ท่อเหล็กไร้ตะเข็บคืออะไร: วัสดุ มาตรฐาน และสูตรมวล

ท่อเหล็กไร้ตะเข็บคืออะไร

ท่อเหล็กไร้ตะเข็บเป็นผลิตภัณฑ์ท่อที่ไม่มีการเชื่อมตามยาว ผลิตจากเหล็กแท่งแข็งหรือเหล็กเส้นกลมเจาะแล้วรีดหรือดึงเป็นเปลือกกลวง ผนังท่อจึงต่อเนื่องกันจนเต็มเส้นรอบวง เนื่องจากไม่มีรอยเชื่อม ท่อจึงมีโครงสร้างที่สม่ำเสมอในทุกทิศทาง และทำงานได้ดีภายใต้แรงดันภายใน แรงบิด และความล้ามากกว่าท่อเชื่อมที่มีขนาดและเกรดเท่ากัน

ท่อไร้ตะเข็บสำเร็จรูปที่ร้อนผลิตโดยการเจาะเหล็กแท่งที่ได้รับความร้อนแล้วยืดออกบนโรงสีแมนเดรล โรงสีปลั๊ก โรงสีต่อเนื่อง หรือเครื่องขยายแบบหมุน ในกรณีที่ต้องการพิกัดความเผื่อที่เข้มงวดมากขึ้น พื้นผิวที่เรียบขึ้นหรือผนังที่บางลง เปลือกสำเร็จรูปที่ร้อนจะถูกดึงเย็นหรือรีดเย็น จากนั้นจึงอบอ่อน ดอง และยืดให้ตรง ผลลัพธ์ที่ได้คือส่วนกลวงที่ลำเลียงของเหลวหรือก๊าซได้อย่างมีประสิทธิภาพ ท่อมีน้ำหนักน้อยกว่าแท่งตันที่เทียบเท่ากัน เพื่อการดัดงอและแรงบิดที่เท่ากัน

วัสดุและมาตรฐานที่ใช้บังคับ

ขนาดมาตรฐานสำหรับท่อไร้ตะเข็บสำเร็จรูปแบบร้อนมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกประมาณ 6 มม. ถึง 720 มม. โดยมีความหนาของผนังตั้งแต่ประมาณ 1 มม. ถึง 60 มม. ขึ้นอยู่กับโรงสีและเส้นทางของกระบวนการ ท่อดึงเย็นขยายช่วงลงไปจนถึงเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กมากและผนังบางพร้อมพิกัดความเผื่อที่แน่น

การคำนวณมวลและความดัน

มวลทางทฤษฎีของท่อเหล็กคาร์บอนคำนวณจากขนาดที่ระบุโดยใช้ปัจจัยมาตรฐานสำหรับเหล็ก 0.02466 กิโลกรัมต่อมม. ของความหนาของผนังต่อมม. ของเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ย:

W = 0.02466 × S × (D − S)

โดยที่ W คือมวลเป็นกิโลกรัมต่อเมตร D คือเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกที่ระบุเป็นมม. และ S คือความหนาของผนังที่ระบุเป็นมม. สำหรับท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 60 มม. และผนัง 4 มม. W=0.02466 × 4 × (60 − 4)=5.52 กก./ม. สำหรับท่อชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน- จะใช้ค่าสัมประสิทธิ์น้ำหนัก C ประมาณ 1.03 ถึง 1.06 กับมวลท่อสีดำเพื่อให้เกิดชั้นสังกะสี โดยปกติความจุแรงดันภายในจะได้รับการตรวจสอบเทียบกับมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง เช่น สมการการออกแบบของ API 5L หรือข้อกำหนดพิกัดแรงดันของ ASTM A106 และ EN 10216

การใช้งานทั่วทั้งอุตสาหกรรม

น้ำมันและก๊าซ: ท่อเจาะ ท่อและท่อ ท่อรวบรวมและสายส่ง

ปิโตรเคมีและการกลั่น: คอยล์เตาหลอม ท่อแลกเปลี่ยนความร้อน ท่อกระบวนการ

การผลิตกระแสไฟฟ้า: ท่อหม้อไอน้ำและท่อซุปเปอร์ฮีตเตอร์ในเกรดคาร์บอน โลหะผสมต่ำ- และสเตนเลส

เครื่องจักร: กระบอกไฮดรอลิก ปลอกลูกปืน ท่อโครงสร้างยานยนต์และรถแทรกเตอร์

การก่อสร้างและสาธารณูปโภค: ท่อจ่ายน้ำมันแรงดันสูง- ท่อหลักที่ใช้แก๊สและน้ำ เสาเข็มและเสาโครงสร้าง

