Steel Pipe Guide - Types Standards Sizes & Selection

Ο χαλύβδινος σωλήνας είναι ένα κοίλο, μακρύ, κυλινδρικό προϊόν που χρησιμοποιείται εκτενώς σε βιομηχανίες για μεταφορά υγρών, δομική υποστήριξη, κατασκευή μηχανημάτων και αμέτρητες άλλες εφαρμογές. Σύμφωνα με το Αμερικανικό Ινστιτούτο Σιδήρου και Χάλυβα (AISI), ο χαλύβδινος σωλήνας ορίζεται από την κοίλη διατομή-του, η οποία τον διακρίνει από το υλικό συμπαγούς ράβδου. Οι χαλύβδινοι σωλήνες κατασκευάζονται σε δύο βασικές μορφές: χωρίς ραφή και συγκολλημένους, καθένας με ξεχωριστές διαδικασίες κατασκευής, χαρακτηριστικά απόδοσης και προφίλ κόστους.

Ο σωλήνας χωρίς ραφή παράγεται με το τρύπημα ενός συμπαγούς χαλύβδινου κυλίνδρου και, στη συνέχεια, με κύλιση ή έλξη σε έναν κοίλο σωλήνα χωρίς συγκολλημένη ραφή. Αυτή η διαδικασία αποδίδει έναν σωλήνα με ομοιόμορφο πάχος τοιχώματος και χωρίς αδύναμα σημεία στο μήκος του, καθιστώντας τον ιδανικό για εφαρμογές υψηλής-πίεσης και υψηλής- θερμοκρασίας. Ο συγκολλημένος σωλήνας, αντίθετα, σχηματίζεται λυγίζοντας μια χαλύβδινη πλάκα ή πηνίο σε κυλινδρικό σχήμα και συγκολλώντας τη διαμήκη ραφή. Οι σύγχρονες τεχνικές συγκόλλησης όπως η ERW (Ηλεκτρική συγκόλληση αντίστασης), η LSAW (Συγκόλληση κατά μήκος βυθισμένου τόξου) και η SSAW (συγκόλληση σπειροειδούς βυθισμένου τόξου) παράγουν συγκολλημένους σωλήνες που είναι αξιόπιστοι και{5}}οικονομικοί για πολλές εφαρμογές.

Οι εφαρμογές των χαλύβδινων σωλήνων καλύπτουν σχεδόν κάθε βιομηχανικό τομέα. Στο πετρέλαιο και το φυσικό αέριο, οι σωλήνες μεταφέρουν αργό πετρέλαιο, φυσικό αέριο και διυλισμένα προϊόντα σε όλες τις ηπείρους. Η χημική βιομηχανία βασίζεται σε σωλήνες που είναι ανθεκτικοί στη διάβρωση-για την επεξεργασία επιθετικών μέσων. Η κατασκευή χρησιμοποιεί δομικό χαλύβδινο σωλήνα για κουφώματα κτιρίων, πασσάλους και σκαλωσιές. Οι μονάδες παραγωγής ενέργειας απαιτούν εξειδικευμένους σωλήνες υψηλής-θερμοκρασίας για συστήματα ατμού. Η ναυπηγική βιομηχανία, η μεταποίηση τροφίμων και η αυτοκινητοβιομηχανία εξαρτώνται από διαφορετικές ποιότητες και προδιαγραφές χαλύβδινων σωλήνων για την κάλυψη των μοναδικών λειτουργικών τους απαιτήσεων.

