스틸 파이프는 석유 및 가스 운송에서 구조 적용 및 정밀 기계에 이르기까지 현대 산업 인프라의 중추를 형성합니다. 업계에서 가장 널리 사용되는 파이프 유형 중 3 개는 ERW (전기 저항 용접), DOM (Mandrel) 및 원활한 파이프입니다. 각 제조 공정은 특정 응용 및 압력 등급에 적합한 별개의 재료 특성을 산출합니다. 이 기사는 이러한 중요한 강관 품종에 대한 기본 특성, 제조 공정 및 최적의 적용을 검토합니다.
제조 공정 : 각 파이프 유형의 생산 방법
ERW 파이프 제조
전기 저항 용접 (ERW) 파이프는 일련의 형성 작업을 겪는 평평한 강철 스트립으로 시작됩니다. 제조 공정에는 다음이 포함됩니다.
스틸 스트립의 박리 및 평평
원통형 모양으로 진행되는 점진적 형성
고주파 전류를 통한 에지 가열
압축 롤러를 사용하여 이음새의 압력 용접
용접 열처리 및 치수 교정
고주파 전류는 피부 효과와 근접 효과 원리를 활용하여 스트립 가장자리를 용접 온도로 빠르게 가열합니다. 후속 압력 결합은 연속 세로 용접 이음새를 생성합니다. 최신 ERW 기술은 에너지 소비가 상대적으로 낮음으로써 우수한 생산 효율성을 제공하여 이러한 파이프를 많은 응용 분야에서 비용 효율적으로 만듭니다.
DOM 파이프 생산 기술
Mandrel (DOM) 파이프 위에 그려진 것은 기본 재료로서 ERW 또는 원활한 파이프로 시작하는 정밀 제조 접근법을 나타냅니다. 돔 제조 시퀀스는 일반적으로 다음을 포함합니다.
베이스 튜브로 시작 (종종 ERW)
정밀한 맨드릴 위에 콜드 드로잉
정확한 공차를 달성하기 위해 다중 도면이 통과합니다
드로잉 작업 사이의 스트레스 관련 어닐링
최종 치수 검증 및 표면 마감
이 냉간 작업 프로세스는 더 밀도가 높고 균일 한 재료 구조를 생성하면서 치수 정확도를 크게 향상시킵니다. 도면 작동은 ERW베이스 재료가 사용될 때 원래 용접 이음새와 관련된 미세 구조적 이상을 효과적으로 최소화하거나 제거하여 기계적 특성이 원활한 파이프의 기계적 특성에 접근하게됩니다.
원활한 파이프 형성
원활한 파이프 제조는 고체 강철 빌릿으로 시작하여 생산 공정에서 용접이 포함되지 않습니다. 전형적인 원활한 제조 시퀀스에는 다음이 포함됩니다.
고체 강철 빌릿 가열 온도를 형성합니다
가열 된 빌릿을 뚫어 중공 쉘을 만듭니다
롤링 또는 압출 과정을 통한 신장
Mandrel Mills를 통한 크기 및 벽 두께 제어
열처리 및 교정을 포함한 마무리 작업
이보다 복잡한 제조 공정은 더 큰 에너지 입력 및 재료 처리가 필요하지만 균일 한 원주 특성을 갖는 파이프를 생성하고 용접 관련 불연속이 없습니다. 용접 이음새가 없으면 매끄러운 파이프는 특히 재료 균질성이 필수적인 고압 및 중요한 서비스 응용 프로그램에 적합합니다.
파이프 유형 간의 중요한 성능 차이
구조적 무결성 비교
세 가지 파이프 유형은 구조적 특성에 상당한 차이를 나타냅니다.
ERW 파이프 : 잠재적 인 응력 농도 지점을 나타내는 가시 세로 용접 솔기가 특징입니다. 현대의 고주파 ERW 공정은 양질의 용접을 생성하지만 열 영향 구역은 야금 적 불연속으로 남아 있습니다.
DOM 파이프 : 콜드 드로잉 프로세스는 ERW베이스 재료의 용접 관련 이상을 줄이면서 균질성이 크게 향상되었습니다. 차가운 작업은 둘레 주위의 일관성이 향상된보다 균일 한 곡물 구조를 만듭니다.
원활한 파이프 : 종 방향 이음새가없는 가장 균일 한 원주 특성을 제공합니다. 이 균일 한 구조는 용접 관련 문제를 제거하고 압력 및 응력 변동 하에서 일관된 성능을 제공합니다.
치수 정밀도 및 표면 품질
표면 마감 및 치수 제어는 세 가지 파이프 유형마다 크게 다릅니다.
ERW 파이프 : 일반적으로 직경이 우수한 것이 좋지만 용접 이음새가 눈에 띄는 용접 솔기와 종종 용접 라인을 따라 작은 표면 결함이있을 수 있습니다.
DOM 파이프 : 우수한 ID/OD 동심성 및 벽 두께 균일 성으로 우수한 치수 정밀도를 제공합니다. 표면 마감은 매우 매끄럽기 때문에 공차 요구 사항이 엄격한 응용 프로그램에 이상적입니다.
원활한 파이프 : 편심 (벽 두께의 변화)은 때때로 DOM 파이프보다 클 수 있지만 일반적으로 좋은 치수 제어를 제공합니다. 표면 품질은 일반적으로 우수하지만 롤링 과정에서 약간의 결함을 나타낼 수 있습니다.
기계적 특성 고려 사항
기계적 강도 및 성능 특성은 제조 방법에 따라 다릅니다.
