วิธีการเลือกท่อเหล็กไร้รอยต่อที่ถูกต้อง

ท่อเหล็กไร้รอยต่อที่ใช้ในการลำเลียงของเหลวในอุตสาหกรรมกระบวนการผลิตของเรามีข้อกำหนดอะไรบ้าง? มาดูสรุปจากผู้เชี่ยวชาญด้านท่อแรงดันของเรากัน:

ท่อเหล็กไร้รอยต่อเป็นท่อเหล็กที่ไม่มีรอยเชื่อม ผลิตโดยวิธีการขึ้นรูปด้วยความร้อน เช่น การรีดร้อนแบบเจาะรู หากจำเป็น ท่อที่ขึ้นรูปด้วยความร้อนแล้วสามารถนำไปขึ้นรูปเย็นเพิ่มเติมเพื่อให้ได้รูปทรง ขนาด และคุณสมบัติที่ต้องการ ปัจจุบัน ท่อเหล็กไร้รอยต่อ (DN15-600) เป็นท่อที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในอุปกรณ์การผลิตปิโตรเคมี

(I) ท่อเหล็กไร้รอยต่อคาร์บอน
เกรดวัสดุ: 10#, 20#, 09MnV, 16Mn รวมทั้งหมด 4 ชนิด
มาตรฐาน: GB8163 “ท่อเหล็กไร้รอยต่อสำหรับการขนส่งของเหลว”, GB/T9711 “เงื่อนไขทางเทคนิคสำหรับการส่งมอบท่อเหล็กสำหรับอุตสาหกรรมปิโตรเลียมและก๊าซธรรมชาติ”, GB6479 “ท่อเหล็กไร้รอยต่อแรงดันสูงสำหรับอุปกรณ์ปุ๋ย”, GB9948 “ท่อเหล็กไร้รอยต่อสำหรับกระบวนการแตกตัวของปิโตรเลียม”, GB3087 “ท่อเหล็กไร้รอยต่อสำหรับหม้อไอน้ำแรงดันต่ำและปานกลาง”, GB/T5310 “ท่อเหล็กไร้รอยต่อสำหรับหม้อไอน้ำแรงดันสูง”

GB/T8163:
เกรดวัสดุ: 10#, 20#, Q345 เป็นต้น
ขอบเขตการใช้งาน: ผลิตภัณฑ์น้ำมัน น้ำมันและก๊าซ และสื่อสาธารณะที่มีอุณหภูมิออกแบบต่ำกว่า 350℃ และความดันต่ำกว่า 10MPa

GB6479:
เกรดวัสดุ: 10#, 20G, 16Mn เป็นต้น
ขอบเขตการใช้งาน: ผลิตภัณฑ์น้ำมันและน้ำมันและก๊าซที่มีอุณหภูมิใช้งานตั้งแต่ -40 ถึง 400 องศาเซลเซียส และความดันใช้งานตั้งแต่ 10.0 ถึง 32.0 เมกะปาสคาล

GB9948:
เกรดของวัสดุ: 10#, 20#, เป็นต้น
ขอบเขตการใช้งาน: กรณีที่ท่อเหล็กตามมาตรฐาน GB/T8163 ไม่เหมาะสม

GB3087:
เกรดของวัสดุ: 10#, 20#, เป็นต้น
ขอบเขตการใช้งาน: ไอน้ำร้อนยวดยิ่งและน้ำเดือดของหม้อไอน้ำแรงดันต่ำและปานกลาง เป็นต้น

GB5310:
เกรดวัสดุ: 20G เป็นต้น
ขอบเขตการใช้งาน: ไอน้ำร้อนยวดยิ่งในหม้อไอน้ำแรงดันสูง

การตรวจสอบ: ท่อเหล็กสำหรับลำเลียงของเหลวทั่วไปต้องผ่านการวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมี การทดสอบแรงดึง การทดสอบการแบน และการทดสอบแรงดันน้ำ นอกเหนือจากการทดสอบที่ต้องดำเนินการสำหรับท่อเหล็กลำเลียงของเหลวแล้ว มาตรฐาน GB5310, GB6479 และ GB9948 ยังกำหนดให้มีการทดสอบการขยายตัวและการทดสอบแรงกระแทกด้วย ข้อกำหนดการตรวจสอบการผลิตของท่อเหล็กทั้งสามนี้ค่อนข้างเข้มงวด มาตรฐาน GB6479 ยังกำหนดข้อกำหนดพิเศษสำหรับความเหนียวของวัสดุต่อแรงกระแทกที่อุณหภูมิต่ำ นอกเหนือจากข้อกำหนดการทดสอบทั่วไปสำหรับท่อเหล็กสำหรับการขนส่งของเหลวแล้ว ท่อเหล็กตามมาตรฐาน GB3087 ยังต้องผ่านการทดสอบการดัดเย็นด้วย นอกเหนือจากข้อกำหนดการทดสอบทั่วไปสำหรับท่อเหล็กสำหรับการขนส่งของเหลวแล้ว ท่อเหล็กตามมาตรฐาน GB/T8163 ต้องผ่านการทดสอบการขยายตัวและการทดสอบการดัดเย็นตามข้อตกลง ข้อกำหนดการผลิตสำหรับท่อสองประเภทนี้ไม่เข้มงวดเท่ากับสามประเภทแรก

