Sản xuất và ứng dụng các ống thép không có tường dày có đường kính lớn

Các ống thép liền mạch có đường kính lớn có đường kính là các thành phần quan trọng trong các ngành công nghiệp đòi hỏi vật liệu mạnh mẽ có khả năng chịu được áp lực cao, nhiệt độ khắc nghiệt, và ứng suất cơ học. Những đường ống này, đặc trưng bởi đường kính ngoài vượt quá 200 độ dày mm và tường thường lớn hơn 20 mm, rất cần thiết trong các ứng dụng như xi lanh thủy lực áp suất cao, đường ống dẫn dầu và khí đốt, và máy móc hạng nặng. Tài liệu này khám phá các quy trình sản xuất của họ, tính chất vật chất, hành vi cơ học, và các ứng dụng thực tế, với sự nhấn mạnh vào các tiêu chuẩn vật chất quốc tế.

1. Quá trình sản xuất

Việc sản xuất các ống thép không có tường dày có đường kính lớn liên quan đến các kỹ thuật tinh vi để đảm bảo tính toàn vẹn cấu trúc và độ chính xác chiều. Dưới đây là các giai đoạn chính:

1.1 Lựa chọn nguyên liệu và chuẩn bị phôi

Việc sản xuất bắt đầu với phôi thép chất lượng cao, thường được sản xuất thông qua lò hồ quang điện (EAF) hoặc lò oxy cơ bản (BOF) phương pháp. Các vật liệu phổ biến bao gồm thép carbon (ví dụ., ASTM A106 Gr.B, 20#) và thép hợp kim (ví dụ., 42CrMo, 34CrMo4). Các phôi được kiểm tra thành phần hóa học và khuyết tật nội bộ bằng các kỹ thuật như quang phổ và thử nghiệm siêu âm.

1.2 Xỏ lỗ nóng

Phôi được làm nóng đến 1100, sau đó bị xuyên thủng bằng một nhà máy xỏ khuyên Mannesmann để tạo ra một cái vỏ rỗng. Quá trình này đảm bảo một cấu trúc liền mạch, với đường kính ngoài điển hình khác nhau từ 100 mm đến 500 MM và độ dày thành 20 Ném80 mm đối với các đường ống có đường kính lớn.

1.3 Cán nóng hoặc đùn

Vỏ rỗng được xử lý thêm thông qua cuộn nóng (Sử dụng một nhà máy trục gá) hoặc đùn nóng. Đường kính phù hợp nóng lên 600 mm, trong khi đùn được ưa thích cho các phần có thành dày (Độ dày thành/tỷ lệ đường kính ngoài >0.1), Cung cấp tính đồng nhất và sức mạnh vượt trội. Nhiệt độ được duy trì trên 1000 ° C để tăng cường độ dẻo.

1.4 Hoàn thiện nguội (Không bắt buộc)

Đối với các ứng dụng yêu cầu dung sai chính xác (ví dụ., ± 0,1 mm) hoặc bề mặt mịn, Vẽ lạnh hoặc cuộn lạnh được áp dụng. Điều này làm tăng sức mạnh năng suất thông qua việc làm cứng công việc và tinh chỉnh các kích thước của đường ống, quan trọng đối với thùng xi lanh thủy lực.

1.5 Xử lý nhiệt

Xử lý nhiệt giúp tăng cường tính chất cơ học:

• Bình thường hóa: Làm nóng đến 850 nhiệt900 ° C và làm mát không khí để giảm căng thẳng.
• Làm nguội và ủ: Làm nguội ở 860 ° C và ủ ở 500 nhiệt600 ° C (ví dụ., cho 42crmo) Để đạt được sức mạnh cao và độ dẻo dai.

Bề mặt bên trong có thể được mài giũa để hoàn thành RA ≤ 0.4 μm cho các ứng dụng thủy lực.

