Čelična cijev s vrućim završetkom

"Čelična cijev od vruće završne obrade" odnosi se na industrijske bešavne čelične cijevi čiji je glavni postupak formiranja dovršen na visokim temperaturama.

Bešavna čelična cijev

Ova vrsta čelične cijevi izrađena je od krute čelične gredice kroz određeni postupak, a cijeli zid cijevi nema zavarivanja ili šavova. Zbog toga obično ima veći integritet i pouzdanost od zavarenih cijevi (ERW, LSAW) kada su podvrgnuti visokoj tlaku, visokoj temperaturi ili složenom stresu.

Vruće valjanje/vruće radi

Značajka jezgre: Proces deformacije praznog cijevi (poput probijanja, valjanja i dimenzija) provodi se kada je metal u stanju vrućeg i iznad temperature rekristalizacije.

Tehnološki proces (tipično):

Grijanje gredice: Čvrsti okrugli čelični gredice zagrijavaju se na visoke temperature (obično iznad 1200 stupnjeva, predstavljajući jarko crvenu/narančasto-žutu boju).

Piercing: Najčešća tehnika je "Mannesmann Piercing metoda". Vruća kruta okrugla greda se zakreće i gura između dva nagnuta koluta i jezgrene trake. Pod snažnim pritiskom, središnji se dio razdvaja kako bi stvorio šuplju "grubu cijev".

Rolling (proširenje): Grube cijevi valjaju kroz više prolaza s potporom niza mlinova za kotrljanje (poput kontinuiranih mlinova valjanja cijevi, automatskih mlinova valjanja cijevi i preciznih mlinova valjanja cijevi), s ciljem da se smanji debljina stijenke, smanje vanjski promjer, a time i ujednače se u debljini zida.

Veličina/smanjenje: Kad je cijev u vrućem stanju, prolazi kroz stroj za veličinu (smanjujući) kako bi se dodatno prilagodila precizna veličina vanjskog promjera, a ponekad je debljina stijenke malo smanjena. Srčani štapići obično se više ne koriste u ovoj fazi.

Hlađenje i ispravljanje: Nakon valjanja, čelične cijevi se ohlade (možda uključuju kontrolirano hlađenje), a zatim ispravljaju kako bi se uklonili savijanje.

Završetak i inspekcija: rezanje na fiksnu duljinu, nerazorno testiranje (vrtložna struja, ultrazvučna), hidrostatsko ispitivanje, pregled dimenzijske točnosti, izgled itd.

Značenje "završetka":

Ovdje "završetak" naglašava da su glavni i odlučujući procesi formiranja (piercing, kotrljanje, dimenzija) dovršeni u vrućem stanju. To je u suprotnosti sa sljedećim procesima:

Hladno-vatrene/hladno crtane bešavne cijevi: daljnja precizna obrada vrućih valjanih cijevi (kao praznine) na sobnoj temperaturi (ili blizu sobne temperature) kako bi se postigla veća dimenzijska točnost, završna obrada i čvrstoća.

Vruće proširene bešavne cijevi: Iako uključuju i visoke temperature (ekspanzija nakon zagrijavanja), metoda formiranja jezgre (širenje) razlikuje se od tradicionalne deformacije vrućeg valjanja (kotrljanje).

Zavarena cijev: Napravljena je valjanjem i zavarivanjem ploča/traka.

Glavne karakteristike čelične cijevi s vrućim završnim obradom
Srednja geometrijska točnost: dimenzionalne tolerancije (vanjski promjer, debljina stijenke) i površinska završna obrada obično nisu tako precizni kao one u hladnim cijevima, ali općenito bolje od onih vrućih cijevi i nekih zavarenih epruveta. Može ispuniti većinu industrijskih zahtjeva.

Izvrsna mehanička svojstva

Snaga i žilavost: Tijekom vrućeg radnog procesa, metali su podvrgnuti rekristalizaciji i naknadnoj fazi transformacije (ovisno o brzini hlađenja), što može postići izvrsna sveobuhvatna mehanička svojstva (čvrstoća, žilavost i plastičnost).

Primjenjivost visokog pritiska/visoke temperature: Zbog nepostojanja zavara i ujednačene metalne strukture, vrlo je pogodan za komponente koje nose tlake (poput cijevi za kotlove, cijevi za pregrijavanje), cjevovoda visokog tlaka ulja i plina, strukturnih dijelova podvrgnutih mehaničkom stresu, itd.

Širok raspon debljine stijenke: mogu se proizvesti cijevi sa srednje do relativno debele debljine stijenke. Deblji zidovi lakše je postići vrućim valjanjem.

Trošak: Njegov trošak proizvodnje obično je između zavarenih cijevi i hladno nacrtanih bešavnih cijevi. Skuplja je od zavarenih cijevi, ali manje skupa od hladno crtanih cijevi koje zahtijevaju više prolaza za preradu hladnoće.

Stanje isporuke: Normaliziranje liječenja (grijanje na određenu temperaturu, a zatim hlađenje zraka radi poboljšanja ujednačenosti mikrostrukture, ublažavanja stresa, usavršavanja zrna i povećanja plastičnosti i žilavosti) obično se može provesti nakon vrućeg valjanja ili drugih toplinskih tretmana (poput gašenja + utikanja), mogu se obaviti.

Glavna polja aplikacija
Petroleum i prirodni plin: Nafta za kućište, cijevi i transportne cjevovode (posebno u okruženju visokog tlaka i visoke potražnje).

Kotlovi i posude za pritisak: cijevi za kotlove (cijevi pregrijača, cijevi za remeatre, cijevi za ekonomizaciju), cilindri tlačnih posuda (veliki spremnici), cjevovodi za kemijsku opremu (podložni visokoj tlaku/koroziji).

Mehaničko inženjerstvo: hidrauličke cijevi cilindra, kućišta ležaja, mehaničke strukturne komponente.

Arhitektura i struktura: gomile cijevi, posebne konstrukcijske komponente (gdje su potrebna snaga i pouzdanost).

Kemijska industrija: cjevovodi visokog pritiska, komponente reaktora.

Brodovi: cijevi otporne na pritisak.

Zajednički standardi

Ova vrsta cijevi obično u skladu s određenim međunarodnim ili nacionalnim standardima prema različitim poljima primjene, na primjer:
ASTM A106 (bešavne cijevi od ugljičnog čelika za visoku temperaturu)

ASTM A53 (opći ugljični čelik bešavne cijevi)

API 5L (cjevovodna cijev)

ASTM A335 (bešavne čelične cijevi za visoke temperature)

ASTM A312 (Austenitni nehrđajući čelik bešavna cijev)

DIN 2448 / EN 10216

GB/T 8163, GB 9948, GB 6479 (kineski nacionalni standardi)

Sažetak

Jednostavno govoreći, čelična cijev s vrućim završetkom je bešavna čelična cijev u kojoj se čvrste gredice izravno perforiraju i valjaju u oblik na visokim temperaturama. To je vrlo važan osnovni materijal cijevi u industrijskom polju, poznat po svojoj bešavnoj strukturi, izvrsnim mehaničkim svojstvima i velikoj pouzdanosti. Naširoko se koristi u ključnim područjima kao što su nafta, kemijsko inženjerstvo, energetska i mehanička proizvodnja koja trebaju izdržati oštre radne uvjete. Njegovi troškovi i performanse leže između zavarenih cijevi i hladno crtanih bešavnih cijevi, što ga čini glavnim izborom koji postiže ravnotežu u smislu sveobuhvatne performanse, učinkovitosti proizvodnje i troškova.