ท่อเหล็กเทียบกับ ท่อเหล็กคาร์บอน: การวิเคราะห์เปรียบเทียบสำหรับการใช้งานอุตสาหกรรม

ในระบบท่ออุตสาหกรรมการเลือกวัสดุมีบทบาทสำคัญในการกำหนดประสิทธิภาพอายุยืนและความปลอดภัย บทความนี้ให้การเปรียบเทียบที่ครอบคลุมระหว่างท่อเหล็กและท่อเหล็กคาร์บอนตรวจสอบคุณสมบัติข้อกำหนดและการใช้งานที่ดีที่สุดตามมาตรฐานอุตสาหกรรม

การเปรียบเทียบคุณสมบัติของวัสดุ

การทำความเข้าใจความแตกต่างพื้นฐานในคุณสมบัติของวัสดุช่วยให้วิศวกรและผู้เชี่ยวชาญด้านการจัดซื้อทำการตัดสินใจอย่างชาญฉลาดเมื่อเลือกวัสดุท่อสำหรับการใช้งานอุตสาหกรรมเฉพาะ

คุณสมบัติเชิงกล

• ท่อเหล็ก (เหล็กหล่อ):  แสดงความแข็งแรงของแรงอัดที่ยอดเยี่ยม แต่ลดแรงดึงและแรงดัดงออย่างมาก ธรรมชาติที่เปราะบางของพวกเขาทำให้พวกเขาอ่อนแอต่อการแตกหักภายใต้แรงกระแทกหรือการดัดงอ

• ท่อเหล็กคาร์บอน:  แสดงคุณสมบัติเชิงกลที่สมดุลด้วยแรงดึงสูงและแรงอัดสูง สอดคล้องกับข้อกำหนดเช่น API 5L สำหรับท่อสายและ ASTM A53/A106 สำหรับการใช้งานอุตสาหกรรมทั่วไป

ความสมบูรณ์ของโครงสร้าง

• ท่อเหล็ก:  ความเหนียว จำกัด โดยมีการเสียรูปน้อยที่สุดก่อนที่จะล้มเหลวทำให้ไม่เหมาะสมสำหรับการใช้งานที่มีการสั่นสะเทือนหรือการเคลื่อนไหว

• ท่อเหล็กคาร์บอน:  พลาสติกที่เหนือกว่าและความเหนียวช่วยให้การเสียรูปอย่างมีนัยสำคัญก่อนที่จะล้มเหลว สถานที่ให้บริการนี้มีค่าอย่างยิ่งในการใช้งานแรงดันสูงต่อมาตรฐาน ISO 3183

ความต้านทานการกัดกร่อน

• ท่อเหล็ก:  ความต้านทานการกัดกร่อนที่ไม่ดีโดยเฉพาะอย่างยิ่งโดยเฉพาะอย่างยิ่งไวต่อการเกิดออกซิเดชัน (การเกิดสนิม) ซึ่งนำไปสู่ชีวิตการบริการที่สั้นลงในสภาพแวดล้อมที่สัมผัส

• ท่อเหล็กคาร์บอน:  ความต้านทานการกัดกร่อนพื้นฐานที่ดีกว่าเหล็กหล่อแม้ว่าจะยังคงต้องใช้การรักษาด้วยการป้องกันเช่นการชุบสังกะสี, การเคลือบอีพ็อกซี่หรือวัสดุบุผิวพิเศษสำหรับการปฏิบัติตาม NACE MR0175 ในสภาพแวดล้อมการบริการที่เปรี้ยว

ลักษณะการประดิษฐ์

• ท่อเหล็ก:  ความสามารถในการเชื่อมที่ จำกัด และความท้าทายในการปรับเปลี่ยนในสถานที่โดยทั่วไปจะต้องมีข้อต่อเชิงกลหรืออุปกรณ์พิเศษ

• ท่อเหล็กคาร์บอน:  ความสามารถในการเชื่อมที่ยอดเยี่ยมและคุณสมบัติการผลิตภาคสนาม สามารถปรับเปลี่ยนได้อย่างง่ายดายโดยใช้ ERW (การเชื่อมความต้านทานไฟฟ้า) หรือ LSAW

โดเมนแอปพลิเคชันสำหรับท่อเหล็กและคาร์บอน

การใช้งานท่อเหล็ก

แม้จะมีข้อ จำกัด ท่อเหล็กยังคงมีความเกี่ยวข้องในการใช้งานเฉพาะ:

• ระบบกระจายน้ำของเทศบาล (โดยเฉพาะอย่างยิ่งการติดตั้งในอดีต)

• ระบบดินและของเสียที่มีการจัดลำดับความสำคัญของแรงอัด

• ส่วนประกอบยานยนต์และเครื่องจักรที่เลือกซึ่งการหน่วงการสั่นสะเทือนนั้นเป็นประโยชน์