1.6 Kiểm soát chất lượng

Hoàn thành các đường ống trải qua thử nghiệm nghiêm ngặt, bao gồm các xét nghiệm áp suất thủy tĩnh (lên đến 100 MPa), Phát hiện lỗ hổng siêu âm, và kiểm tra kích thước, Đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn như ASTM A519, TRONG 10297-1, hoặc gb/t 8162.

2. Thông số kỹ thuật và tính chất vật chất

Lựa chọn vật chất phụ thuộc vào áp lực, nhiệt độ, và điều kiện môi trường. Hai bảng được cung cấp dưới đây: Một cho các lớp học thông thường của Trung Quốc (Tiêu chuẩn GB) và khác cho châu Âu (TRONG) và người Mỹ (ASTM/ASME) Các lớp được sử dụng rộng rãi trên thị trường quốc tế.

2.1 Tiêu chuẩn vật liệu Trung Quốc (GB)

2.2 Tiêu chuẩn vật liệu châu Âu và Mỹ (En và astm/asme)

Ghi chú: Sức mạnh năng suất và độ bền kéo có thể thay đổi dựa trên xử lý nhiệt và độ dày thành. Các lớp châu Âu như P355N và 34CRMO4 là phổ biến trong các mạch áp suất, Trong khi các lớp ASTM như A519 4140 Excel trong các ứng dụng thủy lực áp suất cao.

3. Phân tích cơ học

3.1 Căng thẳng

Căng thẳng (S_H) là sự căng thẳng chiếm ưu thế trong các đường ống điều áp:

S_h = (P × D_I) / (2 × t)

Ví dụ: P = 80 MPa, D_i = 300 mm, t = 40 mm, S_h = (80 × 300) / (2 × 40) = 300 MPa, An toàn cho A519 4140 (S_Y = 655 MPa).

3.2 Thiết kế độ dày tường

Độ dày tường tối thiểu (T_Min) kết hợp một yếu tố an toàn (Sf = 2):

T_Min = (P × D_I) / (2 × s_y / SF)

Cho p = 80 MPa, D_i = 300 mm, S_Y = 655 MPa, T_Min = (80 × 300) / (2 × 655 / 2) = 36.64 mm, Vì vậy, t = 40 mm là đủ.

3.3 Áp lực nổ

Áp lực nổ (P_burst) chỉ ra ngưỡng thất bại:

P_burst = (2 × S_u × T) / D_I

Cho A519 4140 (Σ_u = 855 MPa), P_burst = (2 × 855 × 40) / 300 = 228 MPa, một biên độ đáng kể ở trên 80 MPa.

3.4 Cân nhắc mệt mỏi

Cho tải theo chu kỳ, giới hạn độ bền (σ_E ≈ 0,4-0,5 × σ_u) phải vượt quá biên độ ứng suất. Cho 34crmo4 (Σ_u = 900 MPa), σ_E ≈ 400 MP450 MPa, đảm bảo độ bền.

4. Ứng dụng

4.1 Hình trụ thủy lực áp suất cao

Lớp như A519 4140 và 34crmo4 được sử dụng trong thiết bị hạng nặng (ví dụ., Máy đào, nhấn), xử lý 50 MP100 MPa và lực lượng lên đến 1000 tấn.

4.2 Vận tải dầu khí

A106 GR.B và P355N Ống với 30 tường60 mm vận chuyển hydrocarbon áp suất cao, chống ăn mòn và mệt mỏi.

4.3 Máy móc hạng nặng và hệ thống biển

Trong các hãng Cranes và Nền tảng ngoài khơi, 42PIPES CRMO hoặc A335 P22 chịu đựng tải động động và môi trường khắc nghiệt.

4.4 Phát điện

A335 p22 và các lớp tương tự trong nồi hơi nhà máy điện xử lý hơi nước nhiệt độ cao lên đến 540 ° C và 10 MPa.

5. Ví dụ thiết kế thực tế

Đối với một xi lanh thủy lực với p = 90 MPa, đường kính ngoài = 400 mm, Sử dụng A519 4140:

• D_i = 340 mm, t = 30 mm
• S_h = (90 × 340) / (2 × 30) = 510 MPa (<655 MPa)
• T_Min = (90 × 340) / (2 × 655 / 2) = 46.72 mm (Yêu cầu tường dày hơn)
• P_burst = (2 × 855 × 30) / 340 = 150.88 MPa

MỘT 40 MM Wall mang lại σ_H = 382.5 MPa, Đảm bảo an toàn với điều chỉnh SF.

bài viết liên quan

Ống tròn màu đen đa chức năng ms erw

Ống MÌN ĐEN. Điện trở hàn (Acre) Ống được sản xuất từ ​​cuộn cán nóng / Khe. Tất cả các cuộn dây đến đều được xác minh dựa trên chứng chỉ kiểm tra nhận được từ nhà máy thép về các đặc tính cơ học và hóa học của chúng. Ống ERW được tạo hình nguội thành dạng hình trụ, không được tạo hình nóng.

Ống thép tròn màu đen ERW

Ống liền mạch được sản xuất bằng cách ép đùn kim loại đến chiều dài mong muốn; do đó ống ERW có mối hàn ở mặt cắt ngang của nó, trong khi ống liền mạch không có bất kỳ mối nối nào trong mặt cắt ngang của nó trong suốt chiều dài của nó. Trong ống liền mạch, không có mối hàn hoặc mối nối và được sản xuất từ ​​phôi tròn rắn.

Ống thép liền mạch

Ống liền mạch bằng thép carbon được sử dụng trong một loạt các ứng dụng trong tất cả các ngành công nghiệp khác nhau, trong đó có hóa dầu, môi trường, năng lượng, và hơn thế nữa. Cảm ơn hơn 100 nhiều năm kinh nghiệm kết hợp và kiến ​​thức sâu rộng trên nhiều ngành công nghiệp, chúng tôi có thể giúp bạn tìm được sản phẩm phù hợp cho ứng dụng duy nhất của bạn. Thân thiện của chúng tôi, đại diện dịch vụ khách hàng am hiểu sẽ lắng nghe nhu cầu của bạn và có thể đưa ra đề xuất để có được sản phẩm đáp ứng yêu cầu của bạn.

Kích thước và trọng lượng ống liền theo tiêu chuẩn

các 3 các yếu tố kích thước ống Kích thước Tiêu chuẩn của ống carbon và thép không gỉ (ASME B36.10M & B36.19M) Lịch trình kích thước ống (Lịch trình 40 & 80 phương tiện ống thép) Phương tiện kích thước ống danh nghĩa (NPS) và đường kính danh nghĩa (DN) Biểu đồ kích thước ống thép (biểu đồ kích thước) Bảng phân loại trọng lượng ống (WGT)

Ống thép và quy trình sản xuất

Ống liền mạch được sản xuất bằng quy trình xuyên thấu, nơi phôi rắn được nung nóng và xuyên qua để tạo thành một ống rỗng. Ống hàn, mặt khác, được hình thành bằng cách nối hai cạnh của tấm thép hoặc cuộn dây bằng các kỹ thuật hàn khác nhau.

Danh sách ống thép UL

Ống thép carbon có khả năng chống sốc và rung cao nên rất lý tưởng để vận chuyển nước, dầu & khí và chất lỏng khác dưới đường. Kích thước Kích thước: 1/8"đến 48" / Độ dày DN6 đến DN1200: Sch 20, bệnh lây truyền qua đường tình dục, 40, XS, 80, 120, 160, Loại XXS: Bề mặt ống liền mạch hoặc hàn: Sơn lót, Dầu chống gỉ, FBE, 2Thể dục, 3Vật liệu tráng LPE: ASTM A106B, A53, API 5L B, X42, X46, X52, X56, X60, X65, Dịch vụ X70: Cắt, vát mép, Luồng, Rãnh, Lớp phủ, mạ kẽm