วิธีการเลือกท่อไร้ตะเข็บ ท่อเชื่อม และท่อฟอร์จ

เมื่อคุณมองหาท่อเหล็กเป็นครั้งแรก ไม่ว่าจะเป็นโรงกลั่นน้ำทะเล แท่นขุดเจาะน้ำมัน หรือโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ คำถามแรกที่คุณต้องถามตัวเองคือ “ฉันต้องการ “ท่อ” ที่ไร้รอยต่อ เชื่อม หรือปลอมแปลงหรือไม่ ทั้งสามประเภทนี้ แต่ละประเภทมีคุณประโยชน์ที่แตกต่างกัน ดังนั้นจึงเหมาะสมกับการใช้งานและสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน มีหลายปัจจัยที่ควรพิจารณาเมื่อเลือกสิ่งที่เหมาะสมสำหรับโครงการใดโครงการหนึ่ง

วิศวกรน่าจะรู้คำตอบสำหรับคำถามนี้โดยสัญชาตญาณ แต่ลองใช้เวลาสักครู่เพื่อสำรวจท่อไร้ตะเข็บ ท่อเชื่อม และท่อฟอร์จ รวมถึงคุณสมบัติต่างๆ เหล่านี้

1. ท่อไร้รอยต่อ

เริ่มจากท่อไร้ตะเข็บกันก่อน ตามชื่อที่แนะนำ ท่อไร้รอยต่อคือท่อที่ไม่มีตะเข็บหรือรอยเชื่อม

การผลิตและการใช้งาน:

ท่อไร้รอยต่อสามารถผลิตได้โดยใช้วิธีการต่างๆ มากมาย โดยส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางที่ต้องการ หรืออัตราส่วนของเส้นผ่านศูนย์กลางต่อความหนาของผนัง โดยทั่วไปแล้ว กระบวนการผลิตท่อไร้ตะเข็บเริ่มต้นด้วยการหล่อเหล็กดิบให้อยู่ในรูปแบบที่ใช้งานได้มากขึ้น ซึ่งก็คือเหล็กแท่งแข็งที่ร้อน จากนั้นยืดออกแล้วดันหรือดึงทับแบบฟอร์ม จากนั้นท่อกลวงนี้จะผ่านกระบวนการอัดขึ้นรูปโดยถูกบังคับผ่านแม่พิมพ์และแมนเดรล ซึ่งจะช่วยเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางภายในและลดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก

ท่อเหล็กไร้ตะเข็บมักใช้ในการขนส่งของเหลว เช่น น้ำ ก๊าซธรรมชาติ ของเสีย และอากาศ นอกจากนี้ยังจำเป็นบ่อยครั้งในสภาพแวดล้อมแรงดันสูงและมีการกัดกร่อนสูง เช่น อุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ การผลิตกระแสไฟฟ้า และอุตสาหกรรมยา

ข้อได้เปรียบ:

ความแข็งแรงสูง: ท่อไร้รอยต่อมีข้อดีที่ชัดเจนคือไม่มีตะเข็บ จึงไม่มีตะเข็บที่อ่อนแอ ซึ่งหมายความว่าโดยทั่วไปแล้วท่อไร้ตะเข็บสามารถทนต่อแรงกดดันในการทำงานได้สูงกว่าท่อเชื่อมที่มีเกรดและขนาดวัสดุเดียวกันถึง 20%
ความต้านทานสูง: การไม่มีตะเข็บหมายความว่าท่อไร้รอยต่อสามารถให้ความต้านทานการกัดกร่อนที่สูงขึ้น เนื่องจากปัญหาต่างๆ เช่น สิ่งเจือปนและข้อบกพร่องมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นที่รอยเชื่อม

การทดสอบน้อยลง: ไม่ต้องพูดว่า ท่อไร้ตะเข็บไม่จำเป็นต้องได้รับการทดสอบเพื่อความสมบูรณ์ของการเชื่อม – การไม่มีการเชื่อมหมายความว่าไม่มีการทดสอบ!

2. ท่อเชื่อม

ท่อเชื่อมมีสามประเภท: การเชื่อมเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก, การเชื่อมเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน หรือการเชื่อมสองด้าน ตัวส่วนร่วมคือพวกมันทั้งหมดมีตะเข็บ!

