כיצד מיוצר צינור GOST 550 Steel 20 ללא תפרים

מה זה צינור GOST 550 Steel 20 ללא תפרים

צינור ללא תפרים עשוי פלדה 20 הוא אחד ממוצרי צינורות הפחמן הרגילים הסטנדרטיים המשמשים בפרקטיקה הרוסית וחבר המדינות עבור קיטור, מים, גז ושירות הנדסי כללי. פלדה 20 היא הגדרת החומר: זוהי פלדה מבנית דלת פחמן שהרכבה הכימי והמאפיינים המכאניים שלה נקבעים ב-GOST 1050, וזו הדרגה שלפיה מאומתים חוזק הצינור ומשיכותו.

מסלול הייצור הוא אותו מסלול חלק המשמש לצינור פלדת פחמן בכל מקום: בילט מוצק הופך לקליפה חלולה על ידי פירסינג, המעטפת מוארכת וגודלה, והצינור המוגמר עובר טיפול בחום, מיישר ונבדק. מה שמייחד הזמנה של Steel 20 הוא בקרת החומר בכל שלב, מכיוון שתכולת הפחמן הנמוכה של הכיתה ותכולת הסגסוגת הנמוכה של הכיתה מעניקות לה יכולת צורה וריתוך טובים, אך משאירה את פרמטרי התהליך לשאת את כל הנטל של השגת דיוק המימדים ואיכות פני השטח הנדרשים.

הבסיס החומרי: פלדה 20 עד GOST 1050

פלדה 20 היא פלדה מבנית לא מגוגנת עם תכולת פחמן נומינלית של כחמישית אחוז, וזו הסיבה שהיא מצוינת במספר ולא לפי דרגת חוזק. רמת פחמן עדינה שומרת על פלדה רקיעה וניתנת לריתוך בעוד שסיליקון ומנגן מספקים את החוזק ואת ההתחמצנות.

מכיוון שהדרגה היא רקיעה וניתנת לריתוך, היא משמשת לצנרת קיטור ומים חמים, צינורות דוודים ומחליף חום בשירותי לחץ נמוך ובינוני, קווי גז ומים, וצינורות מכניים כלליים. דרישות הממדים עבור הצינור המוגמר עוקבות אחר תקני הצינור הבלתי תפרים החלים של GOST עבור מוצר מעוות חם ועיוות קר.

המסלול החם: חימום, פירסינג וגלגול

התהליך מתחיל בבחירת מטילי פלדה או מטילי פלדה בדרגה הנכונה, הנחתכים למשקל הנדרש ונבדקים לאיתור פגמים פני השטח. לאחר מכן, הבילט מחומם בכבשן חימום חוזר לטווח הטמפרטורות שבו הפלדה הופכת לזיוף. החימום חייב להיות אחיד דרך הקטע וזמן ההשריה חייב להיות ארוך מספיק כדי להשוות את הטמפרטורה, כי ליבה קרה לא תחורר בצורה נקייה ומשטח שרוף לא יתגלגל החוצה.

לאחר שהבילט הגיע לטמפרטורה הנדרשת הוא מחורר. טחנת פירסינג דוחפת ציר דרך מרכז הפלדה המחוממת, פותחת מעטפת חלולה ובו-זמנית מאריכה אותה. לאחר מכן המעטפת המנוקבת מוארכת ונוצרת על ידי גלגול חם, באמצעות טחנת תקע, טחנת מדרלים או טחנת מסוג Assel או Diescher בהתאם לטווח הגדלים ועובי הדופן. במהלך הגלגול הקוטר החיצוני מצטמצם, עובי הדופן מובא לערך הנדרש והאורך גדל. גלגול גם מעדן את מבנה התבואה ומשפר את התכונות המכניות של הפלדה.

לאחר הגלגול, הצינור מחומם מחדש או מוחזק לשינוי גודל, עובר דרך טחנת גודל והקטנה כדי להביא את הקוטר לסבילות, מקורר על מצע קירור, מיישר וחותך לאורך. כל אחד מהשלבים הללו משאיר חותם משלו על המוצר המוגמר: גודל שולט בקוטר, יישור שולט בחרטום, ותרגול הקירור משפיע על המיקרו-מבנה הסופי.

המסלול הקר: שרטוט, חישול וגימור

ציור קר משמש כאשר נדרשים סובלנות הדוקה יותר, קיר דק יותר או גימור משטח מעולה. המעטפת או הצינור המגולגלים חמים מוחמצים תחילה כדי להסיר את אבנית התחמוצת, ולאחר מכן מצופים במנשא חומר סיכה כך שחומר הסיכה לציור יידבק. לאחר מכן, הצינור המוכן נמשך דרך תבנית ומעל ציר בטמפרטורת החדר, מה שמפחית הן את הקוטר ואת עובי הדופן ומשפר את גימור פני השטח ואת דיוק הממדים.

