Processi di produzione di tubi in acciaio legato
Processi di produzione di tubi in acciaio legato
introduzione
I tubi in acciaio legato sono componenti integrali in vari settori, compresi petrolio e gas, produzione di energia, e costruzione. Le loro proprietà meccaniche migliorate, come una maggiore forza, tenacità, e resistenza all'usura e alla corrosione, li rendono adatti ad applicazioni impegnative. Questo articolo esplora i processi di produzione di tubi in acciaio legato, evidenziando le tecniche utilizzate per ottenere le proprietà e le dimensioni desiderate.
1. Selezione delle materie prime
Il processo di produzione inizia con la selezione di materie prime di alta qualità. L'acciaio legato è composto da ferro, carbonio, e altri elementi di lega come il cromo, molibdeno, nichel, e vanadio. Questi elementi vengono aggiunti in proporzioni specifiche per migliorare le proprietà meccaniche e chimiche dell’acciaio.
- Cromo: Aumenta la resistenza alla corrosione e la durezza.
- Molibdeno: Migliora la resistenza e la stabilità alle alte temperature.
- Nichel: Migliora la tenacità e la resistenza agli urti.
- Vanadio: Aumenta la robustezza e la resistenza all'usura.
2. Fusione e fusione
2.1 Fusione
Le materie prime selezionate vengono fuse in un forno elettrico ad arco (EAF) o un forno a ossigeno basico (BOF). Il processo di fusione prevede il riscaldamento dei materiali a alta temperatura, permettendo loro di combinarsi e formare una lega liquida omogenea.
- Forno ad arco elettrico (EAF): Utilizza l'energia elettrica per fondere rottami di acciaio ed elementi leganti. Offre un controllo preciso sulla composizione e sulla temperatura dell'acciaio fuso.
- Fornace ad ossigeno basico (BOF): Utilizza ossigeno puro per convertire ferro fuso e rottami di acciaio in acciaio legato. È noto per la sua efficienza e gli alti tassi di produzione.
2.2 Colata
Una volta che la lega è fusa, è fuso in forme solide, tipicamente utilizzando metodi di colata continua o di colata di lingotti.
- Colata continua: L'acciaio fuso viene colato in uno stampo raffreddato ad acqua, dove si solidifica in una lastra o billetta continua. Questo metodo è efficiente e produce acciaio di alta qualità con difetti minimi.
- Colata di lingotti: L'acciaio fuso viene colato negli stampi per formare lingotti. Questo metodo tradizionale viene utilizzato per produrre grandi sezioni di acciaio, che vengono successivamente laminati o forgiati in tubi.
3. Processi di formazione
Dopo il casting, l'acciaio solido viene formato in tubi utilizzando varie tecniche, come la produzione di tubi senza saldatura e saldati.
3.1 Produzione di tubi senza saldatura
I tubi senza saldatura vengono prodotti senza cordoni di saldatura, fornendo robustezza e affidabilità superiori. Il processo prevede diversi passaggi:
- Penetrante: Una billetta solida viene riscaldata e forata utilizzando un mulino a perforazione rotante per creare un guscio cavo.
- Allungamento: Il guscio cavo viene allungato utilizzando una fresa a mandrino o una fresa a spina, riducendone lo spessore delle pareti e aumentandone la lunghezza.
- Dimensionamento: Il tubo allungato viene fatto passare attraverso un mulino di dimensionamento per ottenere le dimensioni e la finitura superficiale desiderate.
3.2 Produzione di tubi saldati
I tubi saldati vengono prodotti formando una striscia piatta o una piastra in una forma cilindrica e saldando insieme i bordi. Il processo include:
- Formare: La striscia o la piastra di acciaio viene piegata in una forma cilindrica utilizzando una macchina di profilatura a rulli o presso pressa.
- Saldatura: I bordi del cilindro formato vengono saldati insieme utilizzando tecniche come la saldatura a resistenza elettrica (ACRI) o saldatura ad arco sommerso (SEGA).
- Finitura: Il tubo saldato viene trattato termicamente e sottoposto a vari processi di finitura per esaltarne le proprietà meccaniche e la qualità superficiale.
4. Trattamento termico
Il trattamento termico è una fase fondamentale del processo di produzione, migliorare le proprietà meccaniche dei tubi di acciaio legato. Il processo prevede il riscaldamento dei tubi a una temperatura specifica e il successivo raffreddamento a una velocità controllata.
- Ricottura: I tubi vengono riscaldati ad alta temperatura e poi raffreddati lentamente per alleviare le tensioni interne e migliorare la duttilità.
- Tempra e rinvenimento: I tubi vengono riscaldati ad alta temperatura e poi raffreddati rapidamente (spento) per aumentare la durezza. Vengono quindi riscaldati (temperato) per raggiungere l'equilibrio desiderato tra forza e tenacità.