กระบวนการผลิตท่อเชื่อมเริ่มต้นจากการรีดเหล็กม้วนให้ได้ความหนาตามที่ต้องการให้เป็นแผ่นแบนหรือแผ่น จากนั้นจึงม้วนขึ้นและตะเข็บของท่อที่ได้จะถูกเชื่อมในสภาพแวดล้อมที่เป็นกลางทางเคมี

เหล็กประเภทใดที่สามารถเชื่อมได้ โดยทั่วไปแล้วเหล็กออสเทนนิติกจะเชื่อมได้มากที่สุด ในขณะที่เหล็กเฟอร์ริติกจะเชื่อมส่วนที่บาง ปัจจุบันเหล็กดูเพล็กซ์ถือว่าเชื่อมได้เต็มที่ แต่ต้องการการดูแลเอาใจใส่มากกว่าเหล็กออสเทนนิติก

เทคโนโลยีการผลิตท่อเชื่อมถือว่าได้รับการปรับปรุงอย่างมากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ความก้าวหน้าที่สำคัญที่สุดคือการพัฒนาเทคนิคการเชื่อมโดยใช้กระแสความถี่สูง สิ่งนี้ช่วยเพิ่มความสามารถของท่อเชื่อมอย่างมากเพื่อหลีกเลี่ยงการกัดกร่อนและความล้มเหลวของข้อต่อ

แม้ว่าตะเข็บในท่อเชื่อมจะมีความถูกต้องตามหลักทฤษฎีเพื่อทำให้ท่ออ่อนแอลง แต่วิธีการผลิตและขั้นตอนการประกันคุณภาพนั้นเหนือกว่ามากในปัจจุบัน ซึ่งหมายความว่าตราบใดที่ไม่เกินค่าเผื่ออุณหภูมิและความดันที่ระบุไว้ของท่อเชื่อม ก็ไม่มีเหตุผลใดที่ไม่ควรใช้งานเช่นเดียวกับท่อไร้ตะเข็บในอุตสาหกรรมต่างๆ มากมาย

ราคา: ข้อดีอย่างหนึ่งของท่อเชื่อมก็คือ ท่อมีราคาถูกที่สุดในบรรดาท่อทุกประเภทและหาได้ง่ายมากขึ้น
ความสม่ำเสมอ: เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าท่อเชื่อมมีความหนาของผนังสม่ำเสมอกว่าท่อไร้ตะเข็บมาก เนื่องจากกระบวนการผลิตเริ่มต้นด้วยเหล็กแผ่นเดียว
คุณภาพพื้นผิว: การหลีกเลี่ยงกระบวนการอัดรีดยังหมายความว่าพื้นผิวของท่อที่เชื่อมยังสามารถเรียบเนียนกว่าท่อไร้ตะเข็บอีกด้วย
ความเร็ว: ท่อเชื่อมต้องใช้เวลาในการจัดซื้อสั้นลงเนื่องจากกระบวนการผลิตที่ง่ายกว่า

3. ท่อฟอร์จ

การตีเหล็กเป็นกระบวนการขึ้นรูปโลหะที่ใช้แรงอัดและความร้อนและความดันสูงเพื่อสร้างรูปร่างโลหะ

การผลิตท่อฟอร์จเริ่มต้นด้วยการวางชิ้นส่วนเหล็ก (ไม่ว่าจะเป็นโมลิบดีนัม 6%, ซูเปอร์ดูเพล็กซ์, ดูเพล็กซ์, สแตนเลส, โลหะผสมนิกเกิล) ระหว่างแม่พิมพ์บนและล่าง เหล็กขึ้นรูปด้วยความร้อนและความดันให้เป็นรูปร่างที่ต้องการ จากนั้นจึงผ่านกระบวนการตัดเฉือนเพื่อให้ได้ตามข้อกำหนดที่จำเป็นทั้งหมด

กระบวนการผลิตที่ซับซ้อนนี้ส่งผลให้ต้นทุนของท่อปลอมแปลงเพิ่มขึ้น

ข้อดีหลายประการของท่อหลอมหมายความว่ามีการใช้งานที่แตกต่างกันมากมายในด้านต่างๆ เช่น น้ำมันและก๊าซ เครื่องจักรไฮดรอลิก การปฏิสนธิ และอุตสาหกรรมเคมี ความจริงที่ว่าเหล็กหลอมไม่มีตะเข็บหรือรอยเชื่อมทำให้สามารถบรรจุสารและควันที่อาจเป็นอันตรายหรือมีฤทธิ์กัดกร่อนได้สำเร็จ จึงสามารถนำไปใช้ในอุตสาหกรรมหนักได้หลายประเภท

ความแข็งแรงสูง: ท่อฟอร์จโดยทั่วไปจะสร้างผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายที่แข็งแกร่งและเชื่อถือได้มาก เนื่องจากการตีทำให้การไหลของเกรนของเหล็กเปลี่ยนแปลงและจัดแนว กล่าวอีกนัยหนึ่ง เหล็กมีความละเอียดมากขึ้น และโครงสร้างของท่อมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมาก ส่งผลให้มีความแข็งแรงเต็มที่และทนต่อแรงกระแทกได้สูง
อายุการใช้งานยาวนาน: การตีขึ้นรูปช่วยลดความพรุน การหดตัว โพรง และปัญหาการเทเย็นที่อาจเกิดขึ้นได้
ประหยัด: กระบวนการตีโลหะโดยทั่วไปถือว่าประหยัดมากเนื่องจากไม่มีวัสดุสิ้นเปลือง
ความยืดหยุ่น: กระบวนการตีเหล็กมีความยืดหยุ่นสูงและสามารถผลิตท่อได้หลายขนาด