• แอพพลิเคชั่นสถาปัตยกรรมและการตกแต่ง

แอปพลิเคชันท่อเหล็กคาร์บอน

ท่อเหล็กคาร์บอนครอบงำในภาคอุตสาหกรรมที่สำคัญ:

• การขนส่งน้ำมันและก๊าซ:  การใช้งานท่อสายสอดคล้องกับข้อกำหนด API 5L สำหรับการส่งผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม

• แอปพลิเคชัน OCTG:  ท่อท่อและท่อเจาะสำหรับการดำเนินงานน้ำมันและก๊าซต้นน้ำตามมาตรฐาน API 5CT

• การประมวลผลแรงดันสูง:  ระบบท่อส่งกลั่นและโรงงานเคมี

• บริการอุณหภูมิสูง:  ท่อหม้อไอน้ำและสายไอน้ำที่ได้รับการรับรองตามมาตรฐาน ASTM A106

• แอปพลิเคชันโครงสร้าง:  องค์ประกอบที่รับน้ำหนักในการก่อสร้างและโครงสร้างพื้นฐาน

การพิจารณาความทนทานและวงจรชีวิต

เมื่อประเมินค่าใช้จ่ายทั้งหมดของการเป็นเจ้าของสำหรับระบบท่อความทนทานจะกลายเป็นข้อพิจารณาเบื้องต้น:

ปัจจัยชีวิตการบริการ

• ท่อเหล็ก:  โดยทั่วไปจะแสดงให้เห็นถึงชีวิตที่สั้นลงเนื่องจากความไวต่อการกัดกร่อนและความเปราะบาง เป็นเรื่องธรรมดาในอดีต แต่ถูกแทนที่ด้วยการติดตั้งใหม่มากขึ้น

• ท่อเหล็กคาร์บอน:  ด้วยระบบป้องกันการกัดกร่อนที่เหมาะสมสามารถส่งมอบอายุการใช้งานที่ยาวนานแม้ในสภาพแวดล้อมที่ต้องการ ไปป์ไลน์ที่ทันสมัยที่ออกแบบมาเพื่อมาตรฐาน DNV-OS-F101 สำหรับแอพพลิเคชั่นนอกชายฝั่งสามารถเกินกว่าชีวิตการออกแบบ 30 ปี

ประสิทธิภาพภายใต้ความกดดัน

สำหรับการใช้งานอุตสาหกรรมที่ต้องการการกักเก็บแรงดันท่อเหล็กคาร์บอนมีข้อได้เปรียบที่สำคัญ การจัดอันดับความดันที่เหนือกว่าของพวกเขาต่อ ASME B31.3 มาตรฐานกระบวนการท่อทำให้เหมาะสำหรับโครงสร้างพื้นฐานที่สำคัญซึ่งต้องลดความเสี่ยงต่อความล้มเหลว

เกณฑ์การคัดเลือกสำหรับการใช้งานอุตสาหกรรม

เมื่อเลือกระหว่างท่อเหล็กและเหล็กกล้าคาร์บอนให้พิจารณาปัจจัยสำคัญเหล่านี้:

• ความดันในการใช้งาน:  ท่อเหล็กคาร์บอนมักจะให้คะแนนความดันสูงขึ้นพร้อมการเลือกกำหนดการที่เหมาะสม (ตาราง 40, 80, 160)

• ความต้องการอุณหภูมิ:  เหล็กกล้าคาร์บอนรักษาความสมบูรณ์ทั้งอุณหภูมิสูงและอุณหภูมิแช่แข็ง

• ลักษณะของเหลว:  การพิจารณาการกัดกร่อนและความเข้ากันได้กับวัสดุซับ

• สภาพแวดล้อมการติดตั้ง:  การสัมผัสกับองค์ประกอบสภาพดินหรือบริการที่จมอยู่ใต้น้ำ

• โหลดเชิงกล:  การสั่นสะเทือนการขยายตัวของความร้อน/การหดตัวและแรงภายนอก

• วิธีการเชื่อมต่อ:  เชื่อม, หน้าแปลน (RF, RTJ) หรือข้อกำหนดการมีเพศสัมพันธ์เชิงกล

บทสรุป

ในขณะที่ท่อเหล็กเหล็กและคาร์บอนได้สร้างบทบาทในการใช้งานอุตสาหกรรมท่อเหล็กคาร์บอนมีคุณสมบัติเชิงกลที่เหนือกว่าความยืดหยุ่นในการผลิตและความทนทานโดยรวมในสภาพแวดล้อมที่ต้องการ สำหรับการใช้งานที่สำคัญในอุตสาหกรรมโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่เกี่ยวข้องกับท่อสาย API 5L ส่วนประกอบ OCTG หรือการประมวลผลแรงดันสูง-ท่อเหล็กคาร์บอนรวมกับระบบป้องกันการกัดกร่อนที่เหมาะสมแสดงถึงมาตรฐานอุตสาหกรรมเพื่อความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพ