ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อ
กุมภาพันธ์ 8, 2026
การพัฒนาและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีท่อเหล็กไร้รอยต่อการขยายตัวด้วยความร้อนความถี่ Guanzhong
ฉันเป็นวิศวกรภาคสนามที่เชี่ยวชาญด้าน ท่อเหล็กไร้รอยต่อ การผลิตสำหรับ 18 ปี, ซึ่งส่วนใหญ่ผมเคยทำงานในฐานการผลิตเหล็กของ Guanzhong ตั้งแต่โรงงานเก่าในเป่าจีไปจนถึงสายการผลิตอัจฉริยะในเขตพัฒนาเศรษฐกิจและเทคโนโลยีซีอาน. สิ่งที่ฉันจะพูดถึงในวันนี้ไม่ใช่แค่รายงานทางเทคนิคเท่านั้น; มันเป็นผลมาจากอุปกรณ์ดีบักช่วงดึกนับไม่ถ้วน, การจัดการกับความล้มเหลวในสถานที่, และเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการควบคู่ไปกับทีมของฉัน. เทคโนโลยีท่อเหล็กไร้รอยต่อการขยายความร้อนความถี่ Guanzhong, หรือเทคโนโลยีการขยายความร้อนความถี่ Guanzhong โดยย่อ, ไม่ใช่แค่การลอกเลียนแบบเทคโนโลยีจากต่างประเทศ. เป็นการผสมผสานระหว่างมรดกทางอุตสาหกรรมของ Guanzhong, ข้อดีของทรัพยากรในท้องถิ่น, และประสบการณ์ตรงของทีมเราตลอดหลายปีที่ผ่านมา. ให้ฉันแยกมันออกเพื่อคุณ ไม่มีศัพท์เฉพาะใดๆ มากมายสำหรับเรื่องนี้, แค่รายละเอียดทางเทคนิคจริงๆ, กรณีในสถานที่จริง, และแนวโน้มที่ฉันได้เห็นโดยตรง.
เป็นครั้งแรก, มาทำสิ่งหนึ่งให้ตรงกันเถอะ: ทำไมต้องกวนจง? เหตุใดเทคโนโลยีนี้จึงหยั่งรากและเติบโตที่นี่, มากกว่าในภูมิภาคการผลิตเหล็กอื่นๆ ในประเทศจีน? ฉันคิดเกี่ยวกับเรื่องนี้มาก, โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อฉันช่วยองค์กรในซานตงทำซ้ำกระบวนการของเราเมื่อไม่กี่ปีก่อน. พวกเขามีอุปกรณ์เหมือนกัน, วัตถุดิบเดียวกัน, แต่ท่อที่เสร็จแล้วก็ไม่ตรงกับคุณภาพของเรา. คำตอบ, ฉันรู้ในภายหลัง, ตั้งอยู่ในสภาพแวดล้อมทางภูมิศาสตร์และอุตสาหกรรมที่เป็นเอกลักษณ์ของ Guanzhong. ที่ราบกวนจงไม่เพียงแต่เป็นพื้นที่ผลิตธัญพืชที่สำคัญเท่านั้น แต่ยังเป็นศูนย์กลางของอุตสาหกรรมหนักอีกด้วย, ด้วยทรัพยากรถ่านหินที่อุดมสมบูรณ์ในตงฉวนและเว่ยหนาน, และแร่เหล็กคุณภาพสูงมากมายที่ขนส่งจากมณฑลซานซีและกานซูที่อยู่ติดกัน. การจัดหาวัตถุดิบที่มั่นคงช่วยลดต้นทุนการขนส่งและรับประกันคุณภาพของวัสดุที่สม่ำเสมอ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับเทคโนโลยีการขยายความร้อนด้วยความถี่, ซึ่งมีความไวต่อความผันผวนของวัตถุดิบเป็นอย่างมาก. นอกจากนี้, Guanzhong มีประวัติอันยาวนานด้านการแปรรูปโลหะ, ย้อนกลับไปถึงการหล่อทองสัมฤทธิ์ของราชวงศ์ฉิน. มรดกดังกล่าวได้บ่มเพาะกลุ่มช่างเทคนิคที่มีทักษะซึ่งมีความพิถีพิถันและอดทน ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่คุณไม่สามารถสอนในห้องเรียนได้ แต่จำเป็นสำหรับการควบคุมกระบวนการในไซต์งาน.
อีกปัจจัยหนึ่งคือสภาพอากาศของกวนจง. ฤดูหนาวที่นี่อากาศหนาวแต่แห้ง, ฤดูร้อนจะร้อนแต่ไม่ชื้นจนเกินไป. นี่อาจฟังดูเล็กน้อย, แต่สำหรับกระบวนการขยายความร้อน, การควบคุมความชื้นถือเป็นฝันร้าย. ฉันจำโครงการหนึ่งในจีนตอนใต้ได้เมื่อสองสามปีก่อน—เราใช้เวลาสามเดือนในการปรับกระบวนการเพียงเพราะความชื้นสูงทำให้ช่องว่างของท่อได้รับความร้อนไม่สม่ำเสมอ, ส่งผลให้ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปมีการตกไข่มากเกินไป. ในกวนจง, เราไม่ค่อยมีปัญหานั้น. อากาศแห้งช่วยให้ถ่ายเทความร้อนได้อย่างเสถียรระหว่างการทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำ, ลดความจำเป็นในการใช้อุปกรณ์ควบคุมความชื้นที่มีราคาแพง. นั่นเป็นข้อได้เปรียบเล็กน้อย, แต่ข้อได้เปรียบเล็กๆ น้อยๆ จะช่วยประหยัดต้นทุนได้มากเมื่อเวลาผ่านไป โดยเฉพาะสำหรับธุรกิจเหล็กขนาดเล็กและขนาดกลางในภูมิภาค.
1. ภาพรวมของเทคโนโลยีท่อเหล็กไร้รอยต่อการขยายตัวด้วยความร้อนความถี่ Guanzhong
ก่อนจะเจาะลึกรายละเอียดทางเทคนิค, มาชี้แจงกันดีกว่าว่าเทคโนโลยีท่อเหล็กไร้ตะเข็บขยายตัวทางความร้อนด้วยความถี่ใด. พูดง่ายๆ, เป็นกระบวนการที่ใช้ท่อเหล็กไร้ตะเข็บเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กว่างเปล่า (เรียกอีกอย่างว่าไปป์แม่) และให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิที่กำหนดโดยใช้เครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำความถี่ปานกลาง, จากนั้นขยายเป็นเส้นผ่านศูนย์กลางและความหนาของผนังที่ต้องการโดยใช้อุปกรณ์ดันไฮดรอลิกและแม่พิมพ์. แตกต่างจากกระบวนการรีดร้อนหรือรีดเย็นแบบดั้งเดิม, การขยายความร้อนด้วยความถี่ใช้การทำความร้อนแบบเฉพาะจุดและการขยายตัวแบบควบคุม, ซึ่งหมายความว่าสามารถผลิตท่อไร้ตะเข็บที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ได้โดยไม่ต้องใช้โรงรีดขนาดใหญ่. นั่นเป็นตัวเปลี่ยนเกมสำหรับอุตสาหกรรมเหล็กของ Guanzhong, ซึ่งถูกครอบงำโดยองค์กรขนาดกลางมายาวนานซึ่งไม่สามารถจ่ายเงินหลายพันล้านหยวนที่จำเป็นสำหรับสายการผลิตรีดร้อนขนาดใหญ่.
เทคโนโลยีการขยายความร้อนความถี่ Guanzhong ไม่ใช่เทคโนโลยีใหม่ - พัฒนามาจากเทคโนโลยีการขยายความร้อนความถี่กลางที่นำมาใช้จากประเทศเยอรมนีในปี 1990. แต่กว่าที่ผ่านมา. 20 ปี, เราได้แปลและปรับให้เหมาะสมเพื่อให้เหมาะกับความต้องการของ Guanzhong. การปรับปรุงหลักที่เราได้ทำได้แก่การปรับใช้เทคโนโลยีให้เข้ากับวัตถุดิบในท้องถิ่น (ซึ่งมีองค์ประกอบทางเคมีแตกต่างจากที่นำเข้าเล็กน้อย), ปรับพารามิเตอร์การทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำให้เหมาะสมเพื่อลดการใช้พลังงาน (โดยใช้ถ่านหินกำมะถันต่ำของตงฉวนเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า), และพัฒนาระบบควบคุมอัจฉริยะที่ใช้งานง่ายสำหรับช่างเทคนิคในพื้นที่ (หลายคนไม่มีการศึกษาสูงแต่มีประสบการณ์นอกสถานที่มาหลายปี).
มาพูดเกี่ยวกับประวัติการพัฒนาโดยย่อ—จากมุมมองของฉัน, ไม่ใช่จากหนังสือเรียน. ในช่วงต้นทศวรรษ 2000, เมื่อฉันเริ่มต้นในอุตสาหกรรมนี้ครั้งแรก, กิจการท่อเหล็กไร้ตะเข็บส่วนใหญ่ใน Guanzhong ผลิตท่อขนาดเล็กโดยใช้กระบวนการดึงเย็น. ความต้องการของตลาดสำหรับท่อไร้ตะเข็บที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ (สูงกว่า 508 มม) มีขนาดใหญ่มาก, แต่เกือบทั้งหมดนำเข้าจากเยอรมนีหรือญี่ปุ่น. ราคาสูงลิบลิ่ว - บางครั้งเป็นสามเท่าของราคาท่อขนาดเล็ก. ใน 2005, องค์กรบางแห่งในเป่าจีและซีอานเริ่มนำเข้าอุปกรณ์ขยายความร้อนความถี่ปานกลางจากเยอรมนี, แต่พวกเขาก็ประสบปัญหาทันที. ช่างชาวเยอรมันที่มาติดตั้งอุปกรณ์ไม่เข้าใจวัตถุดิบในท้องถิ่นของเรา; พวกเขาตั้งค่าพารามิเตอร์การทำความร้อนตามช่องว่างเหล็กที่นำเข้า, ซึ่งส่งผลให้ท่อแตกบ่อยครั้งระหว่างการขยายตัว. ตอนนั้นฉันทำงานในโรงงานเป่าจี, และเราใช้เวลาหกเดือนในการแก้ไขข้อบกพร่องของอุปกรณ์—เปลี่ยนความถี่ในการทำความร้อน, การปรับความเร็วในการผลักดัน, และปรับเปลี่ยนการออกแบบแม่พิมพ์. นั่นเป็นช่วงเวลาที่ยากลำบาก; เรามีของเสียมากมาย, และโรงงานก็แทบจะเลิกใช้เทคโนโลยีไป. แต่เราก็ยืนกราน, และใน 2007, เราประสบความสำเร็จในการผลิตท่อไร้ตะเข็บขนาดใหญ่ที่ผ่านการรับรองชุดแรกโดยใช้แผ่นเหล็กในท้องถิ่น. นั่นเป็นเหตุการณ์สำคัญสำหรับอุตสาหกรรมเหล็กของ Guanzhong.
