng vỡ phụ thuộc vào độ dày của bộ tản nhiệt. Tuổi thọ cũng là một yếu tố quan trọng. Nếu không có bộ phận liền mạch chất lượng cao, không thể đảm bảo cung cấp nhiệt trong suốt cả mùa.

Ngành công nghiệp dầu mỏCác sản phẩm ống chịu áp lực cao được sử dụng trong giếng khoan, ống bao, bơm tài nguyên thiên nhiên và vận chuyển đường ống.

Một sản phẩm tốt phải chịu được nhiều yếu tố, bao gồm cả sự dịch chuyển của đất. Tất nhiên, chỉ những sản phẩm ống chất lượng cao mới có thể mang lại tuổi thọ sử dụng lâu dài và không gặp sự cố.

Chúng có thể chịu được áp suất hàng chục và hàng trăm atm. Giếng càng sâu, tải trọng càng lớn. Thép có thể chịu được áp suất rất cao và chống chịu được độ dày của đất.

Ngành công nghiệp ô tô, hàng không và đóng tàuTrong các lĩnh vực đã đề cập, ống liền mạch thành mỏng với trọng lượng tối thiểu đang có nhu cầu cao.

Kết quảChúng tôi coi đây là phần giới thiệu về ống thép chịu áp lực cao. Thông tin chi tiết hơn (về mặt kỹ thuật) được trình bày trong các tiêu chuẩn GOST.