Οι σωλήνες από ανθρακούχο χάλυβα είναι η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη κατηγορία, αντιπροσωπεύοντας περίπου το 80% της συνολικής κατανάλωσης χαλύβδινων σωλήνων παγκοσμίως. Ταξινομείται ανάλογα με την περιεκτικότητα σε άνθρακα σε χαμηλού άνθρακα (έως 0,30% C), μεσαίου άνθρακα (0,30-0,60% C) και υψηλό άνθρακα (0,60-1,00% C). Οι πιο συνηθισμένες προδιαγραφές περιλαμβάνουν το ASTM A106 (άνευ ραφής για υπηρεσίες υψηλής{13}θερμοκρασίας), το API 5L (σωλήνας γραμμής για μεταφορά πετρελαίου και φυσικού αερίου) και το ASTM A53 (συγκολλημένο και χωρίς ραφή γενικής χρήσης). Το A106 Grade B είναι η κυρίαρχη κατηγορία για βιομηχανικές σωληνώσεις υψηλής θερμοκρασίας, προσφέροντας καλή ισορροπία αντοχής, συγκολλησιμότητας και κόστους. Οι βαθμοί API 5L από τον βαθμό B έως το X80 παρέχουν αυξανόμενα επίπεδα αντοχής για εφαρμογές αγωγών. Για μια λεπτομερή ανάλυση των ποιοτήτων ανθρακούχου χάλυβα, ανατρέξτε στο μαςΠλήρης οδηγός για τις ποιότητες σωλήνων από ανθρακούχο χάλυβα.

Ο σωλήνας από κράμα χάλυβα περιέχει σκόπιμες προσθήκες χρωμίου, μολυβδαινίου, νικελίου, βαναδίου ή άλλων στοιχείων κράματος για την ενίσχυση συγκεκριμένων ιδιοτήτων. Το χρώμιο βελτιώνει την αντοχή στην οξείδωση και τη διάβρωση. Το μολυβδαίνιο αυξάνει την αντοχή σε υψηλές-θερμοκρασίες. και το βανάδιο βελτιώνει τη δομή των κόκκων. Το πρότυπο ASTM A335 καλύπτει σωλήνα χωρίς συγκόλληση από φερριτικό κράμα χάλυβα για σέρβις σε υψηλές θερμοκρασίες, με βαθμούς που περιλαμβάνουν P5 (5Cr-0,5Mo), P9 (9Cr-1Mo), P11 (1,25Cr-0,5Mo), P21Cr{2}Mo, P21Cr (2). (9Cr-1Mo-V), και P92 (9Cr-0,5Mo-WV). Αυτοί οι σωλήνες χρωμίου-μολυίου είναι απαραίτητοι σε σταθμούς παραγωγής ενέργειας, πετροχημικές εγκαταστάσεις και διυλιστήρια όπου οι θερμοκρασίες υπερβαίνουν τους 400 βαθμούς. Εξερευνήστε το δικό μαςΟδηγός σωλήνων από κράμα χάλυβαγια λεπτομερείς συγκρίσεις.

Ο σωλήνας από ανοξείδωτο χάλυβα περιέχει τουλάχιστον 10,5% χρώμιο, το οποίο σχηματίζει ένα στρώμα παθητικού οξειδίου που παρέχει αντοχή στη διάβρωση. Οι συνήθεις ποιότητες ωστενιτικών περιλαμβάνουν 304 (γενικής χρήσης), 316 (βελτιωμένη αντοχή στη διάβρωση με μολυβδαίνιο), 321 (σταθεροποιημένο για σέρβις σε υψηλές{5} θερμοκρασίες) και 347 (σταθεροποιημένο με νιόβιο). Οι διπλοί ανοξείδωτοι χάλυβες όπως ο 2205 και ο 2507 προσφέρουν διπλάσια αντοχή διαρροής σε σχέση με τις ωστενιτικές ποιότητες με ανώτερη αντοχή στη διάβρωση λόγω καταπόνησης. Ο σωλήνας από ανοξείδωτο χάλυβα διέπεται από τα πρότυπα ASTM A312 (άνευ ραφής και συγκολλημένο), A269 (γενική υπηρεσία) και A270 (υγειονομική υπηρεσία).

