Co je trubka z uhlíkové oceli?
Trubka z uhlíkové oceli je trubkový výrobek vyrobený ze slitiny železo-uhlík, ve které je uhlík hlavním zpevňujícím prvkem a nejsou záměrně přidávány chrom, nikl nebo molybden. Kombinace nízké ceny, vysoké tuhosti, dobré houževnatosti a předvídatelné svařitelnosti z něj činí výchozí volbu pro přenos kapalin, hromadění a obecné mechanické zatížení. Vzhledem k tomu, že materiál závisí na chemii a tloušťce stěny spíše než na legování pro odolnost proti korozi, jsou vnější povlaky a tam, kde je to požadováno, katodická ochrana běžně specifikovány pro provoz v zemi nebo ponořený.
Mechanické chování se řídí především stavem dodávky. Materiál válcovaný za tepla nebo normalizovaný materiál nabízí správnou rovnováhu meze kluzu a rázové houževnatosti, zatímco řízené válcování a zrychlené chlazení zvyšují mez kluzu, aniž by byla obětována svařitelnost v poli. Kvalita svarového švu, rozměrová tolerance a energie nárazu při specifikované zkušební teplotě jsou tři vlastnosti, které se nejčastěji používají k odlišení jednoho výrobku od druhého.
Tvarovací cesty a dostupné velikosti
Tři svařované trasy pokrývají většinu poptávky po trubkách z uhlíkové oceli a čtvrtou cestou se vyrábí bezešvý produkt:
| Trasa | Vnější průměr (mm) | Tloušťka stěny (mm) | Typické použití |
|---|---|---|---|
| ERW (elektricky odporově svařované) | 21.3 - 610 | 1.8 - 22 | Voda, vzduch, nízkotlaká vedení kapalin, konstrukční trubka |
| LSAW (svařováno podélným pod tavidlem) | 323.9 - 1820 | 5 - 50 | Vysokotlaké rozvody ropy a plynu |
| SSAW (spirálově svařované pod tavidlem) | 219.1 - 2540 | 3.2 - 25.4 | Velkoprůměrové rozvody vody a plynu, pilotování |
Elektrické odporové svařování formuje pás do válce a svařuje jej vysokofrekvenčním proudem; je to nejekonomičtější cesta pro malé a střední průměry. Podélné svařování pod tavidlem využívá lisování desky do tvaru J, C nebo O, po kterém následují vnitřní a vnější průchody pod tavidlem, a je preferováno pro velké průměry, tlustostěnné potrubní trubky. Spirálové svařování pod tavidlem navíjí pás spirálovitě, což umožňuje velmi široký rozsah konečného průměru od úzké cívky. Bezešvá trubka je propíchnuta a válcována z masivního sochoru, takže nenese žádný svar; volí se, když je trubka rozměrově malá, je opracována po tváření nebo slouží ve vysokotlakém a cyklickém provozu.
Pokrytí standardů a tříd
| Norma | Stupeň nebo rozsah | Typická aplikace |
|---|---|---|
| API 5L PSL1 / PSL2 | Gr.A, Gr.B, X42, X46, X52, X56, X60, X65, X70 | Přepravní vedení ropy a plynu |
| ASTM A53 | Gr.A, Gr.B | Univerzální vodní, parní a vzduchová služba |
| ASTM A500 | Typy konstrukčních trubek | Stavební rámy, sloupy a ztužení |
| ASTM A252 | Třídy pilotových trubek 1 až 3 | Základy a námořní piloty |
| ASTM A178 | Elektricky odporově svařovaná kotlová trubka | Servis kotlů a přehřívačů |
| JIS G3466 | Čtvercová a obdélníková konstrukční trubka | Všeobecné stavební práce |
| AS/NZS 1163, AS/NZS 1074 | Konstrukční a za studena tvarované duté profily | Australské a novozélandské struktury |
| EN 10219-1 | Svařované duté profily tvarované za studena, např. S275J0H a S355J2H | Evropské stavební a mechanické práce |
| EN 10217-1 | Svařované ocelové trubky pro tlakové účely | Potrubí udržující tlak |
| EN 10025-2 | S275JR a související konstrukční třídy | Materiál desek a profilů používaný s trubkou |
Výběr třídy se řídí spíše designovým kodexem než osobními preferencemi. Objednávky potrubí obvykle uvádějí třídu API 5L spolu s úrovní specifikace produktu, plánem průměru a tloušťky stěny a teplotou nárazové zkoušky. Konstrukční objednávky uvádějí standard dutých profilů a příponu stupně, která fixuje energii nárazu. Pokud se v projektu mísí svařované a bezešvé trubky ve stejné lince, měl by kupující uvést, zda je bezešvá náhrada povolena.