5. Finitura e ispezione
Dopo il trattamento termico, i tubi vengono sottoposti a vari processi di finitura per ottenere le dimensioni finali e la qualità superficiale. Questi processi includono:
- Raddrizzamento: I tubi vengono raddrizzati utilizzando una raddrizzatrice per garantire uniformità e allineamento.
- Taglio: I tubi vengono tagliati alla lunghezza desiderata utilizzando seghe o macchine da taglio.
- Trattamento della superficie: I tubi vengono sottoposti a trattamenti superficiali come il decapaggio, Rivestimento, o verniciatura per migliorare la resistenza alla corrosione e l'aspetto.
6. Controllo qualità e test
Vengono implementate rigorose misure di controllo qualità per garantire l'integrità e le prestazioni dei tubi in acciaio legato. Ciò include test non distruttivi, controllo dimensionale, e prove meccaniche.
- Controlli non distruttivi (NDT): Tecniche come i test ad ultrasuoni e la radiografia vengono utilizzate per rilevare difetti interni o discontinuità.
- Controllo dimensionale: Garantisce che i tubi soddisfino le dimensioni e le tolleranze precise specificate negli standard di settore.
- Prove meccaniche: Valuta la trazione, prodotto, e la resistenza agli urti dei tubi per garantire che soddisfino le specifiche richieste.
Il tubo in acciaio nero e il tubo in acciaio zincato sono entrambi tipi di tubi in acciaio utilizzati in varie applicazioni, e la loro principale differenza sta nel rivestimento e nella resistenza alla ruggine e alla corrosione.
Un duro, rivestimento superiore meccanicamente resistente per tutti i rivestimenti protettivi contro la corrosione per tubazioni in resina epossidica fusion bond. Viene applicato al rivestimento di base per formare uno strato esterno resistente alla sgorbia, impatto, abrasione e penetrazione. l'acciaio abter è appositamente progettato per proteggere il rivestimento primario dalla corrosione dai danni durante le applicazioni di perforazione direzionale delle tubazioni, annoiato, attraversamento del fiume e installazione su terreni accidentati.
Nuovissima tabella comparativa standard per tubi in acciaio DIN cinese GB giapponese JIS americano ASTM tedesco DIN
Nelle applicazioni industriali e residenziali, frequentemente è necessario unire diversi tipi di metalli. Queste connessioni possono essere tra acciaio inossidabile e acciaio al carbonio, due dei materiali più comunemente utilizzati nei sistemi di tubazioni. Questo articolo ti guiderà attraverso il processo di collegamento di tubi in acciaio inossidabile a raccordi per tubi in acciaio al carbonio, le sfide coinvolte, e come superarli.
Sulla base delle informazioni fornite, l'ASME B 36.10 e B 36.19 le norme definiscono le dimensioni e il peso dei tubi in acciaio saldati e senza saldatura. Questi standard forniscono linee guida per la produzione e l'installazione di tubi di acciaio in vari settori, compresi petrolio e gas, petrolchimico, e produzione di energia. ASME B 36.10 specifica le dimensioni e i pesi dei tubi in acciaio lavorato saldati e senza saldatura. Copre tubi che vanno da NPS 1/8 (DN 6) tramite NPS 80 (DN 2000) e comprende vari spessori e pianificazioni delle pareti. Le dimensioni coperte includono il diametro esterno, spessore del muro, e peso per unità di lunghezza.
Il tubo in acciaio al carbonio e il tubo in acciaio nero sono spesso usati in modo intercambiabile, ma ci sono alcune differenze fondamentali tra i due. Composizione: Il tubo in acciaio al carbonio è costituito da carbonio come principale elemento legante, insieme ad altri elementi come il manganese, silicio, e talvolta rame. Questa composizione conferisce al tubo in acciaio al carbonio resistenza e durata. D'altra parte, Il tubo in acciaio nero è un tipo di tubo in acciaio al carbonio che non ha subito alcun trattamento o rivestimento superficiale aggiuntivo. Finitura superficiale: La differenza più evidente tra il tubo in acciaio al carbonio e il tubo in acciaio nero è la finitura superficiale. Il tubo in acciaio al carbonio ha un colore scuro, rivestimento di ossido di ferro chiamato scaglia di laminazione, che si forma durante il processo di lavorazione. Questa scala di laminazione conferisce al tubo in acciaio al carbonio il suo aspetto nero. Al contrario, il tubo d'acciaio nero ha una pianura, superficie non rivestita. Resistenza alla corrosione: Il tubo in acciaio al carbonio è suscettibile alla corrosione a causa del suo contenuto di ferro. Tuttavia, il rivestimento in scaglie di laminazione sui tubi in acciaio al carbonio fornisce un certo livello di protezione contro la corrosione, soprattutto in ambienti interni o asciutti. D'altra parte, il tubo di acciaio nero è più incline alla corrosione poiché privo di rivestimento protettivo. Perciò, il tubo in acciaio nero non è consigliato per l'uso in aree esposte a umidità o elementi corrosivi.