Το μέγεθος του σωλήνα χρησιμοποιεί την ονομαστική οπή (NB) μετρημένη σε ίντσες, την Ονομαστική διάμετρο (DN) που μετράται σε χιλιοστά και την πραγματική εξωτερική διάμετρο (OD). Κρίσιμα, το NB δεν ισούται με το πραγματικό OD. Για παράδειγμα, ένας σωλήνας 4 ιντσών (DN100) έχει πραγματική OD 114,3 mm (4,5 ίντσες), όχι 100 mm ή 4 ίντσες. Η μετατροπή DN σε NB ακολουθεί DN=25 x NB (ίντσες). ΜαςΔιάγραμμα μεγέθους σωλήνωνπαρέχει πλήρεις πίνακες μετατροπών από 1/2" (DN15) έως 48" (DN1200).

Το Pipe Schedule (SCH) είναι ο τυποποιημένος προσδιορισμός πάχους τοιχώματος που ορίζεται από το ASME B36.10 για τον ανθρακούχο χάλυβα και το ASME B36.19 για τον ανοξείδωτο χάλυβα. Ο αριθμός χρονοδιαγράμματος αυξάνεται με το πάχος του τοιχώματος: SCH 5S (λεπτότερο) έως SCH XXS (παχύτερο). Η σχέση είναι περίπου Sch=1000 x P/S, όπου P είναι η πίεση σχεδιασμού και S είναι η επιτρεπόμενη τάση. Τα κοινά χρονοδιαγράμματα περιλαμβάνουν SCH 40 (τυποποιημένος τοίχος για γενική βιομηχανική χρήση), SCH 80 (εξαιρετικά ισχυρός για υψηλή-πίεση), SCH 160 και XXS (διπλή επιπλέον ισχυρή). Δείτε το δικό μαςΠλήρης οδηγός χρονοδιαγράμματος σωλήνωνκαι

Διάγραμμα πάχους τοιχώματος σωλήνων για ολοκληρωμένα δεδομένα.

Η σχέση μεταξύ του πάχους τοιχώματος και της βαθμολογίας πίεσης διέπεται από τον τύπο του Barlow: P=2St/D, όπου P είναι εσωτερική πίεση, S είναι επιτρεπόμενη τάση, t είναι το πάχος τοιχώματος και D είναι η εξωτερική διάμετρος. Για παράδειγμα, ένας σωλήνας SCH 40 A106 Gr.B 4 ιντσών (OD 114,3 mm, τοίχωμα 6,02 mm) έχει πίεση λειτουργίας περίπου 14,5 MPa σε θερμοκρασία περιβάλλοντος. ΜαςΟδηγός αξιολόγησης πίεσης σωλήνωνπεριλαμβάνει λεπτομερή παραδείγματα υπολογισμού και πίνακες βαθμολόγησης πίεσης για όλα τα κοινά υλικά και χρονοδιαγράμματα.

Τα πρότυπα για τους χαλύβδινους σωλήνες καθορίζονται από διεθνείς οργανισμούς για τη διασφάλιση της εναλλαξιμότητας, της ποιότητας και της ασφάλειας. Τα πρότυπα ASTM (American Society for Testing and Materials) είναι τα πιο ευρέως αναφερόμενα παγκοσμίως. Τα βασικά πρότυπα ASTM περιλαμβάνουν το A106 (ανθρακούχο χάλυβας χωρίς ραφές για υψηλή-θερμοκρασία), το A53 (συγκολλημένο και χωρίς ραφή ανθρακούχο χάλυβα), το A333 (χαμηλή{6}θερμοκρασία ανθρακούχο χάλυβα), το A335 (κράμα χάλυβα), το A179 (σωλήνες εναλλάκτη θερμότητας) και το A312 (ανοξείδωτο χάλυβα). Τα πρότυπα API (Αμερικανικό Ινστιτούτο Πετρελαίου) διέπουν τους σωλήνες της βιομηχανίας πετρελαίου και φυσικού αερίου, κυρίως το API 5L για σωλήνες γραμμής και το API 5CT για το περίβλημα και τους σωλήνες. Τα πρότυπα EN (EN 10216, EN 10217) χρησιμοποιούνται στην Ευρώπη, τα πρότυπα JIS (G3454, G3456, G3458, G3459) στην Ιαπωνία και τα πρότυπα GB (GB/T 8163, GB/T 5310, GB/T 9711) στην Κίνα. Η ολοκληρωμένη μαςΣύγκριση προτύπων ASTM έναντι EN έναντι JIS έναντι GBπαρέχει πλήρεις διασταυρούμενους-πίνακες αναφοράς.

