Nerūdijančio plieno besiūlių ir suvirintų vamzdžių skirtumai

Nerūdijantis plienas pasižymi puikiomis visapusiškomis savybėmis, gera išvaizda ir paviršiaus savybėmis ir yra plačiai naudojamas įvairiose pramonės šakose. Taip pat nerūdijančio plieno vamzdžiai nėra išimtis. Nerūdijančio plieno vamzdis yra plieninė medžiaga su tuščiavidure sekcija, paprastai skirstoma į besiūlius nerūdijančio plieno vamzdžius ir suvirintus vamzdžius. Taip pat yra tam tikrų skirtumų tarp jų apdorojimo būdų ir savybių. Skirtumai yra tokie:

Suvirinti nerūdijančio plieno vamzdžiai yra pagaminti iš plieninių plokščių arba plieninių juostelių, kurios suvirinamos po to, kai yra susuktos ir suformuotos vienetu ir formomis. Vidinėje vamzdžio sienelėje dažniausiai yra suvirinimo siūlė; Tuo tarpu besiūliai vamzdžiai susideda iš apvalių vamzdžių ruošinių kaip perforavimo žaliavos, gaminamos šalto valcavimo, šaltojo tempimo arba karšto ekstruzijos būdu. Ant vamzdžio nėra suvirinimo dėmių.

Suvirinti nerūdijančio plieno vamzdžiai turi labai mažus sienelių storio nuokrypius ir yra labai vienodi per visą perimetrą. Plieniniai vamzdžiai pasižymi dideliu tikslumu, dideliu ryškumu ant vidinio ir išorinio vamzdžių paviršių ir gali būti savavališkai supjaustyti pagal ilgį; galima pagaminti plonasienius vamzdžius. Besiūliai plieniniai vamzdžiai pasižymi mažu tikslumu, nevienodu sienelių storiu, mažu vamzdžio vidinio ir išorinio paviršių ryškumu, didele dydžio nustatymo kaina. Ant vidinio ir išorinio paviršių yra įdubimų ir juodų dėmių, kurias sunku pašalinti. Todėl besiūliai vamzdžiai dažniausiai gaminami storesnėmis sienelėmis.

Besiūliai vamzdžiai yra daug geresni nei suvirinti, atsižvelgiant į atsparumą korozijai, slėgį ir atsparumą aukštai temperatūrai. Tobulėjant gamybos technologijoms, suvirintų vamzdžių mechaninės savybės po truputį artėja prie besiūlių vamzdžių. Besiūlių vamzdžių gamybos procesas yra sudėtingesnis, todėl besiūliai vamzdžiai yra brangesni nei suvirinti.

Atsižvelgiant į besiūlių nerūdijančio plieno vamzdžių ir suvirintų vamzdžių ypatybes ir skirtumus, naudojant, reikia tinkamai pasirinkti, kad būtų pasiektas ekonomiškas, gražus ir patikimas poveikis:

1. Gaminant dekoratyvinius vamzdžius, gaminių vamzdžius ir atraminius vamzdžius, paprastai reikia gero paviršiaus efekto, o dažniausiai naudojami suvirinti nerūdijančio plieno vamzdžiai;

2. Žemo slėgio skysčių, tokių kaip vanduo, nafta, dujos, oras, karšto vandens ar garo šildymo ir kitos žemo slėgio sistemos, transportavimui dažniausiai naudojami suvirinti nerūdijančio plieno vamzdžiai;

3. Vamzdynams, naudojamiems skysčiams transportuoti pramoniniuose projektuose ir didelės apimties įrenginiuose, taip pat vamzdynams skysčiams transportuoti elektrinėse ir atominių elektrinių katiluose, kuriems reikalingas atsparumas aukštai temperatūrai, aukštam slėgiui ir didelio stiprumo, besiūliams nerūdijančio plieno vamzdžiams turėtų būti pasirinktas;

4. Suvirinti nerūdijančio plieno vamzdžiai dažniausiai naudojami skysčiams transportuoti žemiau 0,8 MPa, o besiūliai vamzdžiai gali būti naudojami skysčiams, viršijantiems 0,8 MPa, transportuoti. Jei slėgio reikalavimai nėra dideli, bus ekonomiškiau naudoti suvirintus vamzdžius.

Privalumai:

Formavimo greitis yra greitas, o našumas didelis, todėl jį galima padaryti įvairiomis skerspjūvio formomis, kad būtų galima prisitaikyti prie naudojimo sąlygų. Šaltasis valcavimas sukelia didelę plastinę plieno deformaciją, todėl padidėja plieno takumo riba. Karštas valcavimas sunaikins plieno luito liejimo struktūrą, išgrynins plieno grūdelius ir pašalins mikrostruktūros defektus, todėl plieno konstrukcija taps tankesnė, o mechaninės savybės bus geresnės.

Trūkumai:

Metalo sluoksniavimasis – kai plieniniai vamzdžiai valcuojami šaltai, plieno viduje esantys nemetaliniai intarpai (daugiausia sulfidai, oksidai ir silikatai) suspaudžiami į plonus lakštus, dėl kurių susidaro sluoksniuotis. Delaminacija labai pablogina plieno mechanines savybes storio kryptimi ir gali sukelti tarpsluoksnių plyšimus, kai suvirinimo siūlė plečiasi.

