Цев од угљеничног челикаје један од најчешће коришћених материјала за цеви у индустријском сектору. Углавном се састоји од гвожђа (Фе) и угљеника (Ц), са садржајем угљеника који се обично креће од 0,05% до 2,0%. Допуњен је малом количином силицијума, мангана, сумпора, фосфора итд.
Због своје високе чврстоће, високе -ефикасности и одличних перформанси обраде, цеви од угљеничног челика се широко користе у вишеструким кључним индустријама као што су нафта и гас, грађевинарство, машине, заштита воде и енергија, и постале су незаменљив основни материјал у индустријској производњи и изградњи инфраструктуре.
У зависности од разлика у производним процесима, садржаја цеви од угљеничног челика и сценарија примене, цеви од угљеничног челика могу се поделити на различите типове. Међу њима, ЕРВ цев од угљеничног челика (цев од угљеничног челика за отпорно заваривање) је основна категорија заварених цеви од угљеничног челика, и са својим ефикасним и економичним карактеристикама, заузима значајан удео на глобалном тржишту цеви од угљеничног челика.
Основе и категорије класификације
Главне методе класификације су следеће: једна се заснива на садржају угљеника, а друга на производном процесу. Ове две методе су међусобно повезане и заједно одређују перформансе и сценарије примене цеви.
Према класификацији садржаја угљеника: може се поделити на ниско-угљенични челик (Ц мањи или једнак 0,25%), средњи-угљенични челик (0,25% < Ц мање од или једнако 0,6%) и високо-угљенични челик (Ц > 0,6%). Међу њима, ниско{8}}угљенични челик има добру пластичност и лако се завари, што је главна сировина за ЕРВ цев од угљеничног челикаи широко се користи у структурним компонентама и транспорту флуида средњег{0}}ниског притиска; средњи-угљенични челик има већу чврстоћу и углавном се користи у производњи механичких делова; високо-угљенични челик има високу тврдоћу и добру отпорност на хабање и углавном се користи у алатима, опругама и другим специјалним сценаријима.
Према производном процесу: може се поделити на заварене цеви од угљеничног челика и бешавне цеви од угљеничног челика. Заварене цеви од угљеничног челика углавном прихватају три процеса: ЕРВ (електро-формирање ваљака), ЛСАВ (уздужно заваривање под водом) и ССАВ (спирално заваривање под водом). Међу њима, ЕРВ процес је најраспрострањенији тип у завареним цевима од угљеничног челика због своје високе производне ефикасности и трошкова који се могу контролисати; бешавне цеви од угљеничног челика се производе процесом топлог ваљања или хладног извлачења, без заварених шавова и имају боље перформансе-носивости притиска, погодне за сценарије високе-температуре и високог{5}}притиска, али је цена производње знатно већа од цене ЕРВ цеви од угљеничног челика.
Tразлике између ЕРВ цеви од угљеничног челика и бешавних цеви од угљеничног челика
Да бисмо боље разумели позиционирање ЕРВ цеви од угљеничног челика у индустрији, следеће упоређује основне разлике између њих и бешавних цеви од угљеничног челика, као и цеви од угљеничног челика заварених под водом под водом ЛСАВ/ССАВ:
|
Димензија поређења |
ЕРВ цев од угљеничног челика |
Бешавне цеви од угљеничног челика |
ЛСАВ/ССАВ цев од угљеничног челика |
|
Процес производње |
Намотавање челичне траке + високо-заваривање електричним отпором, брзо обликовање и висока ефикасност |
Топло ваљање/хладно извлачење чврстих гредица, без завара, сложен процес |
Намотавање челичне траке + заваривање под водом, дуги завари, средња ефикасност |
|
Велд Цондитион |
Са уздужним завареним спојевима, мала зона{0}}захваћена топлотом и стабилан квалитет |
Без завара, оптималан структурални интегритет |
Са уздужним/спиралним заваром, велика зона{0}}захваћена топлотом |
|
Мецханицал Пропертиес |
Чврстоћа завара је блиска оној основног метала, погодна за сценарије средњег и ниског притиска |
Висока чврстоћа и жилавост, погодна за сценарије високе температуре и високог притиска |
Висока чврстоћа завара, погодна за сценарије великог{0}}пречника, средњег и високог притиска |
|
Трошкови производње |
Ниска, 20%-30% нижа од бешавних цеви, оптималне перформансе трошкова |
Висок, сложен процес и велика потрошња енергије |
Средње, више од ЕРВ, ниже од бешавних цеви |
Основне карактеристике и предности индустрије
Разлог зашто су цеви од угљеничног челика постале главни материјал за цеви у индустрији лежи у њиховим свеобухватним карактеристикама које су погодне за различите сценарије:
- Одлична механичка својства: Умерена снага и жилавост. Својства се могу подесити топлотном обрадом (као што је жарење и нормализација) у складу са захтевима, испуњавајући захтеве-носивости различитих сценарија. Посебно за челик са ниским{3}}угљичним заваривањем, перформансе заваривања су одличне, пружајући основу за примену процеса заваривања као што је ЕРВ.