Η προετοιμασία του άκρου του σωλήνα είναι κρίσιμη για την ποιότητα της συγκόλλησης. Οι μέθοδοι κοπής περιλαμβάνουν οξυ-καύσιμο (οικονομικό για ανθρακούχο χάλυβα), πλάσμα (υψηλή-ταχύτητα για διάφορα υλικά), πριονοκορδέλα (ψυχρή κοπή με καλό φινίρισμα επιφάνειας) και λέιζερ (υψηλής ακρίβειας για λεπτό-τοίχο). Οι τυπικοί τύποι λοξοτμήσεων περιλαμβάνουν V-λοξότμηση (30-37,5 μοίρες , πιο συνηθισμένο), σύνθετο J-λοξότμηση (για χοντρό-τοίχο), λοξότμητο U-(για πολύ παχύ και κράμα χάλυβα) και τετράγωνο άκρο για λεπτό τοίχωμα. Η τυπική γωνία λοξοτομής ανά ASME B16.25 είναι 37,5 μοίρες με όψη ρίζας 1,6 mm. ΜαςΟδηγός κοπής και λοξότμησης σωλήνωνκαλύπτει όλες τις μεθόδους αναλυτικά.

Η θερμική επεξεργασία μεταβάλλει τη μικροδομή του χαλύβδινου σωλήνα για να επιτύχει τις επιθυμητές μηχανικές ιδιότητες. Η κανονικοποίηση (θέρμανση σε βαθμό Ac3+30-50, ψύξη με αέρα) βελτιώνει τη δομή των κόκκων και βελτιώνει τη σκληρότητα. Η απόσβεση (ταχεία ψύξη σε νερό, λάδι ή πολυμερές) παράγει μαρτενσίτη για μέγιστη σκληρότητα. Η σκλήρυνση (αναθέρμανση κάτω από το Ac1) ανακουφίζει από τις καταπονήσεις και ρυθμίζει τη σκληρότητα. Η ανόπτηση (ψύξη φούρνου) μαλακώνει το υλικό. Οι ποιότητες κραματοποιημένου χάλυβα όπως το P91 απαιτούν ακριβείς κύκλους κανονικοποίησης και σκλήρυνσης. Δείτε το δικό μαςΟδηγός διαδικασίας θερμικής επεξεργασίας σωλήνωνγια πλήρεις παραμέτρους διαδικασίας.

Οι επικαλύψεις σωλήνων προστατεύουν από τη διάβρωση και παρατείνουν τη διάρκεια ζωής. Το Fusion Bonded Epoxy (FBE) παρέχει εξαιρετική πρόσφυση για θερμοκρασίες από -40 βαθμούς έως 120 βαθμούς. Το πολυαιθυλένιο τριών{7}}στρώσεων (3LPE) προσθέτει μηχανική προστασία για θαμμένους αγωγούς. Το πολυπροπυλένιο τριών στρωμάτων (3LPP) επεκτείνει την αντοχή στη θερμοκρασία στους 140 βαθμούς για εφαρμογές ανοικτής θάλασσας και ερήμου. Η επένδυση τσιμεντοκονίας χρησιμοποιείται για σωλήνες πόσιμου νερού. ΜαςΟδηγός επίστρωσης σωλήνωνβοηθά στην επιλογή του σωστού συστήματος επίστρωσης.