Typické aplikace
Rozvody ropy, plynu a vody ve formě ERW, LSAW a SSAW.
Stroje vyrábějící rámy, válečky a hydraulické podpěry.
Základové a námořní pilíře pro přístavy, mosty a výškové budovy.
Stavba lodí a pobřežní stavební práce.
Zařízení závodu na chemická hnojiva a procesní potrubí.
Pneumatická a hydraulická doprava pevných látek, kalů a plynů.
Oplocení, lešení, rámy skleníků a celková výroba.
Kontrola kvality a testování
Každá trubka je kontrolována ve fázích, které odpovídají riziku zakázky. Rozměrové kontroly zahrnují vnější průměr, tloušťku stěny, oválnost, přímost a délku. Svar je ověřen ultrazvukovým nebo radiografickým vyšetřením a hydrostatické testování celého těla se provádí, pokud to vyžaduje norma nebo objednávka. Mechanické zkoušky se provádějí na vzorcích odebraných z šarže, aby se potvrdila mez kluzu, pevnost v tahu, tažnost a tam, kde je specifikováno, Charpyho rázová energie při projektované teplotě. Stav povrchu, pravoúhlost konce a geometrie úkosu jsou kontrolovány před nátěrem a značením.
Jak specifikovat trubku z uhlíkové oceli
Uveďte cestu formování nebo potvrďte, že je přijatelná jakákoli vhodná cesta.
Uveďte standard, jakost a pro API 5L úroveň specifikace produktu.
Uveďte vnější průměr, tloušťku stěny, délku a délkovou toleranci.
Definujte konečnou úpravu: hladký konec, zkosený konec nebo závitový a spojený.
Specifikujte systém povlaku nebo obložení a jakékoli požadavky na značení.
Uveďte protokoly o zkouškách a inspekci třetí strany potřebné pro uvolnění.
Často kladené otázky
Otázka: Jaký je rozdíl mezi ERW a bezešvou trubkou z uhlíkové oceli?
Trubka ERW je vytvořena z pásu a nese podélný svar, zatímco bezešvá trubka je propíchnuta z plného sochoru a nemá žádný šev. Bezešvý je preferován pro vysokotlaké, obráběné nebo cyklicky zatěžované díly; ERW je ekonomická volba pro všeobecné použití.
Otázka: Která třída se běžně používá pro přenos vody?
ASTM A53 Gr.B a API 5L Gr.B jsou nejběžnější volbou, protože jsou snadno svařitelné a jsou vyráběny ve formě ERW, LSAW a SSAW. Větší rozvody se obvykle přesouvají na třídu API 5L X s vyšší mezí kluzu.
Otázka: Jak je potrubí z uhlíkové oceli chráněno proti korozi?
Zakopaná a ponořená trubka je normálně opatřena třívrstvým polyetylenovým nebo tavným epoxidovým povlakem, často kombinovaným s katodickou ochranou. Pitná voda a agresivní vnitřní provoz mohou také vyžadovat cementovou maltu nebo epoxidové obložení.
Otázka: Lze potrubí ERW použít při nízké teplotě?
Ano, za předpokladu, že třída a svar jsou kvalifikovány rázovou zkouškou při konstrukční teplotě kovu. Kupující by měl uvést minimální návrhovou teplotu a požadovanou absorbovanou energii, aby byl objednán správný dodací stav.
Otázka: Co přidává PSL2 ve srovnání s PSL1?
PSL2 přidává povinné chemické limity, požadavky na vrubovou houževnatost včetně Charpyho testu a přísnější rozměrová kritéria a kritéria přijatelnosti vad. Obvykle se specifikuje pro kyselé provozy nebo pro vedení navržená pod standardní bezpečnostní faktor.
Otázka: Jsou tolerance tloušťky stěny stejné pro všechny trasy?
Ne. Tolerance jsou definovány objednávkovým standardem a liší se mezi svařovanými a bezešvými výrobky. Před uvolněním objednávky by měla být vždy zkontrolována platná tabulka citované normy.
