Όταν ψάχνετε για πρώτη φορά για χαλύβδινους σωλήνες, είτε για μονάδα αφαλάτωσης, μια εξέδρα πετρελαίου ή μια πυρηνική μονάδα παραγωγής ενέργειας, η πρώτη ερώτηση που πρέπει να κάνετε στον εαυτό σας είναι «χρειάζομαι «σωλήνες» χωρίς συγκόλληση, συγκόλληση ή σφυρηλάτηση;» Αυτά τα τρία Κάθε τύπος έχει διαφορετικά πλεονεκτήματα και επομένως είναι κατάλληλος για διαφορετικές εφαρμογές και περιβάλλοντα. Υπάρχουν διάφοροι παράγοντες που πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά την επιλογή του κατάλληλου για ένα συγκεκριμένο έργο.

Οι μηχανικοί πιθανότατα θα γνωρίζουν την απάντηση σε αυτήν την ερώτηση διαισθητικά, αλλά ας αφιερώσουμε λίγο χρόνο για να εξερευνήσουμε αυτούς τους σωλήνες χωρίς συγκόλληση, τους συγκολλημένους σωλήνες και τους σφυρηλατητές σωλήνες και τις διάφορες ιδιότητές τους.

1. Σωλήνας χωρίς ραφή

Ας ξεκινήσουμε με σωλήνα χωρίς ραφή. Όπως υποδηλώνει το όνομα, ένας σωλήνας χωρίς ραφή είναι ένας σωλήνας χωρίς ραφές ή συγκολλήσεις.

Κατασκευή και εφαρμογή:

Οι σωλήνες χωρίς ραφή μπορούν να κατασκευαστούν χρησιμοποιώντας μια ποικιλία διαφορετικών μεθόδων, σε μεγάλο βαθμό ανάλογα με την επιθυμητή διάμετρο ή την αναλογία διαμέτρου προς πάχος τοιχώματος. Σε γενικές γραμμές, η διαδικασία κατασκευής σωλήνων χωρίς ραφή ξεκινά με τη χύτευση του ακατέργαστου χάλυβα σε μια πιο λειτουργική μορφή - ένα ζεστό συμπαγές τεμάχιο. Στη συνέχεια τεντώστε το και σπρώξτε το ή τραβήξτε το πάνω από μια φόρμα. Αυτός ο κοίλος σωλήνας περνά έπειτα από μια διαδικασία εξώθησης όπου πιέζεται μέσα από μια μήτρα και έναν άξονα. Αυτό βοηθά στην αύξηση της εσωτερικής διαμέτρου και στη μείωση της εξωτερικής διαμέτρου.

Ο χαλύβδινος σωλήνας χωρίς ραφή χρησιμοποιείται συνήθως για τη μεταφορά υγρών όπως νερό, φυσικό αέριο, απόβλητα και αέρας. Απαιτείται επίσης συχνά σε πολλά περιβάλλοντα υψηλής πίεσης, εξαιρετικά διαβρωτικά όπως το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο, η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και οι φαρμακευτικές βιομηχανίες.

Πλεονέκτημα:

Υψηλή αντοχή: Ο σωλήνας χωρίς ραφή έχει το προφανές πλεονέκτημα ότι δεν υπάρχουν ραφές, επομένως δεν θα υπάρχουν αδύναμες ραφές. Αυτό σημαίνει ότι συνήθως, ο σωλήνας χωρίς ραφή μπορεί να αντέξει 20% υψηλότερες πιέσεις εργασίας από τους συγκολλημένους σωλήνες ίδιας ποιότητας και μεγέθους υλικού.
Υψηλή αντίσταση: Η απουσία ραφών σημαίνει ότι οι σωλήνες χωρίς ραφή μπορούν να παρέχουν υψηλότερη αντοχή στη διάβρωση, καθώς προβλήματα όπως ακαθαρσίες και ελαττώματα είναι πιο πιθανό να εμφανιστούν στις συγκολλήσεις.

Λιγότερες δοκιμές: Περιττό να πούμε ότι οι σωλήνες χωρίς ραφή δεν χρειάζεται να ελέγχονται για την ακεραιότητα της συγκόλλησης – χωρίς συγκόλληση σημαίνει καμία δοκιμή!

2. Συγκολλημένος σωλήνας

Υπάρχουν τρεις τύποι συγκολλημένων σωλήνων: συγκόλληση εξωτερικής διαμέτρου, συγκόλληση εσωτερικής διαμέτρου ή συγκόλληση διπλής όψης. Ο κοινός παρονομαστής είναι ότι όλες έχουν ραφές!

Η διαδικασία κατασκευής του συγκολλημένου σωλήνα ξεκινά με την κύλιση ενός πηνίου από χάλυβα στο επιθυμητό πάχος για να σχηματιστεί επίπεδη λωρίδα ή πλάκα. Στη συνέχεια τυλίγεται και οι ραφές του προκύπτοντος σωλήνα συγκολλούνται σε ένα χημικά ουδέτερο περιβάλλον.

Όσον αφορά τους τύπους χάλυβα που συγκολλούνται, οι ωστενιτικοί χάλυβες είναι γενικά οι πιο συγκολλήσιμοι, ενώ οι φερριτικοί χάλυβες συγκολλούν λεπτές τομές. Οι διπλοί χάλυβες θεωρούνται πλέον πλήρως συγκολλήσιμοι, αλλά απαιτούν περισσότερη προσοχή από τους ωστενιτικούς χάλυβες.

Η τεχνολογία κατασκευής συγκολλημένων σωλήνων θεωρείται ότι έχει βελτιωθεί σημαντικά τα τελευταία χρόνια. Αναμφισβήτητα η πιο σημαντική πρόοδος ήταν η ανάπτυξη τεχνικών συγκόλλησης χρησιμοποιώντας ρεύματα υψηλής συχνότητας. Αυτό βελτιώνει σημαντικά την ικανότητα του συγκολλημένου σωλήνα να αποφεύγει τη διάβρωση και την αστοχία της άρθρωσης.

Ενώ οι ραφές στον συγκολλημένο σωλήνα είναι θεωρητικά σωστές για να τον κάνουν πιο αδύναμο, οι μέθοδοι κατασκευής και οι διαδικασίες διασφάλισης ποιότητας είναι πολύ ανώτερες σήμερα. Αυτό σημαίνει ότι εφόσον δεν ξεπερνιούνται οι δηλωμένες ανοχές θερμοκρασίας και πίεσης του συγκολλημένου σωλήνα, δεν υπάρχει λόγος να μην αποδίδει τόσο καλά όσο ο σωλήνας χωρίς ραφή σε πολλές βιομηχανίες.

Κόστος: Ένα από τα μεγάλα πλεονεκτήματα του συγκολλημένου σωλήνα είναι ότι είναι ο φθηνότερος από όλους τους τύπους σωλήνων και πιο εύκολα διαθέσιμος.
Συνοχή: Είναι γενικά αποδεκτό ότι ο συγκολλημένος σωλήνας είναι πολύ πιο συνεπής στο πάχος του τοιχώματος από τον σωλήνα χωρίς ραφή. Αυτό συμβαίνει επειδή η διαδικασία κατασκευής ξεκινά με ένα μόνο φύλλο χάλυβα.
Ποιότητα επιφάνειας: Η αποφυγή της διαδικασίας εξώθησης σημαίνει επίσης ότι η επιφάνεια των συγκολλημένων σωλήνων μπορεί επίσης να είναι πιο λεία από τους σωλήνες χωρίς ραφή.
Ταχύτητα: Ο συγκολλημένος σωλήνας απαιτεί μικρότερους χρόνους προμήθειας λόγω της απλούστερης διαδικασίας κατασκευής.

3. Σφυρηλατημένος σωλήνας

Η σφυρηλάτηση χάλυβα είναι μια διαδικασία διαμόρφωσης μετάλλων που χρησιμοποιεί συμπιεστικές δυνάμεις και ακραία θερμότητα και πίεση για να διαμορφώσει το μέταλλο.

Η κατασκευή σφυρήλατων σωλήνων ξεκινά με την τοποθέτηση ενός τεμαχίου χάλυβα (είτε 6% μολυβδαίνιο, super duplex, duplex, ανοξείδωτο χάλυβα, κράμα νικελίου) μεταξύ των άνω και κάτω καλουπιών. Ο χάλυβας διαμορφώνεται με θερμότητα και πίεση στο επιθυμητό σχήμα και στη συνέχεια ολοκληρώνεται με μια διαδικασία κατεργασίας για να πληροί όλες τις απαιτούμενες προδιαγραφές.

Αυτή η πολύπλοκη διαδικασία κατασκευής οδηγεί σε αυξημένο κόστος του σφυρηλατημένου σωλήνα.

Τα πολλά πλεονεκτήματα του σφυρηλατημένου σωλήνα σημαίνουν ότι έχει πολλές διαφορετικές εφαρμογές σε διαφορετικούς τομείς όπως το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο, τα υδραυλικά μηχανήματα, τη λίπανση και τη χημική βιομηχανία. Το γεγονός ότι ο σφυρηλατημένος χάλυβας δεν έχει ραφές ή συγκολλήσεις του επιτρέπει να περιέχει επιτυχώς δυνητικά επιβλαβείς ή διαβρωτικές ουσίες και τις αναθυμιάσεις τους. Ως εκ τούτου, μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε πολλές βαριές βιομηχανίες.

Υψηλή αντοχή: Οι σφυρηλατημένοι σωλήνες γενικά παράγουν ένα ισχυρό και πολύ αξιόπιστο τελικό προϊόν, επειδή η σφυρηλάτηση προκαλεί αλλαγή και ευθυγράμμιση της ροής κόκκων του χάλυβα. Με άλλα λόγια, ο χάλυβας έχει γίνει λεπτότερος και η δομή του σωλήνα έχει αλλάξει σημαντικά, με αποτέλεσμα την απόλυτη αντοχή και υψηλή αντοχή στην κρούση.
Μεγάλη διάρκεια ζωής: Η σφυρηλάτηση εξαλείφει πιθανά προβλήματα πορώδους, συρρίκνωσης, κοιλοτήτων και ψυχρής έκχυσης.
Οικονομικό: Η διαδικασία σφυρηλάτησης θεωρείται γενικά πολύ οικονομική καθώς δεν σπαταλάται κανένα υλικό.
Ευελιξία: Η διαδικασία σφυρηλάτησης χάλυβα είναι πολύ ευέλικτη και μπορεί να παράγει σωλήνες σε πολλά διαφορετικά μεγέθη.