Η διασφάλιση ποιότητας περιλαμβάνει πολλαπλές μεθόδους δοκιμής για την επαλήθευση της ακεραιότητας του σωλήνα. Οι μη καταστροφικές δοκιμές (NDT) περιλαμβάνουν τις δοκιμές υπερήχων (UT) για εσωτερικά ελαττώματα, τις ακτινογραφικές δοκιμές (RT) για ογκομετρικές ατέλειες, τις δοκιμές μαγνητικών σωματιδίων (MT) για επιφανειακές ρωγμές σε σιδηρομαγνητικά υλικά και τις δοκιμές διεισδυτικής χρωστικής (PT) για επιφανειακά ελαττώματα. Η υδροστατική δοκιμή συμπιέζει κάθε σωλήνα σε 1,5 φορές πίεση εργασίας για να επαληθεύσει την αντοχή και τη στεγανότητα-διαρροής. Οι μηχανικές δοκιμές περιλαμβάνουν δοκιμές εφελκυσμού, σκληρότητας και κρούσης (Charpy V-notch). ΜαςΟδηγός NDTκαι

Οδηγός Υδροστατικών Δοκιμώνπαρέχουν ολοκληρωμένη κάλυψη.

Βιομηχανία	Βασικές Απαιτήσεις	Πρωτογενή Υλικά	Οδηγός
Χημική Επεξεργασία	Αντοχή στη διάβρωση, υψηλή-θερμοκρασία, περιορισμός τοξικών μέσων	316/316L SS, Duplex 2205, Alloy 20	P16
Τρόφιμα & Ποτά	Φινίρισμα επιφάνειας υγιεινής, συμμόρφωση FDA, συμβατότητα CIP/SIP	304L, 316L SS, Ra Μικρότερο ή ίσο με 0,8μm	P17
Ναυπηγική	Έγκριση νηογνώμονα, αντοχή στη διάβρωση του θαλασσινού νερού	316L SS, Cu-Ni 90/10, γαλβανισμένο CS	P18
Παραγωγή ενέργειας	Ισχύς ερπυσμού, αντοχή στην οξείδωση, υψηλή-θερμοκρασία	P91, P92, T22, A106 Γρ.Β	P19

Οι σωλήνες εναλλάκτη θερμότητας (ASTM A179, A213, A249) απαιτούν ακριβή έλεγχο διαστάσεων και εξαιρετική ποιότητα επιφάνειας για αποτελεσματική μεταφορά θερμότητας. Ο σωλήνας ακριβείας (ανοχής ψυχρού-με ανοχή ±0,1 mm) εξυπηρετεί υδραυλικούς κυλίνδρους και μηχανήματα ακριβείας, ενώ ο τυπικός σωλήνας καλύπτει τις γενικές ανάγκες μεταφοράς υγρών. Ο σωλήνας χαμηλής- θερμοκρασίας (A333 Gr.6) διατηρεί την αντοχή σε κρούση στους -45 βαθμούς για LNG και αρκτικές υπηρεσίες. Ο σωλήνας υψηλής{16} θερμοκρασίας (P91, P92) λειτουργεί πάνω από 600 βαθμούς σε υπερκρίσιμους σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής. Δείτε το δικό μαςΟδηγός σωλήνων εναλλάκτη θερμότηταςκαι

Σύγκριση ακριβείας έναντι τυπικών σωλήνωνγια αναλυτικές πληροφορίες.

