การเปรียบเทียบท่อเหล็กที่ไร้รอยต่อแบบชุบสังกะสี: ลักษณะการทำงานและการใช้งาน

ในการใช้งานอุตสาหกรรมที่มีความต้านทานการกัดกร่อนท่อเหล็กชุบสังกะสีให้การป้องกันที่เหนือกว่าและอายุยืน การทำความเข้าใจความแตกต่างพื้นฐานระหว่างท่อไร้รอยต่อแบบชุบสังกะสีและท่อเชื่อมแบบชุบสังกะสี (รวมถึงท่อ ERW) เป็นสิ่งสำคัญสำหรับวิศวกรและผู้เชี่ยวชาญด้านการจัดซื้อเมื่อเลือกผลิตภัณฑ์ที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานเฉพาะ

ทำความเข้าใจกับการผลิตท่อเหล็กชุบสังกะสี

การชุบสังกะสีเป็นกระบวนการเคลือบสังกะสีป้องกันที่ใช้กับท่อเหล็กเพื่อป้องกันการกัดกร่อน การเคลือบนี้สร้างอุปสรรคการเสียสละที่ปกป้องเหล็กพื้นฐานจากการออกซิเดชั่นและยืดอายุการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย อย่างไรก็ตามวิธีการผลิตท่อฐานส่งผลกระทบต่อลักษณะประสิทธิภาพอย่างมีนัยสำคัญ

กระบวนการชุบสังกะสีท่อไร้รอยต่อ

ท่อที่ไร้รอยต่อแบบชุบสังกะสีเริ่มต้นเป็นเหล็กแท่งเหล็กแข็งที่ผ่านการเจาะผ่านการทำงานผ่านการกลิ้งร้อนหรือกระบวนการวาดภาพเย็น โครงสร้างท่อเสาหินที่เกิดขึ้นนั้นจะอยู่ภายใต้การชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนตามมาตรฐานเช่น ASTM A53 เกรด B หรือ ASTM A106 ลำดับการผลิตรวมถึง:

• ความร้อนของเหล็กแท่งเหล็กถึงอุณหภูมิที่เหมาะสม

• การเจาะแบบโรตารี่หรือการกัดแมนเดรลเพื่อสร้างรูปแบบกลวง

• การปรับขนาดและการตกแต่งเพื่อความคลาดเคลื่อนของมิติที่แม่นยำ

• การเตรียมพื้นผิวผ่านการดองหรือระเบิด

• การชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนในอ่างอาบน้ำสังกะสีที่หลอมเหลว (โดยทั่วไปคือ 815-850 ° F)

• การตรวจสอบและทดสอบขั้นสุดท้ายตามมาตรฐาน ISO 5817 หรือเทียบเท่า

กระบวนการชุบสังกะสีท่อเชื่อม

ท่อเชื่อมแบบชุบสังกะสีรวมถึงสายพันธุ์ ERW (ความต้านทานไฟฟ้าเชื่อม) ผลิตโดยการสร้างแถบเหล็กหรือแผ่นเป็นรูปทรงกระบอกและเข้าร่วมขอบด้วยเทคโนโลยีการเชื่อมต่างๆ วิธีการผลิตทั่วไป ได้แก่ :

• ขดลวดเหล็กที่ขึ้นรูปเย็นเป็นรูปแบบท่อ

• การเชื่อมความต้านทานไฟฟ้า (ERW) หรือการเชื่อมอาร์คที่จมอยู่ใต้น้ำ (SAW) ของตะเข็บ

• การรักษาความร้อนหลังการตอบสนองต่อการบรรเทาความเครียด

• การเตรียมพื้นผิวก่อนการชุบสังกะสี

• การชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนตามมาตรฐาน ASTM A123 หรือมาตรฐานเทียบเท่า

