Trong các ứng dụng công nghiệp nơi có khả năng chống ăn mòn là điều cần thiết, các ống thép mạ kẽm cung cấp sự bảo vệ vượt trội và tuổi thọ. Hiểu được sự khác biệt cơ bản giữa các đường ống liền mạch mạ kẽm và ống hàn mạ kẽm (bao gồm cả ống ERW) là rất quan trọng đối với các kỹ sư và chuyên gia mua sắm khi chọn sản phẩm phù hợp cho các ứng dụng cụ thể.
Hiểu sản xuất ống thép mạ kẽm
Kính mạ kẽ là một quá trình phủ kẽm bảo vệ được áp dụng cho các ống thép để ngăn chặn sự ăn mòn. Lớp phủ này tạo ra một rào cản hy sinh để bảo vệ thép cơ bản khỏi quá trình oxy hóa và mở rộng tuổi thọ dịch vụ trong các môi trường khác nhau. Tuy nhiên, phương pháp sản xuất ống cơ sở tác động đáng kể đến đặc điểm hiệu suất.
Quá trình mạ điện ống liền mạch
Các đường ống liền mạch mạ kẽm bắt đầu như các phôi thép rắn trải qua các hoạt động xuyên qua các quá trình cuộn nóng hoặc lạnh. Cấu trúc ống nguyên khối kết quả sau đó phải chịu sự mạ kẽm nóng theo các tiêu chuẩn như ASTM A53 Lớp B hoặc ASTM A106. Trình tự sản xuất bao gồm:
Làm nóng phôi thép đến nhiệt độ thích hợp
Xỏ lỗ quay hoặc phay trục gá để tạo hình dạng rỗng
Kích thước và hoàn thiện để dung sai chiều chính xác
Chuẩn bị bề mặt thông qua việc ngâm nước ngâm hoặc mài mòn
Kính mạ kẽm nóng trong tắm kẽm nóng chảy (thường là 815-850 ° F)
Kiểm tra và kiểm tra cuối cùng theo ISO 5817 hoặc các tiêu chuẩn tương đương
Quá trình mạ điện ống hàn
Các ống hàn mạ kẽm, bao gồm các giống ERW (điện trở được hàn), được sản xuất bằng cách hình thành dải thép hoặc tấm thành hình trụ và nối các cạnh với các công nghệ hàn khác nhau. Phương pháp sản xuất phổ biến bao gồm:
Cuộn thép hình thành lạnh thành hình ống
Hàn điện trở điện (ERW) hoặc hàn hồ quang ngập nước (SAW) của đường may
Điều trị nhiệt sau hàn để giảm căng thẳng
Chuẩn bị bề mặt trước khi mạ điện
Mạ kẽm nhúng nóng theo ASTM A123 hoặc các tiêu chuẩn tương đương
Kiểm tra thủy tĩnh để xác minh tính toàn vẹn của đường may
Phân tích hiệu suất so sánh
Khả năng chịu áp lực
Các ống mạ kẽm liền mạch thể hiện khả năng chống áp suất vượt trội do cấu trúc đồng nhất của chúng không có đường nối hàn. Điều này làm cho chúng đặc biệt phù hợp cho các ứng dụng áp suất cao như:
Truyền dầu và khí ở áp suất vượt quá 2500 psi
Hệ thống hơi nước nhiệt độ cao hoạt động ở 650 ° F trở lên
Hệ thống thủy lực với tải áp suất theo chu kỳ
Môi trường dịch vụ chua tuân thủ các yêu cầu của NACE MR0175
Các ống mạ kẽm hàn , đặc biệt là các ống ERW tần số cao hiện đại được sản xuất cho các thông số kỹ thuật API 5L, có thể đạt được xếp hạng áp lực đáng kể nhưng thông thường với các yếu tố an toàn giải thích cho đường nối hàn. Các công nghệ hàn hiện đại đã cải thiện đáng kể tính toàn vẹn hàn, làm cho các ống ERW chất lượng phù hợp với:
Hệ thống phân phối nước dưới áp lực vừa phải (lên đến 1500 psi)
Mạng lưới phân phối khí tự nhiên (ứng dụng áp suất trung bình)
Các ứng dụng cấu trúc trong đó tải trọng tĩnh chiếm ưu thế
Hệ thống phòng cháy chữa cháy tuân thủ các tiêu chuẩn NFPA
Đặc điểm và tính khả dụng của kích thước
Quá trình sản xuất ảnh hưởng đến phạm vi chiều điển hình và tính khả dụng của từng loại đường ống:
Các ống mạ kẽm liền mạch chủ yếu có sẵn trong:
Đường kính: 1/2 'đến 24 ' (phổ biến nhất dưới 12 ')
Độ dày của tường: Lịch trình 40, 80, 160 và XXH
Chiều dài: chiều dài tiêu chuẩn 20ft và 40ft
Các tiêu chuẩn: ASTM A53 Loại S, ASTM A106, API 5L (Lớp liền mạch)
Các ống mạ kẽm hàn mang lại lợi thế trong sản xuất:
Các tùy chọn đường kính lớn (lên đến 144 'cho một số đường ống SAW)
Tùy chọn tường mỏng hơn (Lịch trình 10, STD)
Dung sai chiều nhất quán
Tiêu chuẩn: ASTM A53 Loại E/F, API 5L ERW, ISO 3183
Cân nhắc về kinh tế và sản xuất
Sự lựa chọn giữa các ống hàn và hàn liền kề thường liên quan đến việc cân bằng các yêu cầu về hiệu suất chống lại các yếu tố kinh tế:
Hiệu quả sản xuất
Sản xuất ống hàn cung cấp tỷ lệ sản xuất cao hơn đáng kể và hiệu quả sử dụng vật liệu. Các nhà máy ERW hiện đại có thể sản xuất lên tới 500 feet mỗi phút của ống hoàn thành với kiểm soát chất lượng máy tính. Hiệu quả này chuyển thành:
Chi phí đơn vị thấp hơn (thường thấp hơn 15-30% so với tương đương liền mạch)
Thời gian dẫn ngắn hơn cho kích thước tiêu chuẩn
Tính khả dụng cao hơn cho quy mô thương mại chung
Nhiều chuỗi cung ứng có thể dự đoán được cho kế hoạch dự án
Tiêu chí lựa chọn cụ thể của ứng dụng
Khi xác định loại ống mạ kẽm thích hợp cho các ứng dụng cụ thể, các kỹ sư nên xem xét:
Áp suất hoạt động và nhiệt độ: Môi trường căng thẳng cao hơn ưu tiên các tùy chọn liền mạch
Đường kính và các yêu cầu độ dày tường: Đường kính lớn, các ứng dụng tường mỏng thường ủng hộ các ống hàn
Điều kiện tải theo chu kỳ: Kháng mỏi nói chung là vượt trội trong các đường ống liền mạch
Hạn chế về ngân sách: Các đường ống hàn cung cấp lợi thế chi phí cho các ứng dụng thích hợp
Môi trường ăn mòn: Chất lượng mạ điện thay vì loại đường ống thường xác định hiệu suất ăn mòn
Tiêu chuẩn ngành và đảm bảo chất lượng
Cả hai loại ống phải đáp ứng các giao thức thử nghiệm nghiêm ngặt để đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế:
Thử nghiệm thủy tĩnh theo ASME B31.3 hoặc mã tàu áp suất áp dụng
Kiểm tra không phá hủy bao gồm siêu âm, dòng xoáy hoặc kiểm tra X quang
Xác minh thuộc tính cơ học thông qua kiểm tra độ bền kéo và tác động
Xác minh độ dày mạ kẽm theo ASTM A123/A153
Kiểm tra dung sai kích thước cho mỗi API hoặc ASTM yêu cầu
Phần kết luận
Sự lựa chọn giữa các đường ống hàn và hàn mạ kẽm đại diện cho một quyết định kỹ thuật quan trọng tác động đến hiệu suất của dự án, an toàn và kinh tế. Trong khi các đường ống liền mạch theo truyền thống cung cấp khả năng chịu áp lực vượt trội và các đặc điểm cường độ đồng đều, các ống hàn ERW tần số cao hiện đại với kiểm soát chất lượng phù hợp có thể đáp ứng nhiều ứng dụng đòi hỏi ở điểm chi phí thấp hơn.
Đối với các dịch vụ quan trọng liên quan đến áp suất cao, nhiệt độ khắc nghiệt hoặc các ứng dụng quan trọng về an toàn, các ống mạ kẽm liền mạch vẫn là lựa chọn ưa thích. Đối với các ứng dụng thương mại, cấu trúc và áp suất vừa phải, các ống mạ hàn được chỉ định đúng có thể cung cấp dịch vụ tuyệt vời với những lợi thế kinh tế đáng kể.
Bất kể lựa chọn loại nào, đặc điểm kỹ thuật thích hợp của các tiêu chuẩn liên quan (API, ASTM, ISO) và các giao thức đảm bảo chất lượng kỹ lưỡng vẫn cần thiết để đảm bảo hiệu suất lâu dài của các hệ thống đường ống mạ kẽm.