การผลิต: ท่อเหล็กตามมาตรฐาน GB/T8163 และ GB3087 ส่วนใหญ่ผลิตในเตาหลอมแบบเปิดหรือเตาแปลงสภาพ และมีส่วนประกอบของสิ่งเจือปนและข้อบกพร่องภายในค่อนข้างสูง ส่วนมาตรฐาน GB9948 ส่วนใหญ่ผลิตในเตาไฟฟ้า และส่วนใหญ่มีการเพิ่มกระบวนการกลั่นภายนอกเตา ทำให้มีส่วนประกอบและข้อบกพร่องภายในค่อนข้างต่ำ ขณะที่มาตรฐาน GB6479 และ GB5310 กำหนดข้อกำหนดสำหรับการกลั่นภายนอกเตาไว้อย่างชัดเจน ทำให้มีส่วนประกอบของสิ่งเจือปนและข้อบกพร่องภายในน้อยที่สุด และคุณภาพของวัสดุสูงที่สุด

ระดับคุณภาพการผลิตของมาตรฐานท่อเหล็กข้างต้นเรียงลำดับจากต่ำไปสูงดังนี้: GB/T8163

การเลือกใช้: โดยทั่วไปแล้ว ท่อเหล็กมาตรฐาน GB/T8163 เหมาะสำหรับผลิตภัณฑ์น้ำมัน น้ำมันและก๊าซ และของเหลวทั่วไปที่มีอุณหภูมิออกแบบต่ำกว่า 350℃ และความดันต่ำกว่า 10.0MPa; สำหรับผลิตภัณฑ์น้ำมันและก๊าซ เมื่ออุณหภูมิออกแบบเกิน 350℃ หรือความดันมากกว่า 10.0MPa ควรเลือกใช้ท่อเหล็กมาตรฐาน GB9948 หรือ GB6479; สำหรับท่อส่งที่ใช้งานในสภาวะที่มีไฮโดรเจนหรือทำงานในสภาพแวดล้อมที่เสี่ยงต่อการกัดกร่อนจากความเค้น ควรใช้มาตรฐาน GB9948 หรือ GB6479 เช่นกัน ท่อเหล็กกล้าคาร์บอนทั้งหมดที่ใช้ในอุณหภูมิต่ำ (ต่ำกว่า -20℃) ควรใช้มาตรฐาน GB6479 ซึ่งเป็นมาตรฐานเดียวที่ระบุข้อกำหนดสำหรับความเหนียวของวัสดุที่อุณหภูมิต่ำ มาตรฐาน GB3087 และ GB5310 เป็นมาตรฐานที่กำหนดขึ้นเฉพาะสำหรับท่อเหล็กหม้อไอน้ำ ระเบียบข้อบังคับการกำกับดูแลความปลอดภัยของหม้อไอน้ำเน้นย้ำว่า ท่อทั้งหมดที่เชื่อมต่อกับหม้อไอน้ำต้องอยู่ภายใต้การกำกับดูแล และวัสดุและมาตรฐานที่ใช้ต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของระเบียบข้อบังคับการกำกับดูแลความปลอดภัยของหม้อไอน้ำ ดังนั้น ท่อไอน้ำสาธารณะ (ที่จ่ายโดยระบบ) ที่ใช้ในหม้อไอน้ำ โรงไฟฟ้า ระบบทำความร้อน และอุปกรณ์การผลิตปิโตรเคมี ควรใช้มาตรฐาน GB3087 หรือ GB5310 ที่สำคัญคือ ราคาของท่อเหล็กที่มีคุณภาพดีก็ค่อนข้างสูง ตัวอย่างเช่น ราคาของ GB9948 สูงกว่าวัสดุ GB8163 เกือบ 1/5 ดังนั้น ในการเลือกมาตรฐานวัสดุท่อเหล็ก ควรพิจารณาอย่างรอบด้านโดยคำนึงถึงสภาพการใช้งาน และต้องคำนึงถึงทั้งความน่าเชื่อถือและความคุ้มค่าด้วย นอกจากนี้ควรทราบด้วยว่าตามมาตรฐาน GB/T20801 และ TSGD0001 ท่อเหล็กตามมาตรฐาน GB3087 และ GB8163 จะไม่ใช้สำหรับท่อ GC1 (เว้นแต่จะได้รับการทดสอบด้วยคลื่นเสียงอัลตราโซนิกทีละชิ้นและคุณภาพไม่ต่ำกว่า L2.5 จึงจะสามารถใช้สำหรับท่อ GC1(1) ที่มีแรงดันออกแบบไม่เกิน 4.0Mpa ได้)

(II) ท่อเหล็กไร้รอยต่อโลหะผสมต่ำ
ในอุปกรณ์การผลิตปิโตรเคมี มาตรฐานท่อเหล็กไร้รอยต่อเหล็กโครเมียม-โมลิบเดนัมและเหล็กโครเมียม-โมลิบเดนัม-วานาเดียมที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ GB9948 “ท่อเหล็กไร้รอยต่อสำหรับการแตกตัวของปิโตรเลียม” GB6479 “ท่อเหล็กไร้รอยต่อแรงดันสูงสำหรับอุปกรณ์ปุ๋ย” และ GB/T5310 “ท่อเหล็กไร้รอยต่อสำหรับหม้อไอน้ำแรงดันสูง” เกรดเหล็กโครเมียม-โมลิบเดนัมที่รวมอยู่ใน GB9948 ได้แก่ 12CrMo, 15CrMo, 1Cr2Mo, 1Cr5Mo เป็นต้น เกรดเหล็กโครเมียม-โมลิบเดนัมที่รวมอยู่ใน GB6479 ได้แก่ 12CrMo, 15CrMo, 1Cr5Mo เป็นต้น และเกรดเหล็กโครเมียม-โมลิบเดนัมและเหล็กโครเมียม-โมลิบเดนัม-วานาเดียมที่รวมอยู่ใน GB/T5310 ได้แก่ 15MoG, 20MoG, 12CrMoG 15CrMoG, 12Cr2MoG, 12Cr1MoVG เป็นต้น ในจำนวนนี้ GB9948 เป็นที่นิยมใช้มากกว่า และเงื่อนไขการเลือกใช้เป็นไปตามที่กล่าวไว้ข้างต้น

(III) ท่อไร้รอยต่อสแตนเลส
มาตรฐานทั่วไปของท่อไร้รอยต่อสแตนเลส ได้แก่:
มาตรฐาน GB/T14976, GB13296, GB9948, GB6479, GB5310 รวมทั้งหมดห้ามาตรฐาน ในจำนวนนี้ สามมาตรฐานสุดท้ายระบุเกรดวัสดุสแตนเลสเพียงสองหรือสามเกรดเท่านั้น และเป็นเกรดวัสดุที่ไม่ค่อยพบเห็น ดังนั้น เมื่อเลือกมาตรฐานท่อไร้รอยต่อสแตนเลสในงานวิศวกรรม จึงมักเลือกใช้มาตรฐาน GB/T14976 และ GB13296

มาตรฐาน GB/T14976 “ท่อไร้รอยต่อสแตนเลสสำหรับขนส่งของเหลว”:
เกรดวัสดุ: 304, 304L เป็นต้น รวมทั้งหมด 19 ชนิด เหมาะสำหรับการขนส่งของเหลวทั่วไป

GB13296 “ท่อไร้รอยต่อสแตนเลสสำหรับหม้อไอน้ำและเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน”:
เกรดวัสดุ: 304, 304L เป็นต้น รวมทั้งหมด 25 ชนิด
ในบรรดาเหล็กกล้าไร้สนิมเหล่านั้น เหล็กกล้าไร้สนิมคาร์บอนต่ำพิเศษ (304L, 316L) มีความทนทานต่อการกัดกร่อนดีเยี่ยม ภายใต้เงื่อนไขบางประการ สามารถใช้แทนเหล็กกล้าไร้สนิมทั่วไป (321, 347) เพื่อต้านทานการกัดกร่อนระดับปานกลางได้ เหล็กกล้าไร้สนิมคาร์บอนต่ำพิเศษมีคุณสมบัติทางกลที่อุณหภูมิสูงต่ำ และโดยทั่วไปจะใช้ได้เฉพาะในสภาวะที่ต่ำกว่า 525°C เท่านั้น เหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติกทั่วไปมีทั้งความทนทานต่อการกัดกร่อนที่ดีและคุณสมบัติทางกลที่อุณหภูมิสูงสูง แต่ไทเทเนียมใน 321 จะเกิดออกซิเดชันและสูญเสียไปได้ง่ายในระหว่างการเชื่อม ทำให้ความทนทานต่อการกัดกร่อนลดลง และมีราคาค่อนข้างสูง วัสดุประเภทนี้โดยทั่วไปจะใช้ในโอกาสที่สำคัญกว่า 304 และ 316 มีความทนทานต่อการกัดกร่อนทั่วไปและราคาถูก จึงมีการใช้งานอย่างแพร่หลาย