ERW 파이프 : 표준 압력 응용에 적합한 중간 강도를 제공합니다. 용접 구역은 기본 재료와 약간 다른 기계적 특성을 가질 수 있습니다.
DOM 파이프 : 드로잉 공정의 작업 경화 효과로 인해 피로 저항성이 향상된 우수한 인장 및 항복 강도를 나타냅니다. 기계적 특성은 둘레 주변에서 매우 일관성이 있습니다.
Seamless Pipe : 변동하는 하중 하에서 뛰어난 압력 격리 기능과 우수한 성능을 제공합니다. 균일 한 재료 특성으로 인한 극도의 압력 또는 온도 응용에 특히 적합합니다.
비용 고려 사항 및 경제적 요인
생산 경제학은 재료 선택 결정에 큰 영향을 미칩니다.
ERW 파이프 : 높은 생산 효율, 재료 활용 및 에너지 요구 사항이 낮아서 가장 경제적 인 솔루션을 제공합니다. 자동화 된 지속적인 생산 공정은 인건비를 최소화합니다.
DOM PIPE : 추가 처리 단계로 인해 ERW보다 가격 프리미엄을 명령하지만 치수 정확도가 중요한 많은 정밀 응용 분야에서는 원활한 파이프보다 비용 효율적입니다.
SEAMLESS PIPE : 복잡한 제조 공정, 에너지 소비가 커지고 더 광범위한 재료 처리 요구 사항으로 인해 가장 높은 비용 옵션을 나타냅니다. 가격 프리미엄은 중요한 응용 분야에서 우수한 성능을 반영합니다.
최적의 응용 프로그램 환경
ERW 파이프 응용 프로그램
ERW 파이프는 이상적으로 적합합니다.
API 5L 사양 당 표준 석유 및 가스 수집 시스템
건물 및 인프라의 구조 적용
중간 압력 하에서 물 및 유체 전달 시스템
표준 공차 요구 사항이있는 기계식 튜브 응용
중간 정도의 압력 등급이 허용되는 비용에 민감한 프로젝트
DOM 파이프 응용 프로그램
DOM 파이프는 다음과 같은 정밀 환경에서 탁월합니다.
정확한 ID/OD 치수가 필요한 자동차 유압 시스템
타운 공차 요구 사항을 가진 정밀 기계 구성 요소
항공기 및 항공 우주 유압 시스템
고성능 차량 섀시 구성 요소
우수한 표면 마감과 치수 일관성이 필요한 응용
원활한 파이프 응용 프로그램
원활한 파이프는 다음에 선호되는 선택입니다.
API 5L 또는 ISO 3183 당 고압 전송 라인
NACE MR0175 규정 준수가 필요한 사워 서비스 환경
DNV-OS-F101 표준에 따른 해외 및 해저 응용 프로그램
ASME 표준 당 보일러 및 압력 용기 구성 요소
API 5CT 사양에 따른 오일 및 가스 우물 케이싱 및 튜브
실패 결과가 심한 중요한 서비스 응용 프로그램
프로젝트 요구 사항에 대한 선택 지침
ERW, DOM 및 SEAMLESS 파이프를 선택할 때 이러한 주요 요인을 고려하십시오.
압력 등급 요구 사항
파이프 유형을 작동 압력 요구와 일치시킵니다.
낮거나 중간 정도의 압력 응용 (최대 약 1,000psi)의 경우 ERW 파이프는 종종 비용 효율적인 솔루션을 제공합니다.
치수 정밀도가 필요한 중간 압력 응용의 경우 DOM 파이프
고압 시스템 (3,000 PSI 이상) 또는 임계 서비스 응용 프로그램의 경우 Seamless Pipe은 최고의 안전 마진을 제공합니다.
치수 정밀 요구
공차 요구 사항을 고려하십시오.
표준 상업 공차가 허용되는 경우 ERW 파이프는 일반적으로 충분합니다.
정확한 ID/OD 치수와 일관된 벽 두께가 중요 할 때 DOM 파이프는 탁월합니다.
전반적인 기계적 무결성이 가장 중요하지만 공차가 다소 넓어지면 원활한 파이프가 선호됩니다.
예산 제약
예산 제한에 대한 균형 성과 요구 사항 :
비용에 민감한 프로젝트의 경우 ERW 파이프
Seamless가 과도하게 지정 될 수있는 정밀 응용 프로그램의 경우 Dom Pipe는 우수한 중간지면을 제공합니다.
안전 및 신뢰성이 가장 중요한 중요한 응용 분야의 경우 초기 비용이 더 높음에도 불구하고 Seamless Pipe가 프리미엄을 정당화합니다.
결론
ERW, DOM 및 원활한 파이프 사이의 선택은 응용 프로그램 요구 사항, 압력 등급 및 예산 제약 조건에 대한 철저한 이해를 통해 관리되어야합니다. 각 제조 공정은 특정 서비스 환경에서 성능을 결정하는 독특한 재료 특성을 만듭니다.
최신 ERW 파이프 기술은 표준 응용 분야에 탁월한 가치를 제공하는 반면 DOM 파이프는 기계적 응용 분야를 요구하기 위해 정밀도와 표면 품질을 제공합니다. 원활한 파이프는 균일 한 기계적 특성과 최대 압력 격리가 필수적인 중요한 서비스 환경의 금 표준으로 남아 있습니다.
파이프 유형을 애플리케이션 요구 사항에 신중하게 일치시켜 엔지니어 및 조달 전문가는 산업 전반의 파이프 라인 및 기계 시스템의 성능 및 비용 효율성을 최적화 할 수 있습니다.