Η Κίνα είναι ο μεγαλύτερος παραγωγός σωλήνων από χάλυβα στον κόσμο, με εξαγωγές σε περισσότερες από 200 χώρες. Τα βασικά πλεονεκτήματα περιλαμβάνουν την ανταγωνιστική τιμολόγηση λόγω των ολοκληρωμένων χαλυβουργείων και της αποτελεσματικής κατασκευής, τη σταθερή ποιότητα που πληροί τα διεθνή πρότυπα (ASTM, API, EN, JIS, GB) και τους ευέλικτους χρόνους παράδοσης με μεγάλη παραγωγική ικανότητα. Όταν προμηθεύεστε από Κινέζους προμηθευτές, πραγματοποιήστε ελέγχους στο εργοστάσιο για να επαληθεύσετε τις δυνατότητες, απαιτήστε-επιθεώρηση τρίτου μέρους (SGS, BV, Intertek) για διασφάλιση ποιότητας και διασφαλίστε πλήρη πιστοποιητικά δοκιμής μύλου (MTC) με ανιχνεύσιμους αριθμούς θερμότητας. Η ManufacturerPipe παρέχει πλήρη τεκμηρίωση και διαφανή διαχείριση της εφοδιαστικής αλυσίδας για κάθε παραγγελία.

Ε: Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του SCH 40 και του SCH 80;

A: Το SCH 80 έχει παχύτερο τοίχωμα από το SCH 40 για το ίδιο ονομαστικό μέγεθος, παρέχοντας μεγαλύτερη χωρητικότητα πίεσης. Για παράδειγμα, ένας σωλήνας SCH 40 4 ιντσών έχει πάχος τοιχώματος 6,02 mm ενώ ο SCH 80 έχει 8,56 mm. Το SCH 80 χρησιμοποιείται για εφαρμογές υψηλότερης πίεσης ή όπου απαιτείται πρόσθετο όριο διάβρωσης.

Ε: Μπορούν τα A106 Gr.B και API 5L Gr.B να χρησιμοποιηθούν εναλλακτικά;

Α: Αν και χημικά παρόμοια, δεν είναι πλήρως εναλλάξιμα. Το A106 Gr.B έχει σχεδιαστεί για σέρβις υψηλών-θερμοκρασιών με ρητές επιτρεπόμενες τιμές τάσεων ανά ASME Ενότητα II. Το API 5L Gr.B περιλαμβάνει πρόσθετες απαιτήσεις αντοχής σε θραύση για την εξυπηρέτηση του αγωγού. Η αντικατάσταση απαιτεί αναθεώρηση μηχανικού σύμφωνα με τον ισχύοντα κώδικα σχεδιασμού.

Ε: Ποιο είναι καλύτερο: σωλήνας χωρίς ραφή ή συγκολλημένος;

Α: Κανένα από τα δύο δεν είναι παγκοσμίως καλύτερο. Ο σωλήνας χωρίς ραφή δεν έχει ραφή συγκόλλησης, με αποτέλεσμα να προτιμάται για σέρβις υψηλής-πίεσης και υψηλής- θερμοκρασίας. Ο συγκολλημένος σωλήνας είναι πιο οικονομικός και μπορεί να κατασκευαστεί σε μεγαλύτερες διαμέτρους. Η επιλογή εξαρτάται από τις συνθήκες λειτουργίας, τους περιορισμούς κόστους και τις ισχύουσες απαιτήσεις κώδικα.

Ε: Πώς να επιλέξετε το σωστό πρόγραμμα σωλήνων;

Α: Προσδιορίστε την πίεση και τη θερμοκρασία εργασίας, επιλέξτε το υλικό του σωλήνα, υπολογίστε το ελάχιστο απαιτούμενο πάχος τοιχώματος χρησιμοποιώντας τον τύπο του Barlow, εφαρμόστε το επίδομα διάβρωσης και τους παράγοντες ασφαλείας και, στη συνέχεια, επιλέξτε το Πρόγραμμα που παρέχει τουλάχιστον το υπολογισμένο πάχος τοιχώματος.

Επικοινωνήστε με την ομάδα μηχανικών μας για καθοδήγηση από ειδικούς και ανταγωνιστικές τιμές για ανθρακούχο χάλυβα, κράμα χάλυβα και σωλήνα από ανοξείδωτο χάλυβα.

Λάβετε μια προσφορά