Khi bạn lần đầu tiên tìm kiếm ống thép, cho dù dành cho nhà máy khử muối, giàn khoan dầu hay nhà máy điện hạt nhân, câu hỏi đầu tiên bạn cần tự hỏi mình là “Tôi có cần “ống” liền mạch, hàn hay rèn không? Ba loại này Mỗi loại có những lợi ích khác nhau và do đó phù hợp với các ứng dụng và môi trường khác nhau. Có một số yếu tố cần được xem xét khi lựa chọn những gì phù hợp cho một dự án cụ thể.

Các kỹ sư có thể sẽ biết câu trả lời cho câu hỏi này bằng trực giác, nhưng chúng ta hãy dành chút thời gian để khám phá các loại ống liền mạch, ống hàn và ống rèn này cũng như các đặc tính khác nhau của chúng.

1. Ống liền mạch

Hãy bắt đầu với đường ống liền mạch. Như tên cho thấy, ống liền mạch là ống không có bất kỳ đường nối hoặc mối hàn nào.

Sản xuất và ứng dụng:

Ống liền mạch có thể được sản xuất bằng nhiều phương pháp khác nhau, phần lớn phụ thuộc vào đường kính mong muốn hoặc tỷ lệ đường kính với độ dày thành. Nói chung, quy trình sản xuất ống liền mạch bắt đầu bằng việc đúc thép thô thành dạng dễ gia công hơn—phôi rắn nóng. Sau đó kéo căng nó và đẩy hoặc kéo nó qua một biểu mẫu. Ống rỗng này sau đó trải qua quá trình ép đùn, trong đó nó được ép qua khuôn và trục gá. Điều này giúp tăng đường kính bên trong và giảm đường kính bên ngoài.

Ống thép liền mạch thường được sử dụng để vận chuyển chất lỏng như nước, khí đốt tự nhiên, chất thải và không khí. Nó cũng thường được yêu cầu trong nhiều môi trường áp suất cao, có tính ăn mòn cao như ngành dầu khí, sản xuất điện và dược phẩm.

Lợi thế:

Độ bền cao: Ống liền mạch có ưu điểm rõ ràng là không có đường nối nên sẽ không có đường nối yếu. Điều này có nghĩa là thông thường, ống liền mạch có thể chịu được áp suất làm việc cao hơn 20% so với ống hàn có cùng loại vật liệu và kích thước.
Độ bền cao: Việc không có đường nối có nghĩa là ống liền mạch có thể mang lại khả năng chống ăn mòn cao hơn, vì các vấn đề như tạp chất và khuyết tật có nhiều khả năng xảy ra tại các mối hàn.

Ít kiểm tra hơn: Không cần phải nói, ống liền mạch không cần phải kiểm tra tính toàn vẹn của mối hàn – không có mối hàn có nghĩa là không cần kiểm tra!

2. Ống hàn

Có ba loại ống hàn: hàn đường kính ngoài, hàn đường kính trong hoặc hàn hai mặt. Mẫu số chung là chúng đều có đường nối!

Quá trình sản xuất ống hàn bắt đầu bằng việc cuộn một cuộn thép đến độ dày mong muốn để tạo thành dải hoặc tấm phẳng. Sau đó nó được cuộn lại và các đường nối của ống thu được được hàn trong môi trường trung tính về mặt hóa học.

Về loại thép nào có thể hàn được, thép austenit nói chung là loại dễ hàn nhất, trong khi thép ferit hàn được các phần mỏng. Thép song công hiện được coi là có thể hàn hoàn toàn, nhưng chúng cần được chú ý nhiều hơn thép austenit.

Công nghệ sản xuất ống hàn được đánh giá là đã tiến bộ vượt bậc trong vài năm trở lại đây. Có thể cho rằng tiến bộ quan trọng nhất là sự phát triển của kỹ thuật hàn sử dụng dòng điện tần số cao. Điều này cải thiện đáng kể khả năng của ống hàn để tránh ăn mòn và hỏng khớp.

Trong khi các đường nối trong ống hàn về mặt lý thuyết là đúng để làm cho nó yếu hơn, thì phương pháp sản xuất và quy trình đảm bảo chất lượng ngày nay đã vượt trội hơn nhiều. Điều này có nghĩa là miễn là không vượt quá dung sai nhiệt độ và áp suất đã nêu của ống hàn thì không có lý do gì nó không hoạt động tốt như ống liền mạch trong nhiều ngành công nghiệp.

Giá thành: Một trong những ưu điểm lớn của ống hàn là nó rẻ nhất trong tất cả các loại ống và sẵn có hơn.
Tính nhất quán: Người ta thường chấp nhận rằng ống hàn có độ dày thành phù hợp hơn nhiều so với ống liền mạch. Điều này là do quá trình sản xuất bắt đầu bằng một tấm thép.
Chất lượng bề mặt: Tránh quá trình đùn cũng có nghĩa là bề mặt của ống hàn cũng có thể mịn hơn ống liền mạch.
Tốc độ: Ống hàn yêu cầu thời gian mua sắm ngắn hơn do quy trình sản xuất đơn giản hơn.

3. Ống rèn

Rèn thép là một quá trình tạo hình kim loại sử dụng lực nén, nhiệt độ và áp suất cực cao để tạo hình kim loại.

Việc sản xuất ống rèn bắt đầu bằng cách đặt một miếng thép (có thể là 6% molypden, siêu song công, song công, thép không gỉ, hợp kim niken) giữa khuôn trên và khuôn dưới. Thép được tạo thành bằng nhiệt và áp suất thành hình dạng mong muốn và sau đó được hoàn thiện bằng quy trình gia công để đáp ứng tất cả các thông số kỹ thuật cần thiết.

Quá trình sản xuất phức tạp này làm tăng chi phí của ống rèn.

Nhiều ưu điểm của ống rèn có nghĩa là nó có nhiều ứng dụng khác nhau trong các lĩnh vực khác nhau như dầu khí, máy thủy lực, phân bón và công nghiệp hóa chất. Thực tế là thép rèn không có đường nối hoặc mối hàn cho phép nó chứa thành công các chất có khả năng gây hại hoặc ăn mòn và khói của chúng. Vì vậy, nó có thể được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp nặng.

Độ bền cao: Các ống rèn thường tạo ra sản phẩm cuối cùng chắc chắn và rất đáng tin cậy vì việc rèn làm cho dòng hạt của thép thay đổi và căn chỉnh. Nói cách khác, thép đã trở nên mịn hơn và cấu trúc của đường ống đã thay đổi đáng kể, dẫn đến độ bền tuyệt đối và khả năng chống va đập cao.
Tuổi thọ cao: Việc rèn giúp loại bỏ các vấn đề về độ xốp, co ngót, sâu răng và đổ nguội tiềm ẩn.
Kinh tế: Quá trình rèn thường được coi là rất kinh tế vì không lãng phí vật liệu.
Tính linh hoạt: Quá trình rèn thép rất linh hoạt và có thể tạo ra các ống có nhiều kích cỡ khác nhau.