พัฒนาผลิตภัณฑ์ท่อเหล็กไร้ตะเข็บสำหรับหม้อไอน้ำ

นามธรรม

หม้อไอน้ำมีบทบาทสำคัญในหลายอุตสาหกรรม, และคุณภาพของการก่อสร้างส่งผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพการทำงาน, อย่างมีประสิทธิภาพ, และความปลอดภัย. บทความนี้ศึกษาการพัฒนาท่อเหล็กและท่อไร้ตะเข็บ, ส่วนประกอบสำคัญของหม้อไอน้ำ, กระบวนการผลิตของพวกเขา, คุณสมบัติ, และความก้าวหน้าที่นำไปสู่การสร้างสรรค์ผลิตภัณฑ์ที่เหนือกว่าในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา.

บทนำ

หม้อไอน้ำ, ไม่ว่าจะเป็นในโรงไฟฟ้า, การตั้งค่าอุตสาหกรรม, หรือระบบทำความร้อนที่อยู่อาศัย, มีความสำคัญอย่างไม่น่าเชื่อ. ส่วนประกอบที่สำคัญในการก่อสร้างหม้อไอน้ำคือท่อและท่อ, ซึ่งอำนวยความสะดวกในการถ่ายเทความร้อนเป็นหลัก. การใช้ท่อเหล็กไร้ตะเข็บและท่อกลายเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมเนื่องจากมีความต้านทานแรงดึงสูง, ทนความร้อน, และทนต่อแรงกดดันสูงได้, ท่ามกลางคุณสมบัติอื่น ๆ.

กระบวนการผลิตท่อเหล็กและท่อไร้ตะเข็บ

ท่อเหล็กและท่อเหล็กไร้ตะเข็บผลิตจากเหล็กแท่งแข็ง. เหล็กแท่งเหล่านี้ถูกให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิที่กำหนด จากนั้นเจาะเพื่อสร้างเปลือกท่อกลวงในกระบวนการที่เรียกว่าการเจาะและการยืดแบบหมุน. จากนั้นจึงยืดเปลือกออกให้ยาวขึ้นเพื่อให้ได้ความหนาของผนังที่ต้องการ.

จากนั้นท่อจะผ่านกระบวนการปรับขนาดโดยจะถูกส่งผ่านชุดลูกกลิ้งเพื่อให้ได้เส้นผ่านศูนย์กลางและความหนาที่ต้องการ. หลังจากปรับขนาดแล้ว, ท่อจะเย็นลง, ตัดให้ได้ความยาวที่ต้องการ, และยืดตัวให้ตรง. ขั้นตอนสุดท้ายเกี่ยวข้องกับการตรวจสอบและทดสอบอย่างเข้มงวดเพื่อให้แน่ใจว่าแต่ละท่อเป็นไปตามมาตรฐานที่จำเป็น.

การควบคุมคุณภาพในการผลิตท่อเหล็กและท่อไร้ตะเข็บ

การควบคุมคุณภาพเป็นส่วนสำคัญของกระบวนการผลิตท่อเหล็กและท่อไร้ตะเข็บ. เริ่มต้นจากการคัดสรรเหล็กแท่งคุณภาพสูงที่ปราศจากสิ่งเจือปน. กระบวนการให้ความร้อนได้รับการควบคุมอย่างระมัดระวังเพื่อป้องกันการก่อตัวของผลพลอยได้ที่ไม่พึงประสงค์ซึ่งอาจส่งผลต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย.

ระหว่างการปรับขนาด, ความแม่นยำเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการบรรลุความหนาและเส้นผ่านศูนย์กลางของผนังที่สม่ำเสมอ. ใช้วิธีการทดสอบแบบไม่ทำลาย เช่น การทดสอบอัลตราโซนิกและการตรวจสอบแม่เหล็กไฟฟ้า เพื่อตรวจจับข้อบกพร่องหรือข้อบกพร่องในท่อและท่อ. สุดท้ายนี้, ตัวอย่างจะถูกนำไปวิเคราะห์ทางกลและทางเคมีเพื่อให้แน่ใจว่ามีคุณสมบัติตรงตามที่ต้องการ.

พัฒนาท่อเหล็กและท่อไร้ตะเข็บสำหรับหม้อไอน้ำ

การพัฒนาท่อเหล็กและท่อไร้ตะเข็บในช่วงหลายปีที่ผ่านมาได้รับแรงหนุนจากความจำเป็นในการปรับปรุงประสิทธิภาพ, ความปลอดภัย, และความทนทานในระบบหม้อน้ำ. ท่อและท่อไร้รอยต่อที่ทันสมัยได้รับการพัฒนาให้มีความแข็งแรงเชิงกลที่เหนือกว่า, ทนความร้อนได้ดีขึ้น, และทนทานต่อแรงดันสูงได้ดีขึ้น.

ตัวอย่างเช่น, ท่อเหล็กไร้ตะเข็บ T91 และ T92 ได้รับการพัฒนาโดยเฉพาะสำหรับแรงดันสูง, การใช้งานหม้อไอน้ำที่อุณหภูมิสูง. หลอดเหล่านี้มีความต้านทานการคืบคลานที่ดีเยี่ยมและสามารถทนต่อการสัมผัสเป็นเวลานาน อุณหภูมิสูง และความกดดัน.

นอกเหนือจากการปรับปรุงวัสดุแล้ว, มีความก้าวหน้าในกระบวนการผลิตด้วย. การออกแบบและกระบวนการผลิตโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วยทำให้สามารถควบคุมขนาดท่อได้แม่นยำยิ่งขึ้น, รับประกันคุณภาพที่สม่ำเสมอ. นอกจากนี้, เทคนิคการทดสอบแบบไม่ทำลายขั้นสูงได้รับการพัฒนาเพื่อตรวจจับข้อบกพร่องและข้อบกพร่อง, ปรับปรุงความน่าเชื่อถือของท่ออย่างมีนัยสำคัญ.

ข้อสรุป

การพัฒนาท่อเหล็กไร้ตะเข็บและท่อสำหรับหม้อไอน้ำได้รับแรงผลักดันจากความต้องการประสิทธิภาพที่ดีขึ้น, ความปลอดภัย, และความทนทาน. ความก้าวหน้าในด้านวัสดุศาสตร์และเทคโนโลยีการผลิตได้นำไปสู่การสร้างผลิตภัณฑ์ที่เหนือกว่าซึ่งสามารถทนต่อสภาวะที่ต้องการในหม้อไอน้ำได้. อนาคตของท่อเหล็กและท่อสำหรับหม้อไอน้ำไร้ตะเข็บมีแนวโน้มที่ดี, ด้วยการวิจัยอย่างต่อเนื่องมีแนวโน้มที่จะนำไปสู่การปรับปรุงมากยิ่งขึ้น.

แนวโน้มและการพัฒนาในอนาคต

อนาคตของท่อเหล็กและท่อสำหรับหม้อไอน้ำไร้ตะเข็บมีแนวโน้มที่ดี, ด้วยความก้าวหน้าที่อาจเกิดขึ้นหลายประการบนขอบฟ้า. มีการมุ่งเน้นการพัฒนาประเภทเหล็กทนความร้อนเพิ่มมากขึ้น, ซึ่งสามารถเพิ่มประสิทธิภาพและความปลอดภัยของหม้อไอน้ำได้อีก.

นอกจากนี้, ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีการผลิต, เช่น การใช้ AI และการเรียนรู้ของเครื่องในกระบวนการควบคุมคุณภาพ, สามารถปรับปรุงคุณภาพและความน่าเชื่อถือของท่อและท่อเหล่านี้เพิ่มเติมได้. แนวโน้มไปสู่การผลิตที่ยั่งยืนยังอาจเห็นการพัฒนากระบวนการผลิตที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น.

มาตรฐาน:

ASME(สมาคมวิศวกรเครื่องกลอเมริกัน)

(1)ASME SA-106: ข้อกำหนดมาตรฐานสำหรับไร้รอยต่อ คาร์บอนท่อเหล็ก สำหรับบริการที่มีอุณหภูมิสูง
(2)ASME SA - 192 เมตร: ท่อเหล็กคาร์บอนไร้รอยต่อหม้อไอน้ําสําหรับแรงดันสูง
(3)ASME SA - 209 เมตร: หม้อต้มเหล็กกล้าคาร์บอน-โมลิบดีนัมอัลลอยด์และท่อฮีตเตอร์ฮีตเตอร์แบบไร้รอยต่อ
(4)ASME SA - 210 เมตร: หม้อต้มเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลางไร้รอยต่อและท่อฮีตเตอร์ฮีตเตอร์
(5)ASME SA - 213 เมตร: เฟอริติกอย่างราบรื่นและหม้อไอน้ำโลหะผสมเหล็กสเตน, superheater และท่อแลกเปลี่ยนความร้อน
(6)ASME SA178: เหล็กกล้าคาร์บอนเชื่อมต้านทานไฟฟ้าและหม้อต้มเหล็กกล้าคาร์บอน-แมงกานีสและฮีทเตอร์ฮีตเตอร์

มาตรฐาน ASTM(มาตรฐานแห่งชาติ)

(1)มาตรฐาน ASTM A213: เฟอริติกอย่างราบรื่นและหม้อไอน้ำโลหะผสมเหล็กสเตน, superheater และท่อแลกเปลี่ยนความร้อน
(2)SA213-T2: ASME SA213 T2 มีความเค้นที่อนุญาตซึ่งระบุไว้สูงถึง 1,000F ในรหัสหม้อไอน้ำ ASME.
(3)SA213-T9
(4)SA213-T12: หม้อต้มเหล็กโลหะผสมเฟอริติกและออสเทนนิติกไร้รอยต่อ, superheater, ท่อแลกเปลี่ยนความร้อน.
(5)SA213-T11: ท่อถูกใช้ในตัวแลกเปลี่ยนความร้อน, เครื่องทำความร้อนพิเศษและในหม้อไอน้ำ.
(6)SA213-T22: ASM T22 Boiler Tube เป็นท่อทนต่ออุณหภูมิสูงที่ใช้ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดและกัดกร่อน เช่น กระบวนการไฮโดรคลอริก และในตัวเร่งปฏิกิริยาอะลูมิเนียมคลอไรด์ที่เกี่ยวข้องกับการใช้งาน.
(7)มาตรฐาน ASTM 106 เมตร: ท่อเหล็กคาร์บอนไร้ตะเข็บสำหรับการบริการที่อุณหภูมิสูง
(8)ASTM A192M: ท่อเหล็กคาร์บอนไร้รอยต่อหม้อไอน้ําสําหรับแรงดันสูง
(9)ASTM A210M: หม้อต้มเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลางไร้รอยต่อและท่อฮีตเตอร์ฮีตเตอร์
(10)มาตรฐาน ASTM 472 เมตร: ท่อเหล็กโลหะผสมเฟอร์ริติกไร้รอยต่อสำหรับงานบริการที่อุณหภูมิสูง

บน(มาตรฐานอุตสาหกรรมของเยอรมัน)
บน 10216-2 : ท่อเหล็กไร้รอยต่อความประสงค์

ดิน

ดิน 17175:ท่อไร้รอยต่อของเหล็กทนความร้อน – เงื่อนไขทางเทคนิคของการจัดส่ง

JIS

(1)มาตรฐาน JIS G3461: คาร์บอนเหล็กหม้อไอน้ำและความร้อนหลอดแลกเปลี่ยน
(2)มาตรฐาน JIS G3462: หม้อต้มโลหะผสมเหล็กและท่อแลกเปลี่ยนความร้อน
(3)มาตรฐาน JIS G3463: สแตนเลสสำหรับหม้อไอน้ำและท่อแลกเปลี่ยนความร้อน

สแตนเลส

SA213-T304:– ส.อ 213 ทีพี 304 วัสดุประกอบด้วย 18% โครเมียมและคาร์บอน, แมงกานีส, ฟอสฟอรัส, กำมะถัน, มีซิลิคอนและนิกเกิลเป็นส่วนประกอบ.

SA213-T316: – SA213 TP316 Tube เป็นวัสดุมาตรฐานสำหรับท่อแลกเปลี่ยนความร้อนที่ผลิตจาก 316 เหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติก.

SA213-TP321 & 347– SA213 TP321 เป็นข้อกำหนดของท่อแลกเปลี่ยนความร้อนที่ทำจาก 321 เหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติก.

 

มาตรฐานและวัสดุสำหรับท่อเหล็กมีจำหน่ายที่คาร์บอน, โลหะผสม, และวัสดุสแตนเลส.
เหล็กกล้าคาร์บอน: ASTM/ASME A/S 106, มาตรฐาน ASTM A179, มาตรฐาน ASTM A192, ASTM/ASME A/S 210, มาตรฐาน ASTM A333 Gr 1, 6,7 ถึงกลุ่ม 9,
โลหะผสมเหล็ก: ASTM/ASME A/S 213 T1, T2, T5, T9, T11, T12, T22, T91, T92; มาตรฐาน ASTM A335 P1, P2, P5, P9, P11, P12, เท่า P 22, P91, P92
สแตนเลสสตีล: มาตรฐาน ASTM A268, มาตรฐาน ASTM A213, TP304/ลิตร, TP316/ลิตร, 310S,309S,317,317NS,321,321H, และวัสดุสแตนเลสดูเพล็กซ์เป็นต้น.
ขนาดทั่วไป: OD ตั้งแต่ 6 มม. ถึง 1240 มม, ความหนาตั้งแต่ 1 มม. ถึง 50 มม
ชนิด: ท่อหม้อน้ำตรง, และคุณ ท่อหม้อน้ำเหล็ก สำหรับมัดตัวแลกเปลี่ยนท่อ.
มาตรฐานเหล่านี้ระบุการจำแนกประเภท, ขนาด, รูปร่าง, น้ำหนักและความเบี่ยงเบนที่อนุญาต, ระดับสากลทั่วไป, การตรวจสอบและทดสอบ, บรรจุภัณฑ์, การทำเครื่องหมายและใบรับรองคุณภาพของท่อเหล็กไร้ตะเข็บสำหรับหม้อไอน้ำ.

เส้นผ่าศูนย์กลางด้านนอก (OD): 13.72-914.4มม.

ความหนาของผนัง(WT): 1.65-22มม.

ความยาว: 0.5รถไฟฟ้า-20mtr

ท่อมาตรฐาน:ASTM A192 ASTM A179 ASTM A556 ASTM A210 ;EN10216/BS3059;มาตรฐาน JIS G3454/G3456/G3461 ;A213 T5，T9，T11，T22，T91

มาตรฐานของหลอดหม้อน้ำ

ความคลาดเคลื่อนเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก
มาตรฐาน	เส้นผ่าศูนย์กลางด้านนอก	ความอดทน
GB3087	≤180	&บวกลบ;1.0% (นาที: &บวกลบ;0.5มม.)
GB5310	≤50	&บวกลบ;0.5มม.
	>50	&บวกลบ;1.0%

 

ความคลาดเคลื่อนความหนาของผนัง
มาตรฐาน	ความหนาของผนัง(มม.)	ความอดทน
GB3087	3-20	+15%,12.5%
	>20	&บวกลบ;12.5%
GB5310	<3.5	+15%,-10%
	3.5-20	+15%,-10%
	>20	&บวกลบ;10%

 

สารเคมีค์ประกอบและเครื่องจักรคุณสมบัติ
มาตรฐาน	เกรด	องค์ประกอบทางเคมี(%)					คุณสมบัติทางกล
		C	ศรี	Mn	P	S	ความแข็งแรง (Mpa)	ความแข็งแรงให้ผลผลิต (Mpa)	ยืดตัว (%)
DIN17175	St35.8	≤0.17	0.10-0.35	0.40-0.80	≤0.030	≤0.030	360-480	≥235	≥25
	St45.8	≤0.21	0.10-0.35	0.40-1.20	≤0.030	≤0.030	410-530	≥255	≥21

ดิน 17175	บน 10216-2	ASTM A335
เซนต์ 35.8, ผม + III	P 235 GH, 1 + 2	ป5
15 Mo 3	16 Mo 3	ป 11
13 ล้อ 44	13 ล้อ 4-5	หน้า 22
10 ล้อ 910	10 ล้อ 9-10	หน้า 9
X 10 CrMo VNb 9-1	X 10 CrMo VNb 9-1	P91
X 20 ซีอาร์โม วี 12-1	X 20 ซีอาร์โม วี 11-1

 

เกรดเหล็ก	มาตรฐาน			แอพลิเคชัน
	GB(จีน)	ASME (สหรัฐอเมริกา)	DIN / EN(ยูโร)
เหล็กกล้าคาร์บอน	10 20 20กรัม 20MnG 25MnG	SA-106B SA-192 SA-210A1 SA106C SA - 210C	PH265GH P195GH P235GH St35.8 St45.8	หลอดประหยัดไฟ ท่อผนังน้ำ
โมสตีล	15หยิบ 20หยิบ	SA-209 T1 SA-209 T1a SA-209 T1b	15Mo3 16Mo3	ท่อผนังน้ำ หลอด superheater หลอด reheater
Cr-Mo เหล็ก	12CrMoG 12Cr2MoG 12Cr1MoVG 15CrMoG 10Cr9MoVNb	SA-213 T11 SA-213 T22 SA-213 T24 SA-213 T91 เอ335พี1 A335พี2 A335P5 A335P9 เอ335 พี11	12Cr1MoV 14MoV63 10CrMo910 X10CrMoVNb91 10CrMo5-5, 13CrMo4-5	หลอด superheater หลอด reheater
เหล็ก Cr-Mo-W	12Cr2MoWVTiB	SA-213 T23 SA-214 T911 SA-213 T92 SA-213 T122 A335 P23 A335 P911 A335 P92 A335 P122	—	หลอด superheater หลอด reheater
สแตนเลสออสเตนติก	—	AP304 TP304H TP321 TP321H TP347 TP347H TP316 TP316H S30432 TP310HCbN	—	หลอด superheater หลอด reheater

 

เหล็กคาร์บอนสำหรับอุณหภูมิ 0° – 100° C	บน – ดิน	WNr	เอไอเอส / ชื่อการค้า	มาตรฐาน ASTM – ประเทศสหรัฐอเมริกา	ท่อ ไร้รอยต่อ	ท่อ รอย
	P235TR1	1.0254	–	–	เอ/SA53B	เอ/SA53B
					EN10216-1	EN10217-1
เหล็กคาร์บอนสำหรับอุณหภูมิ -20° – 400°C สำหรับการใช้แรงดัน	P235GH	1.0345	–	–	A/ SA106 Gr B/ A	เอ/SA672 B65
			–	–	EN10216-2	EN10217-2/ -5
	P265GH	1.0425	–	–	A/ SA106 Gr C/ A	เอ/SA672 BB70
			–	–	EN10216-2	EN10217-2/ -5
	P355N/ นิวแฮมป์เชียร์	1.0562/ 1.0565	–	–	API 5L X52	API 5L X52
			–	–	EN10216-3	EN10217-3
	P460N/ นิวแฮมป์เชียร์	1.8905/ 1.8935	–	–	API 5L X65	API 5L X65
			–	–	EN10216-3	EN10217-3
เหล็กกล้าผสมต่ำและโลหะผสมเหล็กสำหรับอุณหภูมิ 0° ถึง 650°C สำหรับการใช้งานด้วยแรงดัน	16Mo3	1.5415	–	–	A/SA335 P1	เอ/ SA691 1CR
			–	–	EN10216-2	EN10217-5
	X11CrMo5-1	1.7362	–	–	A/SA335 P5	เอ/ SA691 5CR
			–	–	EN10216-2	EN10217-5
	X11CrMo9-1	1.7386	–	–	เอ/SA335 P9	เอ/ SA691 9CR
			–	–	EN10216-2	EN10217-5
	13CrMo4-5	1.7335	–	–	A/SA335 P11	เอ/SA691 1 1/4CR
			–	–	EN10216-2	EN10217-5
	10CrMo9-10	1.7380	–	–	A/SA335 P22	เอ/SA691 2 1/4CR
			–	–	EN10216-2	EN10217-5
	X10CrMoVNb9-1	1.4903	–	–	A/SA335 P91	เอ/SA691 91CR
			–	–	EN10216-2	EN10217-5
	X10CrWMoVNb9-2	1.4901	–	–	A/SA335 P92	เอ/SA691 92CR
			–	–	EN10216-2	EN10217-5
เหล็กกล้าคาร์บอนอุณหภูมิต่ำสำหรับแรงดันและอุณหภูมิต่ำถึง -50°C	P215NL	1.0451	–	–	A/ SA333 Gr1/ Gr6	เอ/SA671CC60/70
			–	–	EN10216-4	EN10217-4
	P255QL	1.0452	–	–	A/ SA333 Gr1/ Gr6	เอ/SA671CC60/70
			–	–	EN10216-4	EN10217-4
	P265NL	1.0453	–	–	A/ SA333 Gr1/ Gr6	เอ/SA671CC60/70
			–	–	EN10216-4	EN10217-4
	P355NL1/NL2	1.0566	–	–	A/SA333Gr6	เอ/SA671CC60/70 A/SA333Gr6
			–	–	EN10216-3	EN10217-3
เหล็กนิกเกิลอุณหภูมิต่ำสำหรับแรงดันและอุณหภูมิต่ำถึง -196°C	X10Ni9/X8Ni9	1.5682/ 1.5662	–	–	A/ SA333 Gr. 8	เป็น/SA671C100/CH100
			–	–	EN10216-4	EN10217-4
	12Ni14	1.5637	–	–	A/SA333Gr3	เอ/SA671CF66
			–	–	EN10216-4	EN10217-4