• การทดสอบแบบอุทกสถิตเพื่อตรวจสอบความสมบูรณ์ของตะเข็บ

การวิเคราะห์ประสิทธิภาพเปรียบเทียบ

ความสามารถในการรับแรงดัน

ท่อชุบสังกะสีที่ไร้รอยต่อ  แสดงความต้านทานแรงดันที่เหนือกว่าเนื่องจากโครงสร้างที่เป็นเนื้อเดียวกันโดยไม่มีตะเข็บเชื่อม สิ่งนี้ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานแรงดันสูงเช่น:

• การส่งน้ำมันและก๊าซที่แรงดันเกิน 2,500 psi

• ระบบไอน้ำอุณหภูมิสูงทำงานที่ 650 ° F และสูงกว่า

• ระบบไฮดรอลิกที่มีการโหลดแรงดันวัฏจักร

• สภาพแวดล้อมการบริการเปรี้ยวสอดคล้องกับข้อกำหนดของ NACE MR0175

ท่อชุบสังกะสีแบบเชื่อมโดย เฉพาะอย่างยิ่งท่อ ERW ความถี่สูงที่ทันสมัยที่ผลิตตามข้อกำหนด API 5L สามารถบรรลุการจัดอันดับความดันที่สำคัญ แต่โดยทั่วไปจะมีปัจจัยด้านความปลอดภัยที่อธิบายถึงตะเข็บเชื่อม เทคโนโลยีการเชื่อมที่ทันสมัยได้ปรับปรุงความสมบูรณ์ของการเชื่อมอย่างมีนัยสำคัญทำให้ท่อ ERW ที่มีคุณภาพเหมาะสมสำหรับ:

• ระบบกระจายน้ำภายใต้ความดันปานกลาง (สูงถึง 1,500 psi)

• เครือข่ายการกระจายก๊าซธรรมชาติ (แอปพลิเคชันแรงดันปานกลาง)

• แอปพลิเคชันโครงสร้างที่โหลดแบบคงที่มีอิทธิพลเหนือกว่า

• ระบบป้องกันอัคคีภัยเป็นไปตามมาตรฐาน NFPA

ลักษณะมิติและความพร้อมใช้งาน

กระบวนการผลิตมีผลต่อช่วงมิติทั่วไปและความพร้อมใช้งานของแต่ละประเภทท่อ:

ท่อชุบสังกะสีที่ไร้รอยต่อ  นั้นมีอยู่ใน:

• เส้นผ่านศูนย์กลาง: 1/2 'ถึง 24 ' (พบได้บ่อยที่สุดต่ำกว่า 12 ')

• ความหนาของผนัง: ตาราง 40, 80, 160 และ XXH

• ความยาว: ความยาวมาตรฐาน 20 ฟุตและ 40 ฟุต

• มาตรฐาน: ASTM A53 Type S, ASTM A106, API 5L (เกรดไร้รอยต่อ)

ท่อชุบสังกะสีแบบเชื่อม  มีข้อได้เปรียบในการผลิต:

• ตัวเลือกขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางขนาดใหญ่ (สูงถึง 144 'สำหรับท่อเลื่อยบางตัว)

• ตัวเลือกผนังทินเนอร์ (ตารางที่ 10, std)

• ความทนทานต่อมิติที่สอดคล้องกัน

• มาตรฐาน: ASTM A53 Type E/F, API 5L ERW เกรด, ISO 3183

ข้อควรพิจารณาทางเศรษฐกิจและการผลิต

การเลือกระหว่างท่อที่ไร้รอยต่อและท่อเชื่อมมักเกี่ยวข้องกับการสร้างสมดุลระหว่างข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพกับปัจจัยทางเศรษฐกิจ:

ประสิทธิภาพการผลิต

การผลิตท่อเชื่อมให้อัตราการผลิตที่สูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญและประสิทธิภาพการใช้วัสดุ Modern ERW Mills สามารถผลิตได้สูงถึง 500 ฟุตต่อนาทีของท่อสำเร็จรูปพร้อมการควบคุมคุณภาพด้วยคอมพิวเตอร์ ประสิทธิภาพนี้แปลเป็น:

• ต้นทุนต่อหน่วยลดลง (โดยปกติจะน้อยกว่าการเทียบเท่าที่ไร้รอยต่อ 15-30%)