Netolygus sienelės storis – visi žinome, kad metalas plečiasi nuo šilumos ir susitraukia nuo šalčio. Net jei valcavimo pabaigoje šaltai valcuoto plieno vamzdis pasieks standartinį ilgį ir storį, po galutinio aušinimo vis tiek išliks tam tikras neigiamas skirtumas.

Kuo didesnis neigiamas skirtumas, tuo prastesnis sienelės storio vienodumas. Todėl žmonės negali kelti per griežtų reikalavimų šaltai valcuotų besiūlių plieno vamzdžių sienelių storiui, ilgiui, tiesumui ir ovalumui.

Liekamoji įtampa – dėl netolygaus aušinimo įvairių skerspjūvių plieniniai vamzdžiai turi liekamąjį įtempį. Kuo didesnis plieno skerspjūvio dydis, tuo didesnis liekamasis įtempis, kuris turės tam tikrą poveikį eksploatacinėms savybėms veikiant išorinėms jėgoms. Pavyzdžiui, jis gali turėti neigiamą poveikį deformacijai, stabilumui, atsparumui nuovargiui ir kt.

Prasta paviršiaus apdaila – plieninio vamzdžio vidinio paviršiaus strijos pasiskirsto išilgai, rodomos simetriškos arba pavienės linijinės raukšlės, kai kurios iš jų yra per visą ilgį, o kai kurios – iš dalies.

 

Dėl gamybos proceso sudėtingumo, besiūlių vamzdžių sienelių storio vienodumas yra menkas, taip pat ir vidinių bei išorinių sienų paviršių šiurkštumas. Faktiškai naudojant šią situaciją prie nerūdijančio plieno vamzdžių sienelių gali lengvai prilipti chlorido jonų (arba sulfido jonų) medžiagos (pvz., organinės medžiagos).

Ant vamzdžio sienelės susidaro vietinė hipoksinė rūgštinė aplinka, dėl kurios ištirpsta vidinėje sienelėje esanti pasyvinė plėvelė, todėl prarandamas apsauginis metalo poveikis.

Rūgščioje aplinkoje metalas tiesiogiai liečiasi su terpe. Kaip anodas, jis praranda elektronus ir su vandeniu sudaro hidroksidą. Hidroksido radikalai hidrokside pakeičiami chlorido radikalais ir ištirpinami vandenyje, sumažinant anodo pasyvavimo efektą.

Kaip katodas, klijai sulaiko vandenilio jonus, susidariusius ant vidinės sienelės, sudarydami vandenilio dujas, kurios kartu su vidinėje sienelėje esančio metalo reakcijos produktais išleidžiamos į išorę.

Vykstant reakcijai, metalas ant vamzdžio sienelės nuolat rūdija, susidaro taškinė korozija, o skylės palaipsniui gilės ir augs. Kai temperatūra pakyla virš 50 laipsnių, taškinė korozija paspartėja. Kuo aukštesnė temperatūra, tuo greitesnis taškinės korozijos greitis.

Esant dideliam įtempimui, taip pat atsiras įtempių korozija ir bus pavaizduotos įtempių korozijos plėtimosi charakteristikos. Be to, besiūliai vamzdžiai suvirinimo proceso metu sukurs įvairius nestabilius veiksnius, todėl bus sunku tvirtai ir kruopščiai suvirinti.

Suvirinti nerūdijančio plieno vamzdžiai – vienodo sienelės storio nerūdijančio plieno juostos suvirinamos ir valcuojamos vienu ypu, apsaugant nuo dujų, nepridedant litavimo.

Privalumai:

1. Vienodas sienelės storis – pagrindinė medžiaga yra suformuota juostelė, geros sienelės storio konsistencija ir aukšta paviršiaus apdaila, pasiekianti 2B pramoninę klasę.

2. Mažas liekamasis įtempis – suformuotas plieninis vamzdis atkaitinamas aukštoje, aukštesnėje nei 1040 laipsnių temperatūroje, kad būtų pašalintas įtempis.

3. Didelis suvirinimo stiprumas – suvirinimo būdas yra lydomasis suvirinimas, o medžiagos sudėtis nesikeičia.

Po apdorojimo aukštoje temperatūroje suvirinimo siūlės ir netauriųjų metalų tarpkristalinė struktūra yra tokia pati. Kai suvirinimo siūle atliekami destruktyvūs eksperimentai, pvz., išlyginimas, lenkimas ir platinimas, suvirinimo siūlėje nebus įtrūkimų, įtrūkimų ar kitų problemų. Be to, norint užtikrinti vamzdžių kokybę, būtinas sūkurinės srovės bandymas ir vandens slėgio arba oro slėgio bandymas.

4. Gera konsistencija – vamzdžio išorinis skersmuo, sienelės storis, ilgis ir tiesumas yra geros konsistencijos ir didelio apdorojimo tikslumo.