מכיוון שעבודה קרה מקשיחה את הפלדה, יש לחשל את הצינור בין מעברי ציור. מספר המעברים, ההפחתה למעבר ולוח הזמנים של החישול נבחרים כדי להגיע לגודל המוגמר מבלי לחרוג מהמשיכות של החומר. לאחר המעבר הסופי מיישרים את הצינור, חותכים אותו, ובמידת הצורך מקבלים גימור סופי בהיר מחושל או כבוש. צינור שנמשך קר מסופק בדרך כלל עם סובלנות מימדית קרובה יותר מאשר מוצר מוגמר חם, וזו הסיבה שהוא מועדף עבור צינורות מחליף חום, קווי מכשירים ויישומים מכניים מדויקים.

טיפול בחום, בדיקה ושחרור

השלב האחרון של הייצור הוא טיפול בחום. נורמליזציה, כיבוי וטמפרור משמשים להשגת החוזק, הקשיות והגמישות הנדרשים, והתכנית הספציפית תלויה בשימוש המיועד של הצינור ובדרישות של מפרט הרכישה. עבור צינור פלדת פחמן 20 רגיל, נורמליזציה היא הטיפול הרגיל, מכיוון שהוא מייצר מבנה פריט ופרליט אחיד עם תכונות צפויות ומקל על הלחצים שנותרו על ידי גלגול או ציור.

בקרת האיכות עוברת לאורך כל המסלול במקום לשבת בסופו. הוא כולל אימות כימי של החום, בדיקות ממדים של קוטר ועובי דופן, בדיקה ויזואלית של המשטחים הפנימיים והחיצוניים, ובדיקות לא-הרסניות כגון בדיקת קולי או זרם מערבולת כדי לזהות פגמים פנימיים. בדיקת לחץ הידרוסטטית מאשרת את תקינות הלחץ, ובדיקה מכנית של דגימות מהצינור המוגמר מאמתת חוזק מתיחה, חוזק תפוקה והתארכות מול דרישת הציון. רק לאחר השלמת הבדיקות הללו, הצינור נחתך לאורך הסופי, מסומן במספר החום ומשוחרר.

שאלות נפוצות

ש: מה זה Steel 20?
פלדה 20 היא דרגת פלדה מבנית פחמן רגילה המצוינת על ידי GOST 1050, עם תכולת פחמן של בערך 0.17 עד 0.24 אחוז וערכים מינימליים של חוזק מתיחה של 410 MPa וחוזק תפוקה של 245 MPa.

ש: מדוע הבילט מחומם לפני פירסינג?
החימום הופך את הפלדה לניתנת לזיוף, כך שהמדרל החודר יכול לפתוח מעטפת חלולה נקייה. חימום אחיד דרך חתך חיוני, מכיוון שליבה קרה גורמת לפגמי פירסינג ומשטח שחומם יתר על המידה לא יתגלגל כראוי.

ש: מה ההבדל בין צינור מגולגל חם לצינור שנמשך קר?
גלגול חם מעצב את הצינור בטמפרטורה גבוהה וחסכוני עבור גדלים וסובלנות רגילים. ציור קר מושך את הצינור דרך תבנית בטמפרטורת החדר כדי להשיג סובלנות הדוקה יותר, קירות דקים יותר וגימור משטח טוב יותר.

ש: מדוע יש צורך בחישול בין מעברי ציור קר?
עבודה קרה מקשיחה את הפלדה ומפחיתה את משיכותה. חישול מחזיר את המשיכות כך שהפחתה נוספת מתאפשרת מבלי לסדוק את הצינור.

ש: איזה טיפול חום מוחל בדרך כלל על צינור פלדה 20?
נורמליזציה היא הטיפול הרגיל. הוא מייצר מבנה פריט ופרליט אחיד, נותן חוזק וגמישות צפויים, ומקל על הלחצים הפנימיים המוכנסים על ידי גלגול או ציור.

ש: אילו בדיקות מבוצעות לפני שחרור הצינורית?
אימות כימי של החום, בדיקת מימד של קוטר ועובי דופן, בדיקה ויזואלית של המשטחים, בדיקת זרם אולטרסאונד או מערבולת, בדיקת לחץ הידרוסטטית ובדיקה מכנית לחוזק מתיחה, חוזק תנובה והתארכות.