• เวลานำที่สั้นกว่าสำหรับขนาดมาตรฐาน

• ความพร้อมใช้งานมากขึ้นสำหรับขนาดการค้าทั่วไป

• ห่วงโซ่อุปทานที่คาดการณ์ได้มากขึ้นสำหรับการวางแผนโครงการ

เกณฑ์การเลือกเฉพาะแอปพลิเคชัน

เมื่อพิจารณาประเภทท่อชุบสังกะสีที่เหมาะสมสำหรับแอปพลิเคชันเฉพาะวิศวกรควรพิจารณา:

• ความดันและอุณหภูมิในการใช้งาน:  สภาพแวดล้อมที่มีความเครียดสูงกว่านั้นเป็นทางเลือกที่ไร้รอยต่อ

• ความต้องการความหนาของเส้น  ผ่าน

• เงื่อนไขการโหลดแบบวัฏจักร:  ความต้านทานความเหนื่อยล้าโดยทั่วไปจะดีกว่าในท่อไร้รอยต่อ

• ข้อ จำกัด ด้านงบประมาณ:  ท่อเชื่อมเสนอข้อได้เปรียบด้านต้นทุนสำหรับแอปพลิเคชันที่เหมาะสม

• สภาพแวดล้อมการกัดกร่อน:  คุณภาพการชุบสังกะสีมากกว่าประเภทท่อมักจะกำหนดประสิทธิภาพการกัดกร่อน

มาตรฐานอุตสาหกรรมและการประกันคุณภาพ

ท่อทั้งสองประเภทจะต้องเป็นไปตามโปรโตคอลการทดสอบที่เข้มงวดเพื่อให้แน่ใจว่าสอดคล้องกับมาตรฐานสากล:

• การทดสอบแบบ hydrostatic ตาม ASME B31.3 หรือรหัสเรือความดันที่ใช้บังคับ

• การตรวจสอบแบบไม่ทำลายรวมถึงการทดสอบอัลตราโซนิกกระแสวนหรือการทดสอบรังสี

• การตรวจสอบคุณสมบัติเชิงกลผ่านการทดสอบแรงดึงและผลกระทบ

• การตรวจสอบความหนาของการชุบสังกะสีตาม ASTM A123/A153

• การตรวจสอบความทนทานต่อมิติตามข้อกำหนด API หรือ ASTM

บทสรุป

ทางเลือกระหว่างท่อที่ไร้รอยต่อและท่อเชื่อมหมายถึงการตัดสินใจทางวิศวกรรมที่สำคัญซึ่งส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของโครงการความปลอดภัยและเศรษฐศาสตร์ ในขณะที่ท่อไร้รอยต่อแบบดั้งเดิมมีความสามารถในการรับแรงดันที่เหนือกว่าและลักษณะความแข็งแรงที่สม่ำเสมอ แต่ท่อเชื่อม ERW ที่มีความถี่สูงที่ทันสมัยพร้อมการควบคุมคุณภาพที่เหมาะสมสามารถตอบสนองการใช้งานที่ต้องการจำนวนมากในจุดที่ต่ำกว่า

สำหรับบริการที่สำคัญที่เกี่ยวข้องกับแรงดันสูงอุณหภูมิสูงหรือการใช้งานที่สำคัญต่อความปลอดภัยท่อชุบสังกะสีที่ไร้รอยต่อยังคงเป็นตัวเลือกที่ต้องการ สำหรับแอพพลิเคชั่นเชิงพาณิชย์โครงสร้างและแรงดันปานกลางท่อชุบสังกะสีที่มีรอยเชื่อมที่ระบุอย่างเหมาะสมสามารถให้บริการที่ยอดเยี่ยมพร้อมข้อได้เปรียบทางเศรษฐกิจที่สำคัญ

โดยไม่คำนึงถึงการเลือกประเภทข้อกำหนดที่เหมาะสมของมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง (API, ASTM, ISO) และโปรโตคอลการประกันคุณภาพอย่างละเอียดยังคงเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพระยะยาวของระบบท่อชุบสังกะสี