ท่อเชื่อมแบบไม่มีรอยต่อ

ท่อไร้ตะเข็บไม่มีตะเข็บเชื่อม ดังนั้นจึงทนทานต่อแรงกดดันที่สูงกว่า การโหลดแบบวนรอบ และการบิดงอ และเป็นค่าเริ่มต้นสำหรับบริการในหลุมเจาะและ-ที่อุณหภูมิสูง ท่อเชื่อมทำจากขดลวดหรือแผ่นที่ขึ้นรูปและต่อกันเป็นตะเข็บเดียว โดยนำเสนอเส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่กว่า ผนังที่เบากว่า และราคาต่อเมตรที่ต่ำกว่า และมีบทบาทสำคัญในการจ่ายน้ำ การตอกเสาเข็ม ท่อทั่วไป และ-การส่งผ่านแรงดันต่ำ ความแตกต่างที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือขนาด: ท่อเชื่อมสามารถผลิตได้ในเส้นผ่านศูนย์กลางที่เกินกว่าขีดจำกัดในทางปฏิบัติของโรงสีไร้ตะเข็บ ในขณะที่ท่อไร้ตะเข็บยังคงรักษาข้อได้เปรียบด้าน-ความหนาของผนังสำหรับงาน-ผนังหนักและ-งานแรงดันสูง

คำถามที่พบบ่อย

ถาม: ท่อไร้รอยต่อและท่อเชื่อมต่างกันอย่างไร?
ท่อไร้รอยต่อถูกเจาะจากเหล็กแท่งแข็งและไม่มีตะเข็บ ทำให้มีโครงสร้างที่สม่ำเสมอและทนทานต่อแรงกดและความล้าที่สูงขึ้น ท่อเชื่อมถูกสร้างขึ้นจากแผ่นหรือแถบและเชื่อมด้วยการเชื่อมตามยาว ซึ่งจำกัดการใช้งานในบริการแรงดันและอุณหภูมิที่ต้องการมากที่สุด

ถาม: มวลของท่อไร้ตะเข็บคำนวณอย่างไร
ใช้ W=0.02466 × S × (D − S) โดยมีความหนาของผนังและเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกเป็น มม. เพื่อให้ได้กิโลกรัมต่อเมตร ผลลัพธ์ที่ได้คือมวลทางทฤษฎีตามขนาดที่ระบุและความหนาแน่นของเหล็กที่ 7850 กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร

ถาม: มีมาตรฐานใดบ้างที่ครอบคลุมถึงท่อเหล็กไร้ตะเข็บ?
ASTM A106 และ GB/T 8163 สำหรับบริการของไหล, GB/T 8162 สำหรับการใช้โครงสร้าง, ASTM A335 และ EN 10216 สำหรับบริการโลหะผสมที่มีอุณหภูมิสูง-, ASTM A312 สำหรับสแตนเลส และ API 5L สำหรับท่อเส้น

ถาม: ท่อไร้ตะเข็บมีเส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุดคือเท่าไร?
ท่อไร้รอยต่อสำเร็จรูปแบบร้อน โดยทั่วไปจะมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกประมาณ 720 มม. เส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่กว่านั้นมาในรูปแบบท่อเชื่อม ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมสายส่งที่สูงกว่าขนาดนั้นจึงถูกเชื่อมเกือบตลอดเวลา

ถาม: เหตุใดท่อไร้รอยต่อจึงได้รับการอบอ่อนหรือทำให้เป็นมาตรฐานหลังจากการวาดแบบเย็น
การดึงเย็นจะทำให้เหล็กแข็งตัวและทิ้งความเค้นตกค้าง การหลอมหรือการทำให้เป็นมาตรฐานจะช่วยคืนความเหนียว ปรับแต่งเกรน และนำคุณสมบัติทางกลกลับเข้าสู่ช่วงที่กำหนดโดยมาตรฐานผลิตภัณฑ์

ถาม: มีการทดสอบอะไรบ้างกับท่อไร้ตะเข็บ?
การตรวจสอบโดยทั่วไปประกอบด้วยการวิเคราะห์ทางเคมี การทดสอบแรงดึง การทดสอบการทำให้เรียบและการโค้งงอ การทดสอบกระแสไฮโดรสแตติกหรือกระแสไหลวน และอัลตราโซนิก รวมถึงการตรวจสอบมิติของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก ความหนาของผนัง และความตรง