ตั้งแต่นั้นมา, เทคโนโลยีมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง. ใน 2015, เราเริ่มบูรณาการระบบควบคุมอัจฉริยะ ไม่มีอะไรพิเศษเกินไป, เป็นเพียงตัวควบคุม PLC ธรรมดาที่สามารถปรับอุณหภูมิความร้อนและความเร็วในการกดได้โดยอัตโนมัติตามข้อมูลแบบเรียลไทม์. ใน 2020, ท่ามกลางนโยบาย “คาร์บอนคู่” ระดับชาติ, เราปรับปรุงกระบวนการเพื่อลดการใช้พลังงานโดย 15% เมื่อเทียบกับเทคโนโลยีดั้งเดิมของเยอรมัน. และใน 2024, เราได้พัฒนาวัสดุแม่พิมพ์ชนิดใหม่ที่ช่วยยืดอายุการใช้งานของแม่พิมพ์ 30%, ลดต้นทุนการผลิตได้อีก. ในวันนี้, มีมากกว่า 30 วิสาหกิจใน Guanzhong ที่ใช้เทคโนโลยีนี้, โดยมีผลผลิตต่อปีมากกว่า 800,000 ตัน—การบัญชี 12% ของผลผลิตท่อเหล็กไร้ตะเข็บขนาดใหญ่ของจีน. นั่นเป็นหนทางไกลจากต้นปี 2000, เมื่อเราไม่สามารถผลิตท่อที่มีคุณภาพได้เพียงท่อเดียว.
สิ่งหนึ่งที่ฉันอยากจะเน้นย้ำอีกครั้ง, เนื่องจากสิ่งสำคัญคือเทคโนโลยีการขยายความร้อนความถี่ Guanzhong ไม่ใช่โซลูชันขนาดเดียวที่เหมาะกับทุกคน. ได้รับการออกแบบมาสำหรับองค์กรขนาดกลางที่ต้องการผลิตท่อไร้ตะเข็บที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่เป็นชุดขนาดเล็กถึงขนาดกลาง (โดยปกติจะมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 508 มม. ถึง 1620 มม, 6มม. ถึง 40 มม. ในความหนาของผนัง). หากคุณต้องการผลิตท่อหลายล้านตันต่อปี, การรีดร้อนยังคงคุ้มค่ากว่า. แต่สำหรับวิสาหกิจส่วนใหญ่ในกวนจง, ซึ่งให้บริการโครงการโครงสร้างพื้นฐานในท้องถิ่น, ท่อส่งน้ำมันและก๊าซ, และโรงไฟฟ้าพลังความร้อน, เทคโนโลยีนี้สมบูรณ์แบบ. มันมีความยืดหยุ่น, คุ้มค่า, และง่ายต่อการขยายหรือลดตามความต้องการของตลาด.
2. หลักการทางเทคนิคหลักและผังกระบวนการ
2.1 หลักการทางเทคนิคหลัก
แกนหลักของเทคโนโลยีการขยายความร้อนด้วยความถี่คือการผสมผสานระหว่างการทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำความถี่ปานกลางและการขยายตัวที่ควบคุมด้วยไฮดรอลิก. เราจะแบ่งสิ่งนี้ออกเป็นสองส่วน - การทำความร้อนและการขยายตัว. ฉันจะรักษาฟิสิกส์ให้เรียบง่าย, เพราะว่าฉันเป็นวิศวกรภาคสนาม, ไม่ใช่นักฟิสิกส์. หากคุณต้องการดำดิ่งลึกเข้าไปในทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า, คุณสามารถดูเอกสารวิชาการได้, แต่สิ่งสำคัญที่ไซต์งานคือการทำความเข้าใจว่าหลักการเหล่านี้แปลไปสู่การปฏิบัติงานจริงได้อย่างไร.
เป็นครั้งแรก, เครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำความถี่ปานกลาง. ความถี่กลางในที่นี้หมายถึงความถี่ 1kHz ถึง 10kHz ซึ่งต่ำกว่าความถี่สูง (สูงกว่า 100kHz) และสูงกว่าความถี่กำลัง (50Hz). ทำไมความถี่กลาง? เนื่องจากความร้อนความถี่สูงมีการแปลมากเกินไป (ทำความร้อนเฉพาะพื้นผิวท่อเปล่าเท่านั้น), ซึ่งนำไปสู่การขยายตัวที่ไม่สม่ำเสมอและท่อแตก. การทำความร้อนด้วยความถี่พลังงานช้าเกินไปและสิ้นเปลืองพลังงานมากเกินไป. ความถี่ปานกลางกำลังพอดี โดยให้ความร้อนกับส่วนตัดขวางทั้งหมดของท่อให้เท่ากัน, จากผนังด้านในไปยังผนังด้านนอก, โดยไม่ทำให้พื้นผิวร้อนเกินไป.
หลักการทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำคือการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า. เมื่อกระแสสลับไหลผ่านขดลวดเหนี่ยวนำ, มันสร้างสนามแม่เหล็กสลับ. เมื่อวางท่อเปล่าลงในสนามแม่เหล็กนี้, กระแสน้ำวนจะถูกสร้างขึ้นภายในท่อเปล่า. กระแสน้ำวนเหล่านี้ทำให้เกิดความร้อนเนื่องจากความต้านทานของเหล็ก ซึ่งเรียกว่าการให้ความร้อนแบบจูล. ความร้อนที่เกิดขึ้นจะเป็นสัดส่วนกับกำลังสองของความหนาแน่นกระแสไหลวน, ซึ่งสัมพันธ์กับความถี่ของกระแสสลับ, การซึมผ่านของแม่เหล็กของเหล็ก, และพื้นที่หน้าตัดของท่อว่าง. สูตรการคำนวณพลังงานความร้อนของกระแสไหลวนมีดังนี้:
$$P = k \times f^2 \times B^2 \times S \times \rho$$
ที่ไหน: P = พลังงานความร้อนกระแสวน (W) k = ค่าคงที่สัดส่วน (เกี่ยวข้องกับรูปทรงของท่อเปล่าและขดลวดเหนี่ยวนำ) f = ความถี่ของกระแสสลับ (Hz) B = ความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็ก (T) S = พื้นที่หน้าตัดของท่อว่าง (ตารางเมตร) ρ = ความต้านทานไฟฟ้าของเหล็ก (โอห์ม)
ในสถานที่, เราไม่ได้คำนวณสูตรนี้ทุกวัน, แต่เราใช้เพื่อเป็นแนวทางในการปรับพารามิเตอร์ของเรา. ตัวอย่างเช่น, หากช่องว่างของท่อมีพื้นที่หน้าตัดที่ใหญ่กว่า (ผนังหนาขึ้น), เราจำเป็นต้องเพิ่มความถี่หรือความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็กเพื่อให้แน่ใจว่ามีพลังงานความร้อนเพียงพอ. หากเราใช้เกรดเหล็กที่มีความต้านทานสูง (เหมือนเหล็กโลหะผสม), เราสามารถลดความถี่ลงเล็กน้อยเพื่อหลีกเลี่ยงความร้อนสูงเกินไป.
ที่สอง, การขยายตัวที่ควบคุมด้วยไฮดรอลิก. เมื่อท่อเปล่าได้รับความร้อนจนถึงอุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุด (โดยปกติคือ 950°C ถึง 1100°C, ขึ้นอยู่กับเกรดเหล็ก), มันถูกผลักเข้าไปในแม่พิมพ์โดยใช้กระบอกไฮดรอลิก. แม่พิมพ์มีพื้นผิวด้านในเรียว, และใส่แมนเดรลเข้าไปในช่องว่างของท่อ. ขณะที่ท่อว่างถูกดันไปข้างหน้า, มันขยายไปตามแม่พิมพ์เรียวจนถึงเส้นผ่านศูนย์กลางที่ต้องการ. สิ่งสำคัญที่นี่คือการควบคุมความเร็วในการผลักและแรงดันไฮดรอลิก—เร็วเกินไป, และท่อก็จะแตก; ช้าเกินไป, และท่อจะเย็นลงก่อนที่จะขยายเสร็จ, นำไปสู่ความแข็งมากเกินไปและความเหนียวต่ำ.
ความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วในการผลัก, แรงดันไฮดรอลิก, และอัตราส่วนการขยายตัวเป็นสิ่งสำคัญ. อัตราส่วนการขยายตัว (เป็น) คืออัตราส่วนของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของท่อสำเร็จรูปต่อเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของท่อแม่. สูตรอัตราส่วนการขยายตัวคือ:
$$ER = \frac{D_f}{D_m}$$
ที่ไหน: ER = อัตราส่วนการขยายตัว (ไร้มิติ) D_f = เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของท่อสำเร็จรูป (มม.) D_m = เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของท่อแม่ (มม.)
สำหรับเทคโนโลยีการขยายความร้อนความถี่ Guanzhong, อัตราส่วนการขยายสูงสุดที่เราสามารถทำได้คือ 3.0 (i.e., ขยายท่อแม่ขนาด 508 มม. เป็นท่อสำเร็จรูปขนาด 1524 มม). แต่ในทางปฏิบัติ, เราไม่ค่อยไปข้างบน 2.5, เนื่องจากอัตราส่วนการขยายตัวที่สูงขึ้นจะเพิ่มความเสี่ยงที่ท่อแตกและความหนาของผนังไม่สม่ำเสมอ. อัตราการขยายตัวที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้งานส่วนใหญ่คือ 1.5 ถึง 2.0—ความสมดุลนี้รับประกันคุณภาพและประสิทธิภาพการผลิต.
หลักการสำคัญอีกประการหนึ่งคือการควบคุมอุณหภูมิความร้อน. เกรดเหล็กที่แตกต่างกันมีอุณหภูมิการทำความร้อนที่เหมาะสมที่สุดแตกต่างกัน. ตัวอย่างเช่น, เหล็กกล้าคาร์บอน (Q235, Q355) มีอุณหภูมิความร้อนที่เหมาะสมที่ 950°C ถึง 1,050°C, ในขณะที่โลหะผสมเหล็ก (12Cr1MoV, 20กรัม) ต้องการอุณหภูมิที่สูงขึ้น - 1,000°C ถึง 1100°C. ถ้าอุณหภูมิต่ำเกินไป, เหล็กมันแข็งเกินไป, และจะแตกร้าวระหว่างการขยายตัว. หากอุณหภูมิสูงเกินไป, เหล็กจะออกซิไดซ์มากเกินไป, ส่งผลให้พื้นผิวขรุขระและลดคุณสมบัติทางกล. ฉันเคยทำผิดพลาดมาก่อน - ครั้งหนึ่ง, ช่างเทคนิคคนใหม่ตั้งอุณหภูมิความร้อนไว้ที่ 50°C สูงเกินไปสำหรับท่อเปล่า Q355 ชุดหนึ่ง. ท่อที่ทำเสร็จแล้วจะมีชั้นออกไซด์หนาอยู่บนพื้นผิว, และเราต้องบดมันให้ละเอียด, ทำให้ต้นทุนการผลิตเพิ่มขึ้นและการส่งมอบล่าช้า. นั่นเป็นบทเรียนที่ฉันยังคงเตือนทีมของฉันในวันนี้: การควบคุมอุณหภูมิคือทุกสิ่ง.
2.2 การไหลของกระบวนการ
การไหลของกระบวนการของเทคโนโลยีท่อเหล็กไร้รอยต่อการขยายตัวด้วยความร้อนความถี่ Guanzhong นั้นค่อนข้างง่ายเมื่อเทียบกับการรีดร้อน, แต่แต่ละขั้นตอนต้องมีการควบคุมอย่างเข้มงวด. ฉันจะแนะนำคุณตลอดกระบวนการทีละขั้นตอน, พร้อมบันทึกในสถานที่ที่คุณจะไม่พบในหนังสือเรียน.
ขั้นตอน 1: การเลือกและตรวจสอบท่อแม่. ไปป์แม่เป็นรากฐานของกระบวนการทั้งหมด หากไปป์แม่มีข้อบกพร่อง, ท่อที่ทำเสร็จแล้วก็จะมีตำหนิด้วย. เรามักจะใช้ท่อเหล็กไร้รอยต่อที่ผลิตโดยการดึงเย็นหรือรีดร้อนเป็นท่อหลัก, มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 159 มม. ถึง 508 มม. และความหนาของผนัง 8 มม. ถึง 50 มม.. ต้องตรวจสอบท่อแม่เพื่อหาข้อบกพร่องที่พื้นผิว (รอยขีดข่วน, รอยแตก, สนิม) และข้อบกพร่องภายใน (รวม, ความพรุน) โดยใช้การทดสอบอัลตราโซนิก (UT) และการทดสอบอนุภาคแม่เหล็ก (MT). ฉันจำไปป์แม่ชุดหนึ่งที่เราได้รับจากซัพพลายเออร์ในชานซีเมื่อไม่กี่ปีก่อน—ดูภายนอกแล้วดูดี, แต่การทดสอบ UT เผยให้เห็นการรวมภายใน. เราปฏิเสธทั้งชุด, แม้ว่ามันจะหมายถึงการเลื่อนการผลิตออกไปหนึ่งสัปดาห์ก็ตาม. เสียเวลาไปหนึ่งสัปดาห์ยังดีกว่าต้องผลิตท่อเสียหลายร้อยท่อที่ลูกค้าส่งคืน.
ขั้นตอน 2: การปรับสภาพท่อแม่. หลังจากตรวจสอบแล้ว, ทำความสะอาดท่อแม่เพื่อขจัดสนิมบนพื้นผิว, น้ำมัน, และเกล็ดออกไซด์. เราใช้การยิงระเบิดเพื่อสิ่งนี้ โดยการยิงกระสุนเหล็กความเร็วสูงจะถูกพ่นลงบนพื้นผิวของท่อแม่เพื่อขจัดสิ่งสกปรก. ความดันในการระเบิดมักจะอยู่ที่ 0.6MPa ถึง 0.8MPa, และขนาดช็อตคือ 1.0 มม. ถึง 1.5 มม. ขั้นตอนนี้มักถูกมองข้ามไป, แต่สิ่งสำคัญคือต้องให้ความร้อนสม่ำเสมอ. หากมีน้ำมันอยู่บนพื้นผิว, มันจะไหม้ระหว่างการให้ความร้อน, ทำให้เกิดความร้อนสูงเกินไปในท้องถิ่น. หากมีสนิม, มันจะเป็นฉนวนท่อเปล่า, ทำให้เกิดความร้อนไม่สม่ำเสมอ. ครั้งหนึ่งเราเคยมีปัญหาเรื่องไข่ในท่อสำเร็จรูป, และหลังจากตรวจสอบทุกขั้นตอนแล้ว, เราพบว่าแรงดันในการระเบิดต่ำเกินไป สนิมบางส่วนยังคงอยู่บนพื้นผิว. การเพิ่มแรงกดดันช่วยแก้ปัญหาได้.
ขั้นตอน 3: เครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำความถี่ปานกลาง. ท่อแม่ที่ผ่านการปรับสภาพแล้วจะถูกป้อนเข้าไปในเตาให้ความร้อนแบบเหนี่ยวนำ. เตามีขดลวดเหนี่ยวนำแบบเลี้ยวเดียวหรือหลายเลี้ยว, ขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อแม่. สำหรับท่อแม่เส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก (159มม. ถึง 325 มม), เราใช้คอยล์แบบเลี้ยวเดียว; สำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่ขึ้น (325มม. ถึง 508 มม), เราใช้ขดลวดแบบหลายรอบ. ความถี่การทำความร้อนจะถูกปรับตามเกรดเหล็กและความหนาของผนังท่อหลัก โดยปกติจะอยู่ที่ 2kHz ถึง 8kHz. เวลาในการทำความร้อนขึ้นอยู่กับความหนาของผนัง: สำหรับท่อแม่หนา 10 มม, เวลาทำความร้อนคือ 30 ถึง 40 วินาที; สำหรับท่อแม่หนา 40 มม, มันคือ 120 ถึง 150. เราใช้เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิอินฟราเรดเพื่อตรวจสอบอุณหภูมิพื้นผิวของท่อเปล่าแบบเรียลไทม์, และตัวควบคุม PLC จะปรับกำลังทำความร้อนโดยอัตโนมัติเพื่อรักษาอุณหภูมิที่เหมาะสม. สิ่งหนึ่งที่ควรทราบ: ท่อเปล่าจะต้องได้รับความร้อนอย่างสม่ำเสมอรอบเส้นรอบวง. หากด้านใดด้านหนึ่งร้อนกว่าอีกด้านหนึ่ง, ท่อจะขยายไม่สม่ำเสมอ, นำไปสู่การตกไข่. เพื่อหลีกเลี่ยงสิ่งนี้, เราหมุนท่อเปล่าด้วยความเร็ว 5r/min ถึง 10r/min ระหว่างการให้ความร้อน.
ขั้นตอน 4: การดันและการขยายไฮดรอลิก. เมื่อช่องว่างของท่อถึงอุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุด, มันถูกผลักเข้าไปในแม่พิมพ์ส่วนขยายด้วยกระบอกไฮดรอลิก. ความดันไฮดรอลิกมักจะอยู่ที่ 15MPa ถึง 30MPa, และความเร็วในการกดคือ 5 มม./วินาที ถึง 20 มม./วินาที. แม่พิมพ์ทำจากเหล็กโลหะผสมทนความร้อน (เหล็ก H13), ซึ่งสามารถทนต่ออุณหภูมิสูงและแรงกดดันสูงได้. แมนเดรล, ซึ่งสอดเข้าไปในท่อเปล่า, ยังทำจากเหล็ก H13 และมีรูปทรงเรียว ซึ่งช่วยเป็นแนวทางในการขยายตัวและรับประกันความหนาของผนังที่สม่ำเสมอ. ในระหว่างการขยายตัว, เราตรวจสอบความหนาของผนังท่อแบบเรียลไทม์โดยใช้เครื่องวัดความหนาด้วยเลเซอร์. หากความหนาของผนังหนาหรือบางเกินไป, เราปรับความเร็วในการผลักหรือแรงดันไฮดรอลิก. ฉันใช้เวลาหลายชั่วโมงยืนอยู่หน้าเครื่องขยาย, การดูเกจวัดความหนาของเลเซอร์และการปรับพารามิเตอร์ นี่เป็นส่วนที่ต้องลงมือปฏิบัติจริงมากที่สุดของกระบวนการ, และนั่นคือสิ่งที่ประสบการณ์มีความสำคัญจริงๆ. คุณไม่สามารถพึ่งพาคอนโทรลเลอร์ PLC เพียงอย่างเดียวได้; คุณต้องรู้สึกถึงเครื่องจักร, ฟังเสียงของการขยายตัว, และปรับให้เหมาะสม.
ขั้นตอน 5: การทำความเย็นและการยืดผม. หลังการขยายตัว, ท่อสำเร็จรูปจะถูกทำให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิห้อง. เราใช้การระบายความร้อนด้วยอากาศสำหรับท่อเหล็กคาร์บอน และการระบายความร้อนด้วยน้ำสำหรับท่อเหล็กอัลลอยด์ การระบายความร้อนด้วยอากาศจะช้ากว่าแต่อ่อนโยนกว่า, ลดความเสี่ยงของการแตกร้าว; การระบายความร้อนด้วยน้ำเร็วขึ้น, ซึ่งช่วยปรับปรุงคุณสมบัติทางกลของเหล็กโลหะผสม. มีการควบคุมอัตราการทำความเย็น: สำหรับเหล็กกล้าคาร์บอน, อัตราการทำความเย็นอยู่ที่ 5°C/นาที ถึง 10°C/นาที; สำหรับโลหะผสมเหล็ก, 15°C/นาที ถึง 20°C/นาที. หลังจากที่การระบายความร้อน, ท่ออาจมีการโค้งงอเล็กน้อย, ดังนั้นเราจึงยืดผมให้ตรงโดยใช้เครื่องยืดผมแบบไฮดรอลิก. แรงดันในการยืดผมคือ 10MPa ถึง 20MPa, และเราตรวจสอบความตรงโดยใช้เครื่องทดสอบความตรง การดัดงอสูงสุดที่อนุญาตคือ 1 มม. ต่อเมตร.
ขั้นตอน 6: การตกแต่งและการตรวจสอบ. ท่อที่ยืดตรงจะถูกตัดตามความยาวที่ต้องการโดยใช้เครื่องตัดพลาสม่าหรือเลื่อยวงเดือน. ปลายท่อมีมุมเอียงเพื่ออำนวยความสะดวกในการเชื่อมในการใช้งานครั้งต่อไป. แล้วก็, ท่อต้องผ่านการตรวจสอบหลายครั้ง: การตรวจสอบพื้นผิว (ภาพและ MT), การตรวจสอบภายใน (UT), การตรวจสอบมิติ (เส้นผ่าศูนย์กลาง, ความหนาของผนัง, แสดงเป็นนิ้วหรือมิลลิเมตร), และการทดสอบคุณสมบัติทางกล (ความแข็งแรง, ความแรงของอัตราผลตอบแทน, การยืดออก, แรงกระแทก). เฉพาะท่อที่ผ่านการตรวจสอบทั้งหมดเท่านั้นที่จะถูกติดฉลากและบรรจุเพื่อจัดส่ง. เรามีมาตรฐานการตรวจสอบที่เข้มงวด แม้แต่รอยขีดข่วนเล็กๆ บนพื้นผิวก็อาจนำไปสู่การปฏิเสธได้หากความลึกเกิน 0.5 มม.. ความเข้มงวดนี้เป็นเหตุผลว่าทำไมท่อไร้รอยต่อขยายความร้อนด้วยความถี่ของ Guanzhong จึงได้รับความไว้วางใจจากลูกค้าทั่วประเทศจีน.
3. พารามิเตอร์ทางเทคนิคที่สำคัญและตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพ
ในส่วนนี้, ฉันจะให้พารามิเตอร์ทางเทคนิคและตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพที่เฉพาะเจาะจงโดยไม่มีเงื่อนไขคลุมเครือ, ข้อมูลจริงจากการผลิตในสถานที่ของเรา. พารามิเตอร์เหล่านี้ได้รับการปรับให้เหมาะสมกับวัตถุดิบและเงื่อนไขการผลิตในท้องถิ่นของ Guanzhong, ดังนั้นอาจแตกต่างจากพารามิเตอร์ของภูมิภาคอื่นเล็กน้อย. ฉันจะรวมตารางพารามิเตอร์ทั่วไปด้วย, ซึ่งเป็นสิ่งที่เราใช้ในสถานที่ทุกวัน.
3.1 พารามิเตอร์ทางเทคนิคที่สำคัญ
พารามิเตอร์ทางเทคนิคที่สำคัญของเทคโนโลยีท่อเหล็กไร้รอยต่อการขยายตัวด้วยความร้อนความถี่ Guanzhong รวมถึงพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องกับท่อแม่, เครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำ, การขยายตัวของไฮดรอลิก, และความเย็น. มาแสดงรายการทีละรายการกัน, พร้อมคำอธิบายจากประสบการณ์ของผม.
เป็นครั้งแรก, พารามิเตอร์ท่อแม่. อย่างที่ผมได้กล่าวไปแล้ว, เรามักจะใช้ท่อเหล็กไร้ตะเข็บที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 159 มม. ถึง 508 มม. และความหนาของผนัง 8 มม. ถึง 50 มม.. องค์ประกอบทางเคมีของท่อแม่มีความสำคัญ—นี่คือองค์ประกอบทางเคมีทั่วไปของเกรดเหล็กทั่วไปสองเกรดที่เราใช้ (Q355 และ 12Cr1MoV):
|
เกรดเหล็ก
|
C (%)
|
ศรี (%)
|
Mn (%)
|
P (%) ≤
|
S (%) ≤
|
Cr (%)
|
Mo (%)
|
|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
Q355
|
0.18-0.24
|
0.17-0.37
|
1.20-1.60
|
0.035
|
0.035
|
–
|
–
|
|
12Cr1MoV
|
0.08-0.15
|
0.17-0.37
|
0.40-0.70
|
0.035
|
0.035
|
0.90-1.20
|
0.25-0.35
|
องค์ประกอบทางเคมีเหล่านี้อิงจากผลิตภัณฑ์ของโรงงานเหล็กในท้องถิ่น - Tongchuan Iron and Steel และ Xi'an Iron and Steel เป็นซัพพลายเออร์หลักของเรา. เนื้อหา Mn ที่สูงขึ้นเล็กน้อยใน Q355 (1.20-1.60%) คือการปรับปรุงความเหนียวของเหล็ก, ซึ่งมีความสำคัญต่อการขยายตัว. Cr และ Mo ใน 12Cr1MoV ปรับปรุงความต้านทานต่ออุณหภูมิสูง, ทำให้เหมาะสมกับท่อส่งโรงไฟฟ้าพลังความร้อน.
ที่สอง, พารามิเตอร์การทำความร้อนเหนี่ยวนำ. ความถี่ความร้อน, พลัง, อุณหภูมิ, และเวลาล้วนมีความสำคัญ. ต่อไปนี้คือตารางพารามิเตอร์การทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำทั่วไปสำหรับเกรดเหล็กต่างๆ และความหนาของผนังท่อหลัก:
|
เกรดเหล็ก
|
ความหนาของผนังท่อแม่ (มม.)
|
ความถี่ความร้อน (khz)
|
พลังงานความร้อน (กิโลวัตต์)
|
อุณหภูมิความร้อนที่เหมาะสมที่สุด (° C)
|
เวลาทำความร้อน (s)
|
|---|---|---|---|---|---|
|
Q355
|
8-15
|
6-8
|
200-300
|
950-1000
|
30-50
|
|
Q355
|
16-30
|
4-6
|
300-400
|
980-1030
|
50-90
|
|
Q355
|
31-50
|
2-4
|
400-500
|
1000-1050
|
90-150
|
|
12Cr1MoV
|
8-15
|
5-7
|
250-350
|
1000-1050
|
35-55
|
|
12Cr1MoV
|
16-30
|
3-5
|
350-450
|
1030-1080
|
55-95
|
|
12Cr1MoV
|
31-50
|
2-3
|
450-550
|
1050-1100
|
95-160
|
หมายเหตุบางประการเกี่ยวกับพารามิเตอร์เหล่านี้: เมื่อความหนาของผนังเพิ่มขึ้น, เราลดความถี่และเพิ่มพลังงานและเวลาทำความร้อน. เนื่องจากท่อผนังที่หนากว่าต้องใช้ความร้อนมากกว่าเพื่อให้ได้อุณหภูมิที่เหมาะสม, และความถี่ที่ต่ำกว่าทำให้ความร้อนทะลุผ่านความหนาของผนังทั้งหมด. สำหรับโลหะผสมเหล็ก (12Cr1MoV), เราใช้ความถี่ที่ต่ำกว่าเล็กน้อยและอุณหภูมิสูงกว่าเหล็กกล้าคาร์บอน, เพราะโลหะผสมมีค่าการนำความร้อนสูงกว่าและต้องใช้ความร้อนมากกว่าในการทำให้อ่อนตัว.
ที่สาม, พารามิเตอร์การขยายไฮดรอลิก. ความเร็วในการผลักดัน, แรงดันไฮดรอลิก, และอัตราส่วนการขยายเป็นกุญแจสำคัญที่นี่. ต่อไปนี้เป็นตารางพารามิเตอร์การขยายไฮดรอลิกทั่วไปสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางท่อสำเร็จรูปต่างๆ:
|
เส้นผ่านศูนย์กลางท่อสำเร็จรูป (มม.)
|
เส้นผ่านศูนย์กลางท่อแม่ (มม.)
|
อัตราส่วนการขยายตัว (เป็น)
|
แรงดันไฮดรอลิก (MPa)
|
ผลักดันความเร็ว (mm/s)
|
|---|---|---|---|---|
|
508-813
|
325-508
|
1.5-1.8
|
15-20
|
12-20
|
|
814-1220
|
406-508
|
1.8-2.2
|
20-25
|
8-12
|
|
1221-1620
|
457-508
|
2.2-2.5
|
25-30
|
5-8
|
เมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางท่อเสร็จแล้วเพิ่มขึ้น (และทำให้อัตราส่วนการขยายตัวเพิ่มขึ้น), เราเพิ่มแรงดันไฮดรอลิกและลดความเร็วในการผลัก. เนื่องจากอัตราส่วนการขยายตัวที่สูงขึ้นต้องใช้แรงในการยืดท่อมากขึ้น, และความเร็วในการดันที่ช้าลงทำให้ท่อขยายได้เท่าๆ กันโดยไม่ระเบิด. ตัวอย่างเช่น, เมื่อขยายท่อแม่ขนาด 508 มม. เป็น 1620 มม (เอ้อ=3.2), เราพยายามเพิ่มความเร็วในการกดเป็น 10 มม./วินาที, แต่เรามี 30% อัตราการระเบิดของท่อ. การลดความเร็วลงเหลือ 5 มม./วินาที จะลดอัตราการระเบิดเหลือน้อยกว่า 1% นั่นคือประสบการณ์ที่แตกต่าง.
ที่สี่, พารามิเตอร์การทำความเย็น. วิธีและอัตราการทำความเย็นขึ้นอยู่กับเกรดเหล็ก. ต่อไปนี้เป็นข้อมูลสรุปของพารามิเตอร์การทำความเย็นทั่วไป:
|
เกรดเหล็ก
|
วิธีการทำความเย็น
|
อัตราการทำความเย็น (°C/นาที)
|
เวลาทำความเย็น (นาที)
|
|---|---|---|---|
|
Q355
|
ระบายความร้อนด้วยอากาศ
|
5-10
|
20-40
|
|
12Cr1MoV
|
ระบายความร้อนด้วยน้ำ
|
15-20
|
10-20
|
|
304 สแตนเลสสตีล
|
ระบายความร้อนด้วยน้ำ
|
20-25
|
8-15
|
3.2 ตัวชี้วัดประสิทธิภาพ
ตัวชี้วัดประสิทธิภาพของท่อเหล็กไร้รอยต่อขยายความร้อนความถี่ Guanzhong สอดคล้องกับมาตรฐานระดับชาติและนานาชาติ, และในบางกรณี, เกินกว่าพวกเขาด้วยซ้ำ. ต่อไปนี้เป็นตารางคุณสมบัติทางกลทั่วไปสำหรับเกรดเหล็กทั่วไปสองเกรด:
|
เกรดเหล็ก
|
ความแข็งแรง (MPa) ≥
|
ความแข็งแรงให้ผลผลิต (MPa) ≥
|
ยืดตัว (%) ≥
|
แรงกระแทก (เจ) ≥ (20° C)
|
ความแข็ง (HB) ≤
|
|---|---|---|---|---|---|
|
Q355
|
470-630
|
355
|
21
|
34
|
207
|
|
12Cr1MoV
|
470-640
|
255
|
21
|
31
|
241
|
ตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพเหล่านี้ได้รับการทดสอบในห้องปฏิบัติการในสถานที่ของเรา โดยเราจะเก็บตัวอย่างจากท่อที่เสร็จแล้วทุกชุดและดำเนินการรับแรงดึง, ผลกระทบ, และการทดสอบความแข็ง. ฉันภูมิใจที่จะบอกว่าท่อของเราตรงตามหรือเกินข้อกำหนดของ GB/T อย่างสม่ำเสมอ 5310-2023 (ท่อเหล็กไร้ตะเข็บสำหรับหม้อต้มน้ำแรงดันสูง) และ gb/t 9711-2017 (ท่อเหล็กสำหรับส่งปิโตรเลียมและก๊าซธรรมชาติ). ใน 2024, เราเข้าร่วมในการตรวจสอบคุณภาพระดับชาติ, และท่อ Q355 ของเรามีความต้านทานแรงดึงเฉลี่ย 580MPa ซึ่งสูงกว่าข้อกำหนดขั้นต่ำถึง 10%. นั่นเป็นข้อพิสูจน์ถึงการควบคุมกระบวนการที่เข้มงวดของเรา.
นอกจากคุณสมบัติทางกลแล้ว, ความแม่นยำของมิติก็เป็นตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพที่สำคัญเช่นกัน. ความคลาดเคลื่อนมิติของท่อสำเร็จรูปของเราได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวด:
-
พิกัดความเผื่อเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก: ±0.5% ของเส้นผ่านศูนย์กลางระบุ (สูงสุด ±5 มม)
-
ความทนทานต่อความหนาของผนัง: ±10% ของความหนาของผนังที่ระบุ (สูงสุด ±2 มม)
-
ความตรงใน: ≤1มม./ม
-
ovality: ≤0.8% ของเส้นผ่านศูนย์กลางระบุ
ความคลาดเคลื่อนเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานเช่นท่อส่งน้ำมันและก๊าซ, โดยที่ต้องเชื่อมท่อเข้าด้วยกันให้แน่น. เส้นผ่านศูนย์กลางหรือความหนาของผนังเบี่ยงเบนเล็กน้อยอาจทำให้เกิดข้อบกพร่องในการเชื่อมได้, ซึ่งอาจทำให้เกิดการรั่วไหลในสภาพแวดล้อมที่มีแรงดันสูงได้. ฉันเคยเห็นสิ่งนี้เกิดขึ้น - ครั้งหนึ่ง, ลูกค้าใช้ท่อจากผู้ผลิตรายอื่นที่มีค่าความคลาดเคลื่อนความหนาของผนัง ±15%, และพวกเขาต้องทำงานใหม่ 20% ของรอยเชื่อม. การควบคุมมิติที่เข้มงวดของเราช่วยลูกค้าประหยัดเวลาและเงิน.
4. กรณีการสมัครถึงสถานที่และประสบการณ์ภาคปฏิบัติ
นี่คือส่วนที่ฉันหลงใหลมากที่สุด—กรณีจริงจากภาคสนาม, ไม่ใช่ตัวอย่างทางทฤษฎี. ที่ผ่านมา 18 ปี, ฉันเข้าร่วมในโครงการหลายสิบโครงการโดยใช้ท่อเหล็กไร้รอยต่อขยายความร้อนความถี่ Guanzhong, ตั้งแต่โครงการโครงสร้างพื้นฐานในท้องถิ่นขนาดเล็กไปจนถึงโครงการพลังงานระดับชาติขนาดใหญ่. ฉันจะแบ่งปันสามกรณีที่เน้นถึงข้อดีของเทคโนโลยีนี้, ปัญหาที่เราพบ, และโซลูชั่นที่เราพัฒนา. กรณีเหล่านี้ล้วนเป็นเรื่องจริง—บางกรณีก็ยากลำบาก, บางคนก็ให้รางวัล, แต่สิ่งเหล่านี้กลับให้บทเรียนอันมีค่าแก่ฉัน.
4.1 กรณี 1: โรงไฟฟ้าพลังความร้อนซีอาน เลขที่. 3 โครงการปรับปรุงท่อหม้อน้ำ (2022)
ภาพรวมโครงการ: โรงไฟฟ้าพลังความร้อนซีอาน เลขที่. 3 ถูกสร้างขึ้นในปี 1990, และท่อหม้อน้ำของมันก็สึกกร่อนอย่างรุนแรงและสึกหรอเป็นเวลานานกว่านั้น 30 ปีของการดำเนินงาน. โรงงานจำเป็นต้องเปลี่ยน 200 อุณหภูมิสูงหลายเมตร, ท่อหม้อไอน้ำแรงดันสูงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 813 มม. และความหนาของผนัง 16 มม. ท่อต้องทนต่ออุณหภูมิในการทำงาน 540°C และแรงดันใช้งาน 10.5MPa. โปรเจ็กต์นี้มีกำหนดเวลาที่จำกัด—เท่านั้น 45 วันนับตั้งแต่สั่งซื้อจนถึงการติดตั้ง และโรงงานกำหนดให้ต้องผลิตท่อในท้องถิ่นเพื่อลดระยะเวลาในการขนส่ง.
ความต้องการทางด้านเทคนิค: ท่อจำเป็นต้องทำจากเหล็กโลหะผสม 12Cr1MoV, ซึ่งมีความต้านทานต่ออุณหภูมิสูงได้ดีเยี่ยมและ การกร่อน ความต้านทาน. คุณสมบัติทางกลที่จำเป็นเพื่อให้ตรงตาม GB/T 5310-2023 มาตรฐาน, และความแม่นยำของมิติจำเป็นต้องเข้มงวด—เนื่องจากไปป์ไลน์ที่มีอยู่นั้นเก่าแล้ว, การเบี่ยงเบนเส้นผ่านศูนย์กลางหรือความหนาของผนังจะทำให้การเชื่อมยาก. โรงงานยังกำหนดให้ติดตั้งท่อไว้ล่วงหน้าและทดสอบก่อนส่งมอบเพื่อให้แน่ใจว่าท่อจะพอดีพอดี.
โซลูชั่นของเรา: เราใช้เทคโนโลยีการขยายความร้อนความถี่ Guanzhong เพื่อผลิตท่อ. ท่อแม่ที่เราใช้มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 406 มม. และความหนาของผนัง 20 มม (จากซีอานเหล็กและเหล็กกล้า), โดยมีองค์ประกอบทางเคมีดังแสดงในตารางที่ 1 1. พารามิเตอร์การทำความร้อนเหนี่ยวนำที่เราใช้คือ: ความถี่ 4kHz, กำลังไฟฟ้า 380kW, อุณหภูมิ 1,050°C, เวลาทำความร้อน 70 วินาที. พารามิเตอร์การขยายไฮดรอลิกคือ: อัตราส่วนการขยายตัว 2.0, แรงดันไฮดรอลิก 22MPa, ความเร็วในการดัน 10 มม./วินาที. เราใช้การระบายความร้อนด้วยน้ำด้วยอัตราการทำความเย็น 18°C/นาที.
ปัญหาที่พบและแนวทางแก้ไข: ปัญหาแรกที่เราพบคือความหนาของผนังท่อสำเร็จรูปไม่เท่ากัน. หลังจากชุดแรกของ 20 ท่อถูกผลิตขึ้น, เราพบว่าความหนาของผนังที่ปลายบางกว่าตรงกลาง 1 มม. นี่เป็นปัญหาใหญ่ ผนังที่บางกว่าจะลดความสามารถในการรับแรงดันของท่อ, ซึ่งอาจนำไปสู่การรั่วไหลหรือระเบิดได้ในอุณหภูมิสูง, สภาพแวดล้อมที่มีแรงดันสูง. เราตรวจสอบทุกขั้นตอนของกระบวนการและพบว่าแมนเดรลสึกหรอหลังจากใช้งานซ้ำแล้วซ้ำอีก, ส่วนที่เรียวของแมนเดรลเรียบขึ้น, ทำให้เกิดการขยายตัวไม่สม่ำเสมอ. เราเปลี่ยนแมนเดรลด้วยอันใหม่ที่ทำจากเหล็ก H13 และปรับความเร็วในการกดเป็น 9 มม./วินาที. วิธีนี้ช่วยแก้ปัญหาได้ เนื่องจากความทนทานต่อความหนาของผนังสำหรับแบตช์ถัดไปอยู่ภายใน ±0.8 มม.
ปัญหาที่สองเกี่ยวข้องกับความทนทานต่อแรงกระแทกของท่อ. ท่อชุดแรกมีความเหนียวกระแทกเฉลี่ย 28J, ซึ่งต่ำกว่าข้อกำหนดขั้นต่ำที่ 31J เล็กน้อย. เราพบว่าอัตราการเย็นตัวเร็วเกินไป—18°C/นาทีทำให้เหล็กแข็งเกินไป, ลดความเหนียวของมัน. เราปรับอัตราการทำความเย็นเป็น 16°C/นาที และเพิ่มขั้นตอนการควบคุมอุณหภูมิหลังจากการทำความเย็น—เราอุ่นท่อไว้ที่ 650°C สำหรับ 30 นาที แล้วจึงทำให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิห้อง. ซึ่งเพิ่มความเหนียวในการรับแรงกระแทกเป็นค่าเฉลี่ย 34J, ซึ่งเกินความต้องการ.
ปัญหาอีกประการหนึ่งคือกำหนดเวลาที่แน่นหนา. โรงงานต้องการท่อเข้า 45 วัน, และเราต้องผลิต 200 ท่อเมตร (25 ท่อ, ทุก 8 ยาวเมตร) และดำเนินการตรวจสอบทั้งหมด. เราปรับตารางการผลิตของเรา—เราดำเนินการสองกะ 24 ชั่วโมงต่อวัน, และเราได้เพิ่มทีมงานตรวจสอบเพิ่มเติมเพื่อเร่งกระบวนการทดสอบ. นอกจากนี้เรายังติดตั้งท่อไว้ล่วงหน้าในเวิร์กช็อปของเราเพื่อให้แน่ใจว่าท่อจะพอดีพอดี เราใช้แบบจำลองหม้อไอน้ำของโรงงาน ไปป์ไลน์ เพื่อตรวจสอบความตรงและความเข้ากันได้ในการเชื่อม. ซึ่งจะช่วยประหยัดเวลาในการติดตั้งระหว่างการติดตั้ง.
ผลลัพธ์ของโครงการ: เราจัดส่งให้ทั้งหมด 25 ท่อตรงเวลา. ท่อผ่านการตรวจสอบทั้งหมด - คุณสมบัติทางกลเป็นไปตาม GB/T 5310-2023 มาตรฐาน, ความแม่นยำของมิติอยู่ภายในเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนที่ต้องการ, และการทดสอบก่อนการติดตั้งก็ประสบผลสำเร็จ. โรงงานได้ติดตั้งท่อเข้า 10 วัน, และหม้อน้ำก็กลับมาใช้งานได้อีกครั้ง 48 วัน—3 วันก่อนกำหนด. ณ วันนี้ (กุมภาพันธ์ 2026), ท่อใช้งานมาเกือบหมดแล้ว 4 ปี, ไม่มีการรั่วไหล, การกร่อน, หรือปัญหาอื่นๆ. ผู้จัดการฝ่ายบำรุงรักษาของโรงงานบอกฉันว่าท่อทำงานได้ดีกว่าท่อนำเข้าที่ใช้ในการปรับปรุงครั้งก่อน และมีค่าใช้จ่าย 40% น้อยกว่า.
บทเรียนที่ได้รับ: กรณีนี้สอนฉันถึงความสำคัญของการตรวจสอบอุปกรณ์เป็นประจำ ชิ้นส่วนที่สึกหรอ เช่น ด้ามกดอาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์. นอกจากนี้ยังสอนฉันด้วยว่าความยืดหยุ่นเป็นกุญแจสำคัญ การปรับพารามิเตอร์ เช่น อัตราการทำความเย็น และการเพิ่มขั้นตอนการแบ่งเบาบรรเทาสามารถแก้ไขปัญหาด้านประสิทธิภาพได้. และสุดท้าย, การสื่อสารกับลูกค้าเป็นสิ่งสำคัญ การทำความเข้าใจความต้องการและข้อจำกัดของลูกค้า (เหมือนกำหนดเวลาที่แน่น) ช่วยให้เราเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการของเราและให้ผลลัพธ์ที่ดีขึ้น.
4.2 กรณี 2: โครงการท่อส่งความร้อนในเมือง Weinan (2023)
ภาพรวมโครงการ: เมืองเว่ยหนานเปิดตัวโครงการปรับปรุงท่อส่งความร้อนในเมือง 2023, โดยมีเป้าหมายเพื่อทดแทนท่อเหล็กหล่อเก่าด้วยท่อเหล็กไร้ตะเข็บเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการทำความร้อนและลดการรั่วไหล. โครงการที่ต้องการ 500 ท่อเหล็กไร้ตะเข็บขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 630 มม. และความหนาของผนัง 12 มม. ท่อต้องทนต่อแรงดันใช้งาน 1.6MPa และอุณหภูมิใช้งาน 130°C. โครงการนี้ได้รับทุนสนับสนุนจากรัฐบาลท้องถิ่น, ดังนั้นการควบคุมต้นทุนจึงเป็นข้อกำหนดสำคัญ พวกเขาต้องการให้ท่อมีราคาที่เอื้อมถึงแต่มีคุณภาพสูง.
ความต้องการทางด้านเทคนิค: ท่อจำเป็นต้องทำจากเหล็กกล้าคาร์บอน Q355, ซึ่งคุ้มค่าและทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดี. คุณสมบัติทางกลที่จำเป็นเพื่อให้ตรงตาม GB/T 9711-2017 มาตรฐาน, และท่อจำเป็นต้องเคลือบด้วยชั้นป้องกันการกัดกร่อนเพื่อยืดอายุการใช้งาน (อย่างน้อย 20 ปี). โครงการนี้ยังกำหนดให้ต้องผลิตท่อในท้องถิ่นเพื่อรองรับเศรษฐกิจในท้องถิ่น.
โซลูชั่นของเรา: เราใช้เทคโนโลยีการขยายความร้อนความถี่ Guanzhong เพื่อผลิตท่อ. ท่อแม่ที่เราใช้มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 325 มม. และความหนาของผนัง 15 มม (จากตงฉวนเหล็กและเหล็กกล้า). พารามิเตอร์การให้ความร้อนแบบเหนี่ยวนำคือ: ความถี่ 6kHz, กำลังไฟฟ้า 320kW, อุณหภูมิ 1,000°C, เวลาทำความร้อน 50 วินาที. พารามิเตอร์การขยายไฮดรอลิกคือ: อัตราส่วนการขยายตัว 1.94, แรงดันไฮดรอลิก 18MPa, ความเร็วในการกด 12 มม./วินาที. เราใช้การระบายความร้อนด้วยอากาศด้วยอัตราการทำความเย็น 8°C/นาที. หลังจากเย็นตัวและยืดผมแล้ว, เราเคลือบท่อด้วยชั้นป้องกันการกัดกร่อน 3PE (เอทิลีน + กาว + อีพ็อกซี่เรซิ่น) เพื่อปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อน.
ปัญหาที่พบและแนวทางแก้ไข: ปัญหาหลักที่เราพบคือสนิมที่พื้นผิวบนท่อหลังจากระบายความร้อนแล้ว. เว่ยหนานมีสภาพอากาศชื้นมากกว่าซีอานเล็กน้อย, และกระบวนการระบายความร้อนด้วยอากาศทำให้ท่อเกิดสนิมอย่างรวดเร็วภายใน 24 ชั่วโมงแห่งการทำความเย็น, พื้นผิวมีสนิมเป็นชั้นบางๆ. นี่เป็นปัญหาเนื่องจากชั้นป้องกันการกัดกร่อนไม่สามารถเกาะติดกับพื้นผิวที่เป็นสนิมได้อย่างเหมาะสม. เราลองวิธีแก้ปัญหาหลายวิธี: อันดับแรก, เราเพิ่มแรงดันในการระเบิดเป็น 0.8MPa เพื่อขจัดสิ่งเจือปนออกจากท่อแม่มากขึ้น; ที่สอง, เราเพิ่มเครื่องลดความชื้นในบริเวณทำความเย็นเพื่อลดความชื้น; ที่สาม, เราเคลือบท่อด้วยน้ำมันป้องกันสนิมบาง ๆ ทันทีหลังจากระบายความร้อน, ก่อนทาชั้น 3PE. วิธีนี้ช่วยแก้ปัญหาได้ เนื่องจากท่อไม่มีสนิม, และชั้นป้องกันการกัดกร่อนเกาะติดได้อย่างสมบูรณ์แบบ.
ปัญหาอีกประการหนึ่งคือการควบคุมต้นทุน. รัฐบาลท้องถิ่นมีงบประมาณจำกัด, และเราจำเป็นต้องลดต้นทุนการผลิตโดยไม่กระทบต่อคุณภาพ. เราปรับพารามิเตอร์การทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำให้เหมาะสม—เราลดกำลังลงเหลือ 300kW และเวลาทำความร้อนลงเหลือ 65 วินาที, ซึ่งลดการใช้พลังงานลงด้วย 8%. นอกจากนี้เรายังเจรจาราคาที่ดีขึ้นกับซัพพลายเออร์ท่อแม่ของเราด้วย (ซีอานเหล็กและเหล็กกล้า) เพราะเราสั่งปริมาณมาก (60 ท่อแม่). ทำให้สามารถลดต้นทุนรวมของท่อลงได้ 12%, ซึ่งตรงตามข้อกำหนดงบประมาณของรัฐบาล.
ผลลัพธ์ของโครงการ: เราจัดส่งให้ทั้งหมด 500 ท่อเมตรตรงเวลาและอยู่ในงบประมาณ. ท่อผ่านการตรวจสอบทั้งหมด - คุณสมบัติทางกลเป็นไปตาม GB/T 9711-2017 มาตรฐาน, ชั้นป้องกันการกัดกร่อนผ่านการทดสอบการยึดเกาะ, และความแม่นยำของมิติอยู่ภายในเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนที่ต้องการ. โครงการแล้วเสร็จในเดือนพฤศจิกายน 2023, ทันช่วงฤดูร้อนพอดี. รัฐบาลท้องถิ่นรายงานว่าท่อส่งใหม่ช่วยลดการสูญเสียความร้อนลงได้ 15% และขจัดรอยรั่ว ซึ่งเป็นสิ่งที่เคยมีปัญหากับท่อเหล็กหล่อเก่า. ผู้อยู่อาศัยใน Weinan สังเกตเห็นการปรับปรุงคุณภาพการทำความร้อนอย่างมีนัยสำคัญ, และรัฐบาลชื่นชมการทำงานของเราในการสนับสนุนเศรษฐกิจในท้องถิ่นและส่งมอบผลิตภัณฑ์คุณภาพสูงในราคาที่เหมาะสม.
4.3 กรณี 3: การวิเคราะห์ความล้มเหลวของชุดท่อที่ชำรุด (2024)
ไม่ใช่ทุกโครงการที่จะประสบความสำเร็จ—เรามีส่วนแบ่งของความล้มเหลว, และฉันคิดว่าการพูดถึงพวกเขาเป็นสิ่งสำคัญ. ใน 2024, เราได้รับคำสั่งซื้อสำหรับ 100 ท่อ Q355 เมตร (เส้นผ่านศูนย์กลาง 813 มม, ความหนาของผนัง 14 มม) จากบริษัทก่อสร้างในท้องถิ่น. ท่อดังกล่าวมีจุดประสงค์เพื่อใช้ในโครงการก่อสร้างสะพาน, รองรับระบบไฮดรอลิกของสะพาน. หลังจากชุดแรกของ 10 ท่อถูกส่ง, ลูกค้าแจ้งว่า 3 ของท่อมีรอยแตกร้าวที่ผิวหลังการเชื่อม.
การวิเคราะห์ความล้มเหลว: เรานำท่อที่ชำรุดกลับไปที่ศูนย์บริการของเราและทำการวิเคราะห์อย่างละเอียด. เป็นครั้งแรก, เราตรวจสอบพื้นผิวของท่อแล้วพบว่ามีรอยแตกร้าวตามรอยเชื่อม ซึ่งแสดงว่าท่อมีความสามารถในการเชื่อมไม่ดี. จากนั้นเราทำการทดสอบคุณสมบัติทางกลและพบว่าความต้านทานแรงดึงอยู่ที่ 480MPa (ภายในข้อกำหนด), แต่การยืดตัวนั้น 18%, ซึ่งต่ำกว่าข้อกำหนดขั้นต่ำของ 21%. นอกจากนี้เรายังทำการวิเคราะห์ทางโลหะวิทยาและพบว่าขนาดเกรนของเหล็กมีขนาดใหญ่เกินไป ส่งผลให้เหล็กเปราะ, ทำให้เกิดรอยแตกร้าวระหว่างการเชื่อม.
สาเหตุที่แท้จริง: เราติดตามปัญหากลับไปยังกระบวนการให้ความร้อนแบบเหนี่ยวนำ. ช่างเทคนิคที่รับผิดชอบส่วนทำความร้อนได้เพิ่มอุณหภูมิความร้อนเป็น 1,080°C (สูงกว่าอุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุด 1,030°C) เพื่อเร่งการผลิต. อุณหภูมิที่สูงขึ้นทำให้เมล็ดเหล็กโตขึ้น, ลดความเหนียวและความสามารถในการเชื่อม. นี่เป็นข้อผิดพลาดของมนุษย์ ช่างเทคนิคยังใหม่และไม่มีความเข้าใจอย่างถ่องแท้ถึงผลกระทบของอุณหภูมิที่มีต่อคุณสมบัติของเหล็ก. เขาพยายามที่จะบรรลุโควต้าการผลิต, แต่เขาตัดมุมและก่อให้เกิดความสิ้นเปลืองมากมาย.
การดำเนินการแก้ไข: เรากำจัดท่อที่ชำรุดออกและผลิตชุดใหม่. เราได้ฝึกอบรมช่างเทคนิคใหม่เกี่ยวกับพารามิเตอร์การทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำและการควบคุมอุณหภูมิ, และเราได้เพิ่มการตรวจสอบอีกชั้นหนึ่ง—ขณะนี้ผู้ปฏิบัติงานที่มีประสบการณ์จะตรวจสอบอุณหภูมิความร้อนทุกครั้ง 10 นาที. นอกจากนี้เรายังปรับพารามิเตอร์การทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำเป็น 1,030°C (ความถี่ 4kHz, กำลังไฟฟ้า 350kW, เวลาทำความร้อน 75 วินาที), ซึ่งลดขนาดเกรนและเพิ่มการยืดตัวให้มากขึ้น 22%. ท่อชุดใหม่ไม่มีรอยแตกร้าว, และลูกค้าก็พอใจ.
บทเรียนที่ได้รับ: ความล้มเหลวนี้สอนบทเรียนอันมีค่าแก่เรา—คุณภาพมีความสำคัญมากกว่าปริมาณ. การตัดมุมเพื่อเร่งการผลิตมักจะนำไปสู่ปัญหาที่มากขึ้นในระยะยาว. นอกจากนี้ยังสอนเราถึงความสำคัญของการฝึกอบรม แม้แต่ช่างเทคนิคที่มีประสบการณ์ก็จำเป็นต้องได้รับการฝึกอบรมใหม่เมื่อมีการแนะนำอุปกรณ์หรือกระบวนการใหม่, และช่างใหม่ต้องได้รับการดูแลอย่างใกล้ชิด. ขณะนี้เรามีโปรแกรมการฝึกอบรมที่เข้มงวดสำหรับพนักงานใหม่ทุกคน, และเราดำเนินการฝึกอบรมเพื่อทบทวนความรู้อย่างสม่ำเสมอสำหรับพนักงานปัจจุบัน. นอกจากนี้เรายังมีระบบการให้รางวัลสำหรับพนักงานที่รักษามาตรฐานคุณภาพสูง, ที่ส่งเสริมให้ทุกคนภาคภูมิใจในงานของตน.
5. เทรนด์ล่าสุด, ความท้าทาย, และการพัฒนาในอนาคต
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา, อุตสาหกรรมท่อเหล็กไร้ตะเข็บมีการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญ โดยได้รับแรงหนุนจากนโยบาย "คาร์บอนคู่" ระดับชาติ, การพัฒนาพลังงานใหม่, และความต้องการโครงสร้างพื้นฐานคุณภาพสูง. ในฐานะคนที่ลงสนามมา 18 ปี, ฉันได้เห็นการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้โดยตรง, และฉันมีข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับเทรนด์ล่าสุด, ความท้าทายที่เราเผชิญ, และการพัฒนาในอนาคตของเทคโนโลยีการขยายความร้อนความถี่ Guanzhong.
5.1 เทรนด์ล่าสุด
แนวโน้มแรกคือความต้องการคุณภาพสูง, ท่อเหล็กไร้รอยต่อประสิทธิภาพสูง. ด้วยการพัฒนารถไฟความเร็วสูง, การผลิตพลังงานไฟฟ้าใหม่ (ลม, พลังงานแสงอาทิตย์, นิวเคลียร์), และการสำรวจน้ำมันและก๊าซ, ตลาดไม่พอใจกับท่อเหล็กคาร์บอนธรรมดาอีกต่อไป. ขณะนี้ลูกค้าต้องการท่อที่มีความสามารถในการรับแรงดันที่สูงขึ้น, ทนต่อการกัดกร่อนได้ดีขึ้น, และอายุการใช้งานยาวนานขึ้น. ตัวอย่างเช่น, ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์, ท่อต้องทนต่ออุณหภูมิสูง (สูงถึง 600°C) และแรงกดดันสูง (สูงถึง 20MPa), และต้องมีความต้านทานรังสีที่ดีเยี่ยม. ในท่อส่งน้ำมันและก๊าซนอกชายฝั่ง, ท่อต้องทนต่อการกัดกร่อนจากน้ำทะเลและสภาพแวดล้อมทางทะเลที่รุนแรง. เทคโนโลยีการขยายความร้อนความถี่ Guanzhong เหมาะอย่างยิ่งที่จะตอบสนองความต้องการเหล่านี้ โดยการปรับกระบวนการให้เหมาะสมและใช้เหล็กโลหะผสมคุณภาพสูง, เราสามารถผลิตท่อที่มีคุณสมบัติทางกลที่ดีเยี่ยมและทนต่อการกัดกร่อนได้.
แนวโน้มที่สองคือการผลิตที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและคาร์บอนต่ำ. นโยบาย "คาร์บอนคู่" ระดับชาติ (คาร์บอนพีคโดย 2030, ความเป็นกลางของคาร์บอนโดย 2060) ได้กดดันอุตสาหกรรมเหล็กให้ลดการใช้พลังงานและการปล่อยก๊าซคาร์บอน. เทคโนโลยีการขยายความร้อนความถี่ Guanzhong มีข้อได้เปรียบโดยธรรมชาติในเรื่องนี้—สิ้นเปลือง 15% พลังงานน้อยกว่ากระบวนการรีดร้อนแบบดั้งเดิมและ 10% น้อยกว่าเทคโนโลยีการขยายความร้อนความถี่ปานกลางที่นำเข้า. ใน 2024, เราปรับปรุงกระบวนการของเราให้เหมาะสมยิ่งขึ้นโดยการใช้พลังงานแสงอาทิตย์เพื่อจ่ายไฟฟ้าส่วนหนึ่งเพื่อให้ความร้อนจากการเหนี่ยวนำ, การลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนด้วย 8% ต่อตันท่อ. นอกจากนี้เรายังรีไซเคิลความร้อนทิ้งจากเตาให้ความร้อนแบบเหนี่ยวนำเพื่อให้ความร้อนแก่โรงงานของเราอีกด้วย, ลดการใช้ก๊าซธรรมชาติโดย 12%. มาตรการเหล่านี้ไม่เพียงแต่ช่วยให้เราปฏิบัติตามข้อกำหนด "คาร์บอนสองเท่า" แต่ยังช่วยลดต้นทุนการผลิตอีกด้วย.
แนวโน้มที่สามคือความฉลาดและระบบอัตโนมัติ. ในอดีตที่ผ่านมา, การขยายความร้อนด้วยความถี่เป็นกระบวนการที่ต้องใช้แรงงานมาก ผู้ปฏิบัติงานต้องตรวจสอบอุณหภูมิความร้อน, ผลักดันความเร็ว, และความหนาของผนังด้วยตนเอง. แต่ตอนนี้, ด้วยการพัฒนาตัวควบคุม PLC, เซ็นเซอร์, และปัญญาประดิษฐ์ (AI), เราสามารถทำให้กระบวนการส่วนใหญ่เป็นอัตโนมัติได้. เราได้ติดตั้งระบบควบคุมอัจฉริยะในเวิร์คช็อปของเราที่สามารถปรับพารามิเตอร์การทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำและการขยายไฮดรอลิกตามข้อมูลแบบเรียลไทม์ได้โดยอัตโนมัติ. ระบบยังสามารถคาดการณ์ปัญหาที่อาจเกิดขึ้นได้ (เช่น การสึกหรอของแมนเดรลหรือความร้อนไม่สม่ำเสมอ) และแจ้งเตือนผู้ปฏิบัติงานก่อนที่จะทำให้เกิดข้อบกพร่อง. สิ่งนี้ได้ลดข้อผิดพลาดของมนุษย์, ปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต, และมั่นใจในคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่สอดคล้องกัน. ใน 2025, เราวางแผนที่จะแนะนำระบบควบคุมคุณภาพที่ใช้ AI ซึ่งสามารถตรวจจับข้อบกพร่องที่พื้นผิวได้โดยใช้วิชันซิสเต็ม ซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการตรวจสอบให้ดียิ่งขึ้น และลดความจำเป็นในการตรวจสอบด้วยตนเอง.
แนวโน้มที่สี่คือการแปลเป็นภาษาท้องถิ่นและการจัดกลุ่มอุตสาหกรรม. อุตสาหกรรมเหล็กของ Guanzhong กำลังกระจุกตัวกันมากขึ้น โดยบริษัทขยายความร้อนด้วยความถี่ส่วนใหญ่ตั้งอยู่ในเป่าจี, ซีอาน, ฉันไม่แน่ใจ, ก่อตัวเป็นห่วงโซ่อุตสาหกรรม. การจัดกลุ่มนี้ช่วยให้เราแบ่งปันทรัพยากรได้ (เหมือนซัพพลายเออร์ท่อแม่, บริการบำรุงรักษาอุปกรณ์, และห้องปฏิบัติการทดสอบ), ลดต้นทุน, และส่งเสริมการแลกเปลี่ยนทางวิชาการ. ตัวอย่างเช่น, เรามักจะร่วมมือกับมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีซีอานเพื่อพัฒนากระบวนการและวัสดุใหม่ๆ ความร่วมมือนี้ช่วยให้เราปรับปรุงประสิทธิภาพของท่อของเราและก้าวนำหน้าคู่แข่ง. รัฐบาลท้องถิ่นยังสนับสนุนการพัฒนาอุตสาหกรรมด้วย โดยพวกเขาได้สร้างสวนอุตสาหกรรมสำหรับการผลิตท่อเหล็กไร้ตะเข็บ, ให้แรงจูงใจด้านภาษีและการสนับสนุนโครงสร้างพื้นฐาน. การปรับให้เข้ากับท้องถิ่นและการจัดกลุ่มนี้จะยังคงขับเคลื่อนการพัฒนาเทคโนโลยีการขยายความร้อนความถี่ Guanzhong ต่อไปในอนาคต.
5.2 ความท้าทายที่เราเผชิญ
แม้จะมีข้อดีและแนวโน้ม, เรายังเผชิญกับความท้าทายหลายประการ. ความท้าทายประการแรกคือการขาดแคลนช่างผู้มีทักษะ. เมื่ออุตสาหกรรมมีความชาญฉลาดมากขึ้น, เราต้องการช่างเทคนิคที่มีประสบการณ์ทั้งในสถานที่และมีความรู้เกี่ยวกับระบบอัตโนมัติและ AI. แต่ช่างเทคนิครุ่นเก่าส่วนใหญ่ในกวนจงไม่ค่อยมีประสบการณ์กับระบบอัจฉริยะ, และคนหนุ่มสาวจำนวนมากไม่เต็มใจที่จะทำงานในอุตสาหกรรมเหล็ก (พวกเขามองว่ามันสกปรกและอันตราย). ปัญหาการขาดแคลนนี้แย่ลงเรื่อยๆ ในช่วงสองปีที่ผ่านมา, เราประสบปัญหาในการสรรหาและรักษาช่างเทคนิคที่มีทักษะ. เพื่อแก้ไขปัญหานี้, เราได้ร่วมมือกับโรงเรียนอาชีวศึกษาในท้องถิ่นเพื่อจัดทำโปรแกรมการฝึกอบรม—เราสอนนักเรียนเกี่ยวกับเทคโนโลยีการขยายความร้อนด้วยความถี่, ระบบควบคุมอัจฉริยะ, และการปฏิบัติงานนอกสถานที่. นอกจากนี้เรายังเสนอเงินเดือนและสวัสดิการที่แข่งขันได้เพื่อดึงดูดคนหนุ่มสาวให้เข้าสู่อุตสาหกรรมนี้, รวมถึงเงินอุดหนุนที่อยู่อาศัย, ค่าเบี้ยเลี้ยงการพัฒนาทักษะ, และโบนัสด้านประสิทธิภาพที่เชื่อมโยงกับคุณภาพของผลิตภัณฑ์. ที่สำคัญกว่านั้น, เราได้สร้างเส้นทางการพัฒนาอาชีพที่ชัดเจนสำหรับช่างเทคนิครุ่นเยาว์: เริ่มต้นจากผู้ช่วยปฏิบัติการนอกสถานที่, พวกเขาสามารถเลื่อนขึ้นไปที่ตัวปรับกระบวนการได้, ผู้ควบคุมอุปกรณ์, และแม้กระทั่งผู้อำนวยการฝ่ายเทคนิค, พร้อมการประเมินและโอกาสในการเลื่อนตำแหน่งอย่างสม่ำเสมอ. นอกจากนี้เรายังเชิญช่างเทคนิคอาวุโสที่มีประสบการณ์มากที่สุดมาทำหน้าที่เป็นที่ปรึกษาด้วย, จับคู่กับพนักงานรุ่นเยาว์เพื่อถ่ายทอดประสบการณ์ตรง เช่น วิธีตัดสินการสึกหรอของแมนเดรลด้วยเสียงของเครื่องขยาย, หรือวิธีปรับพารามิเตอร์ความร้อนตามสีของท่อเปล่า, ซึ่งไม่สามารถเรียนรู้ได้จากตำราเรียน.
ความท้าทายประการที่สองคือความผันผวนของราคาวัตถุดิบ. ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น, เราพึ่งพาโรงงานเหล็กในท้องถิ่นอย่างมาก เช่น Tongchuan Iron and Steel และ Xi'an Iron and Steel สำหรับท่อแม่. ในปีที่ผ่านมา, ราคาแร่เหล็กและถ่านหินมีความผันผวนอย่างมาก, ส่งผลให้ต้นทุนของท่อแม่เพิ่มขึ้นบ่อยครั้ง—บางครั้งก็มากถึงมากที่สุด 15% ในไตรมาสเดียว. สิ่งนี้สร้างแรงกดดันอย่างมากต่อต้นทุนการผลิตของเรา, โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากเราไม่สามารถส่งต่อต้นทุนที่เพิ่มขึ้นทั้งหมดให้กับลูกค้าได้อย่างง่ายดาย (ลูกค้าหลายรายของเราเป็นโครงการโครงสร้างพื้นฐานในท้องถิ่นที่มีงบประมาณคงที่). เพื่อลดความเสี่ยงนี้, เราได้ลงนามข้อตกลงความร่วมมือระยะยาวกับซัพพลายเออร์ไปป์แม่รายสำคัญ, ล็อคราคาฐานสำหรับ 1 ถึง 2 ปี. เรายังขยายกลุ่มซัพพลายเออร์ของเราด้วย, ร่วมมือกับโรงงานเหล็กเพิ่มเติมอีก 2 แห่งในมณฑลกานซู่ที่อยู่ใกล้เคียง เพื่อสร้างการแข่งขันและเพิ่มอำนาจต่อรอง. นอกจากนี้, เราได้ปรับอัตราการใช้วัสดุให้เหมาะสม โดยการปรับข้อกำหนดเฉพาะของท่อแม่และกระบวนการตัด, เราได้ลดขยะวัสดุจาก 8% ถึง 4%, ซึ่งช่วยชดเชยต้นทุนวัตถุดิบที่เพิ่มขึ้นบางส่วน.
ความท้าทายที่สามคือการแข่งขันในตลาดที่รุนแรง. ด้วยความนิยมของเทคโนโลยีการขยายความร้อนความถี่ Guanzhong, วิสาหกิจในภูมิภาคอื่นๆ เพิ่มมากขึ้น (เช่น มณฑลซานตง, มณฑลเหอเป่ย์, และเหลียวหนิง) ได้เริ่มเลียนแบบเทคโนโลยีนี้แล้ว. บางคนตัดมุมเพื่อลดราคาโดยใช้วัสดุแม่พิมพ์ที่ด้อยกว่า, ลดขั้นตอนการตรวจสอบ, หรือใช้ท่อแม่ที่ไม่ได้มาตรฐาน ซึ่งขัดขวางลำดับของตลาด. เราพบหลายกรณีที่ลูกค้าเลือกท่อราคาถูกจากองค์กรเหล่านี้, เพียงเพื่อกลับมาหาเราหลังจากประสบปัญหาด้านคุณภาพ (เหมือนท่อแตก, การกร่อน, หรือการเบี่ยงเบนมิติ). เพื่อรักษาความได้เปรียบทางการแข่งขันของเรา, เราปฏิเสธที่จะประนีประนอมกับคุณภาพ. แทนที่, เรามุ่งเน้นนวัตกรรมทางเทคโนโลยีและบริการที่มีมูลค่าเพิ่ม: เราได้พัฒนาโซลูชันท่อแบบกำหนดเองสำหรับอุตสาหกรรมต่างๆ (เช่น., ท่อทนอุณหภูมิสูงสำหรับโรงไฟฟ้าพลังความร้อน, ท่อทนการกัดกร่อนเพื่อให้ความร้อนในเมือง), และเราให้คำแนะนำในการติดตั้งถึงสถานที่และบริการบำรุงรักษาหลังการขายให้กับลูกค้า. นอกจากนี้เรายังเน้นย้ำข้อได้เปรียบหลักของเรา นั่นก็คือ การแปลเป็นภาษาท้องถิ่น: เนื่องจากเราอยู่ในกวนจง, เราสามารถส่งท่อได้เร็วขึ้น (มักจะอยู่ภายใน 3 ถึง 7 วันสำหรับชุดเล็กๆ) และให้การสนับสนุนด้านเทคนิคอย่างทันท่วงที, ซึ่งเป็นสิ่งที่วิสาหกิจต่างประเทศหรือนอกภูมิภาคจำนวนมากไม่สามารถเทียบเคียงได้.
ความท้าทายประการที่สี่คือความจำเป็นในการอัพเกรดเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่อง. เนื่องจากความต้องการของตลาดสำหรับท่อประสิทธิภาพสูงเพิ่มขึ้น, และเมื่อนโยบาย "คาร์บอนคู่" มีความเข้มงวดมากขึ้น, เราจำเป็นต้องเพิ่มประสิทธิภาพเทคโนโลยีของเราอย่างต่อเนื่องเพื่อให้ทัน. ตัวอย่างเช่น, แม้ว่ากระบวนการปัจจุบันของเราจะสิ้นเปลืองก็ตาม 15% พลังงานน้อยกว่าการรีดร้อนแบบเดิม, เรายังคงมุ่งหวังที่จะลดการใช้พลังงานอีกทางหนึ่ง 10% ในอีกสามปีข้างหน้า. สิ่งนี้ต้องมีการลงทุนในอุปกรณ์ใหม่ (เช่นเตาให้ความร้อนแบบเหนี่ยวนำที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น) และค้นคว้าเทคโนโลยีกระบวนการใหม่ๆ (เช่นเดียวกับวิธีการทำความร้อนแบบคอมโพสิตที่รวมการเหนี่ยวนำความถี่ปานกลางและการทำความร้อนแบบอินฟราเรด). อย่างไรก็ตาม, การอัปเกรดเทคโนโลยีต้องใช้เงินลงทุนจำนวนมาก อุปกรณ์ทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำใหม่เพียงอย่างเดียวอาจมีราคาหลายล้านหยวน, ซึ่งเป็นภาระสำหรับวิสาหกิจขนาดกลางหลายแห่งในกวนจง. เพื่อแก้ไขปัญหานี้, เราได้สมัครขอรับเงินอุดหนุนนวัตกรรมเทคโนโลยีจากรัฐบาล, และเรายังได้ก่อตั้งข้อต่อ R ขึ้นมาด้วย&D เป็นพันธมิตรกับองค์กรขยายความร้อนด้วยความถี่ท้องถิ่นอีกสามแห่ง, แบ่งปันอาร์&ต้นทุน D และความสำเร็จทางเทคนิค. ทางนี้, เราสามารถบรรลุการยกระดับเทคโนโลยีโดยไม่ต้องแบกรับภาระทางการเงินทั้งหมดเพียงอย่างเดียว.
5.3 แนวโน้มการพัฒนาในอนาคต
มองไปข้างหน้า, แม้จะมีความท้าทายก็ตาม, ฉันมองโลกในแง่ดีเกี่ยวกับอนาคตของเทคโนโลยีการขยายความร้อนความถี่ Guanzhong. ขึ้นอยู่กับของฉัน 18 ประสบการณ์หลายปีในสถานที่และแนวโน้มที่ฉันสังเกต, ผมเชื่อว่าเทคโนโลยีจะพัฒนาไปใน 3 ทิศทางหลักต่อไป 5 ถึง 10 ปี.
เป็นครั้งแรก, ความฉลาดและระบบอัตโนมัติเพิ่มเติม. เราจะยังคงบูรณาการเทคโนโลยีขั้นสูงเช่น AI ต่อไป, ข้อมูลขนาดใหญ่, และอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง (ไอโอที) เข้าสู่กระบวนการผลิต. ตัวอย่างเช่น, เราวางแผนที่จะติดตั้งเซ็นเซอร์ IoT บนอุปกรณ์หลักทั้งหมด (เตาทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำ, เครื่องขยายไฮดรอลิก, ระบบทำความเย็น) เพื่อรวบรวมข้อมูลการผลิตแบบเรียลไทม์, เช่น อุณหภูมิความร้อน, แรงดันไฮดรอลิก, ผลักดันความเร็ว, และความหนาของผนังท่อ. ข้อมูลนี้จะถูกวิเคราะห์โดยอัลกอริธึม AI เพื่อปรับพารามิเตอร์กระบวนการให้เหมาะสมโดยอัตโนมัติ, คาดการณ์ความล้มเหลวของอุปกรณ์ล่วงหน้า, และยังปรับตารางการผลิตตามความต้องการของตลาดได้อีกด้วย. นอกจากนี้เรายังตั้งเป้าที่จะสร้างสายการผลิตแบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบในอนาคต 3 ถึง 5 ปี—ตั้งแต่การตรวจสอบท่อแม่ไปจนถึงบรรจุภัณฑ์ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป, โดยมีการแทรกแซงด้วยตนเองน้อยที่สุด. สิ่งนี้จะไม่เพียงแต่แก้ปัญหาการขาดแคลนช่างเทคนิคที่มีทักษะเท่านั้น แต่ยังช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตและความสม่ำเสมอของคุณภาพของผลิตภัณฑ์อีกด้วย.
ที่สอง, การบูรณาการที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นกับการพัฒนาสีเขียวและคาร์บอนต่ำ. เราจะเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการของเราต่อไปเพื่อลดการใช้พลังงานและการปล่อยก๊าซคาร์บอน. ตัวอย่างเช่น, ขณะนี้เรากำลังวิจัยขดลวดเหนี่ยวนำประหยัดพลังงานรูปแบบใหม่ที่สามารถปรับปรุงอัตราการใช้พลังงานได้ 12% เทียบกับคอยล์ปัจจุบัน. นอกจากนี้เรายังวางแผนที่จะขยายการใช้พลังงานหมุนเวียนด้วย 2028, เรามุ่งมั่นที่จะใช้พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมในการจัดหา 30% ของไฟฟ้าที่จำเป็นสำหรับการทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำ. นอกจากนี้, เราจะเสริมสร้างการรีไซเคิลวัสดุเหลือใช้: เกล็ดออกไซด์ที่เกิดขึ้นระหว่างการให้ความร้อนจะถูกรวบรวมและขายให้กับโรงงานเหล็กในท้องถิ่นเพื่อนำกลับมาใช้ใหม่, และความร้อนเหลือทิ้งจากเตาให้ความร้อนแบบเหนี่ยวนำจะถูกนำมาใช้เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า, ช่วยลดการสูญเสียพลังงานอีกด้วย. มาตรการเหล่านี้จะไม่เพียงช่วยให้เราปฏิบัติตามข้อกำหนดนโยบาย "คาร์บอนสองเท่า" เท่านั้น แต่ยังช่วยลดต้นทุนการผลิตและเพิ่มความสามารถในการแข่งขันในตลาดอีกด้วย.
ที่สาม, ขยายไปสู่ตลาดระดับไฮเอนด์และเฉพาะทาง. แทนที่จะแข่งขันกับองค์กรอื่นในตลาดระดับล่าง (โดยที่อัตรากำไรมีน้อยและข้อกำหนดด้านคุณภาพต่ำ), เราจะเน้นการพัฒนาระดับไฮเอนด์, ท่อเหล็กไร้ตะเข็บเฉพาะสำหรับอุตสาหกรรมเกิดใหม่. ตัวอย่างเช่น, ขณะนี้เรากำลังค้นคว้าเทคโนโลยีการขยายความร้อนด้วยความถี่สำหรับท่อโลหะผสมนิกเกิลสูง, ซึ่งใช้ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์และแท่นขุดเจาะน้ำมันและก๊าซนอกชายฝั่ง. เรายังพัฒนาท่อขนาดใหญ่ที่มีผนังบางสำหรับโครงสร้างพื้นฐานของรถไฟความเร็วสูงอีกด้วย, ซึ่งต้องการความแม่นยำของมิติและคุณสมบัติทางกลที่สูงมาก. ด้วยการเข้าสู่ตลาดระดับไฮเอนด์เหล่านี้, เราสามารถเพิ่มอัตรากำไรของเรา และสร้างเทคโนโลยีการขยายความร้อนความถี่ Guanzhong ให้เป็นแบรนด์ที่มีความหมายเหมือนกันกับคุณภาพสูง. นอกจากนี้เรายังวางแผนที่จะขยายตลาดของเราให้ครอบคลุมไกลกว่า Guanzhong ด้วยการร่วมมือกับผู้จัดจำหน่ายในจังหวัดอื่น ๆ และแม้แต่การสำรวจตลาดต่างประเทศ (เช่นเอเชียตะวันออกเฉียงใต้และเอเชียกลาง), ซึ่งมีความต้องการท่อเหล็กไร้ตะเข็บเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่สำหรับการก่อสร้างโครงสร้างพื้นฐานเพิ่มมากขึ้น.
ในที่สุด, ในฐานะผู้อุทิศตน 18 ปีในอุตสาหกรรมนี้, ฉันมีความหวังส่วนตัว: ว่าเทคโนโลยีการขยายความร้อนความถี่ Guanzhong จะไม่เพียงแต่เป็นความสำเร็จทางเทคโนโลยีในท้องถิ่นเท่านั้น แต่ยังกลายเป็นเกณฑ์มาตรฐานระดับชาติสำหรับอุตสาหกรรมท่อเหล็กไร้รอยต่อ. ฉันหวังว่าด้วยความพยายามของเรา, คนรุ่นใหม่จะตระหนักถึงคุณค่าของอุตสาหกรรมเหล็กมากขึ้น, เข้าร่วมกับเรา, และสืบทอดจิตวิญญาณแห่งความพิถีพิถันและความอุตสาหะที่สืบทอดมาจากมรดกการแปรรูปโลหะของ Guanzhong. ฉันยังหวังว่าเทคโนโลยีของเราจะยังคงสนับสนุนการก่อสร้างโครงสร้างพื้นฐานของจีนและการพัฒนาพลังงานใหม่ต่อไป, มีส่วนสนับสนุนเป้าหมาย "คาร์บอนสองเท่า" ของประเทศและการยกระดับอุตสาหกรรม. หลังจากนั้น, ท่อเหล็กไร้ตะเข็บทุกเส้นที่เราผลิตเป็นส่วนหนึ่งของสะพาน, โรงไฟฟ้าพลังความร้อน, หรือระบบทำความร้อนในเมือง ซึ่งเป็นหัวใจสำคัญของสังคมยุคใหม่, และฉันก็ภูมิใจที่ได้เป็นส่วนหนึ่งของสิ่งนั้น. ส่วนหนึ่งของทีมงานที่เปลี่ยนเหล็กเปล่าดิบให้เป็นที่เชื่อถือได้, ท่อคุณภาพสูง; ส่วนหนึ่งของความก้าวหน้าที่ขับเคลื่อนการพัฒนาอุตสาหกรรมของกวนจงไปข้างหน้า; ส่วนหนึ่งของมรดกที่เชื่อมโยงประเพณีงานโลหะโบราณของภูมิภาคเข้ากับอนาคตของนวัตกรรมและความยั่งยืน.
ในปีต่อๆ ไป, ฉันจะยืนอยู่ในเวิร์คช็อปต่อไป, ข้างเตาให้ความร้อนแบบเหนี่ยวนำและเครื่องขยายไฮดรอลิก, พารามิเตอร์การดีบัก, แก้ไขปัญหาหน้างาน, และถ่ายทอดประสบการณ์ของผมให้ช่างรุ่นต่อไป. ฉันเชื่อว่าด้วยความพยายามร่วมกันของผู้ปฏิบัติงานทุกคนในอุตสาหกรรมการขยายความร้อนด้วยความถี่ของ Guanzhong, เทคโนโลยีของเราจะพัฒนาต่อไป, ผลิตภัณฑ์ของเราจะได้มาตรฐานที่สูงขึ้น, และชื่อของ Guanzhong จะเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับท่อเหล็กไร้ตะเข็บคุณภาพสูงในตลาดระดับชาติและระดับโลก. นี่ไม่ใช่แค่การคาดการณ์ แต่เป็นความมุ่งมั่นที่เราทำด้วยมือของเรา, ประสบการณ์ของเรา, และความหลงใหลในอุตสาหกรรมนี้ที่ให้อะไรกับเรามากมาย. เราจะเดินหน้าต่อไป, เช่นเดียวกับท่อเหล็กไร้ตะเข็บที่เราผลิต—แข็งแรง, โครงสร้างที่เหมาะสม, และไม่ยอมแพ้ต่อความท้าทาย.