- Однос изванредних трошкова{1}} и учинка:Обилне резерве сировина (са водећим светским резервама гвоздених елемената), зрели производни процес и трошкови производње су много нижи од оних за цеви од нерђајућег челика и цеви од легираног челика. У сценаријима средњег и ниског притиска, који нису-високо корозивни, то је најисплативији-најефикаснији избор за материјале за цеви. Ово је такође један од основних разлога зашто су цеви од угљеничног челика ЕРВ широко популаризоване.
- Флексибилне могућности обраде:Може да изводи различите методе обраде као што су сечење, заваривање, савијање и штанцање, задовољавајући персонализоване потребе различитих пројеката. Међу њима, процес формирања хладног савијања ЕРВ цеви од угљеничног челика може произвести цеви различитих структурних облика, додатно проширујући обим примене цеви од угљеничног челика.
- Ограничења:Подложна корозији. У корозивним срединама као што су влага, киселине и алкалије, потребан је третман против корозије (као што је топло цинковање, епоксидни премаз); Лоша жилавост-при ниским температурама. У окружењима испод -20 степени, специјалне нискотемпературне цеви од угљеничног челика треба да се изаберу да би се избегло крто ломљење. Ову карактеристику треба посебно приметити код спољашњих и закопаних примена ЕРВ цеви од угљеничног челика.
Међународни стандарди угљеничног челика
Производња и испитивање цеви од угљеничног челика морају бити у складу са глобално уједињеним индустријским стандардима како би се обезбедила доследност квалитета производа. Основни стандарди укључују:
- Амерички стандард (АСТМ/АПИ): АСТМ А53 (обичне намене заварене и бешавне цеви од угљеничног челика), АСТМ А106 (бешавне-цеви од угљеничног челика за употребу на високим температурама), АПИ 5Л (цеви од угљеничног челика за транспорт нафте и гаса, ЕРВ цеви од угљеничног челика које се користе у сценаријима за нафту и гас морају бити у складу са овим стандардом), АПИ Спец 5ЦТ за цеви од угљеничног челика за бушотине.
- Национални стандард (ГБ): ГБ/Т 3091-2015 (Заварене цеви од угљеничног челика за транспорт течности под ниским-притиском, јасно прописују производне захтеве за цеви од угљеничног челика ЕРВ), ГБ/Т 8163 (Бешавне цеви од угљеничног челика за транспорт течности), ( СтеелСе ГБ 5310 цеви без угљеника Котлови високог{6}}притиска), ГБ 6479 (Цеви од угљеничног челика за нискотемпературне цевоводе).
- Спецификација (ЈИС):ЈИС Г 3452 (цев од угљеничног челика за опште намене), ЈИС Г 3454 (цев од угљеничног челика за апликације високог{2}}притиска). Међу њима, класе као што су СТКМ11А и СТПГ370 се обично користе у производњи ЕРВ цеви од угљеничног челика.
Апликације
ЕРВ цев од угљеничног челика, са својим ефикасним, економичним и стабилним карактеристикама квалитета, савршено се уклапа са целокупним опсегом примене цеви од угљеничног челика. Такође се фокусира на сценарије потражње средњег и ниског притиска,-великих размера. Основна поља апликације укључују:
У области транспорта нафте и гаса: То је основни материјал за цеви за нафтоводе и гасоводе, градске гасоводе за природни гас, и цевоводе за прикупљање и транспорт нафтних поља. Челик је углавном Кс56 - Кс80. Након третмана против корозије, може се користити за подземне, хладне регионе, па чак и подморске транспортне цевоводе (у складу са стандардима АПИ 5Л), али није погодан за главне нафтоводе и гасоводе; у исто време, може се користити за производњу цеви за нафтне бушотине, погодне за сценарије екстракције нафтних поља.
- Област грађевинског инжењерства:Користи се за носеће грађевинске конструкције (као што су скеле, потпорни стубови), водоводне и дренажне цеви, цеви за грејање. Обично се користе ЕРВ цеви од угљеничног челика разреда К235Б, 20# итд. Уз предности ниске цене и једноставне обраде, помаже у смањењу трошкова грађевинских пројеката.
- У области машинске производње:Користи се за производњу механичких компоненти, носача опреме и рамова аутомобила. Може се формирати хладним савијањем у различите облике као што су квадратни и правоугаони, испуњавајући структурне захтеве различите опреме.
-У области заштите вода и електричне енергије:Користи се за наводњавање пољопривредног земљишта, цевовода градске дренаже и циркулационих водовода електрана. У сценаријима средњег и ниског притиска, може у потпуности заменити бешавне цеви од угљеничног челика, чиме се смањују инжињерске инвестиције.
- Остала поља:Користи се у цевоводима за заштиту од пожара, цевоводима за транспорт мина (за сценарије који нису-корозивни и без-високог-притиска), као и у цивилним апликацијама као што су намештај и заштитне ограде. То је најчешће коришћени тип заварених цеви од угљеничног челика.
