Làm thế nào để sản xuất ống thép liền mạch đường kính lớn?

Tại sao là Có cần ống thép liền mạch đường kính lớn không?

Ống thép liền mạch đường kính lớn là thiết yếu cho các ngành công nghiệp đòi hỏi vật liệu có độ bền cao, bền và đáng tin cậy có thể chịu được áp suất cực lớn và môi trường khắc nghiệt. Cấu trúc liền mạch của chúng loại bỏ các điểm yếu, khiến chúng trở nên lý tưởng cho các ứng dụng áp suất cao như vận chuyển dầu khí, phát điện và hóa dầu. Những ống này có khả năng chống ăn mòn vượt trội, đặc biệt là trong điều kiện ngoài khơi, hóa chất và nhiệt độ khắc nghiệt, đảm bảo tuổi thọ và bảo trì tối thiểu. Phần bên trong nhẵn của chúng giúp tăng hiệu quả dòng chảy chất lỏng và khí, giảm tổn thất năng lượng trong các đường ống dài. Đa dạng về kích thước, độ dày và vật liệu, ống liền mạch đường kính lớn đáp ứng các tiêu chuẩn nghiêm ngặt của ngành, đảm bảo an toàn và tuân thủ trong các dự án cơ sở hạ tầng quan trọng.

Ở đâu Ống thép liền mạch đường kính lớn được sử dụng?

Ống thép liền mạch đường kính lớn được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp đòi hỏi hiệu suất cao và độ bền trong điều kiện khắc nghiệt. Chúng chủ yếu được sử dụng trong ngành dầu khí để vận chuyển đường ống dài dầu thô, khí đốt tự nhiên và các sản phẩm tinh chế do khả năng xử lý áp suất cao và môi trường khắc nghiệt. Những ống này cũng được sử dụng trong các nhà máy phát điện, bao gồm các cơ sở hạt nhân và nhiệt, cho các đường ống hơi nước nhiệt độ cao và áp suất cao. Ngoài ra, chúng đóng vai trò quan trọng trong chế biến hóa dầu, hệ thống cung cấp nước và khử muối, và các dự án xây dựng hạng nặng, chẳng hạn như cầu và các công trình công nghiệp quy mô lớn, nơi sức mạnh và độ tin cậy là điều cần thiết.

Giới thiệu

Sản xuất ống thép liền mạch đường kính lớn là một quy trình chuyên biệt liên quan đến nhiều kỹ thuật sản xuất khác nhau, bao gồm các phương pháp thông thường như đục lỗ và kéo dài, cũng như các phương pháp tiên tiến hơn như Phương pháp gia nhiệt cảm ứng tần số trung bình + Phương pháp giãn nở nhiệt đẩy thủy lực hai bước. Dưới đây là hướng dẫn từng bước về toàn bộ quá trình, tích hợp phương pháp giãn nở nhiệt tiên tiến này.

Quy trình sản xuất ống thép liền mạch đường kính lớn

1. Lựa chọn nguyên liệu thô: Phôi thép

Quá trình này bắt đầu bằng các phôi thép chất lượng cao, thường được làm từ thép cacbon, thép hợp kim thấp hoặc thép không gỉ. Các phôi thép này được lựa chọn cẩn thận dựa trên các yêu cầu ứng dụng về tính chất cơ học và thành phần hóa học. Ống liền mạch đường kính lớn thường được sử dụng trong môi trường áp suất cao hoặc ăn mòn, vì vậy vật liệu phải đáp ứng các tiêu chuẩn nghiêm ngặt.
Nguyên vật liệu: API 5L, ASTM A106, ASTM A335 và các loại khác dựa trên các yêu cầu cụ thể.

2. Lò nung phôi (Lò nung lại)

Phôi thép được nung nóng đến khoảng 1200–1300°C (2200–2400°F) trong lò nung nóng lại. Quá trình này làm mềm phôi, khiến nó phù hợp để đục lỗ và biến dạng. Việc nung nóng đồng đều là điều cần thiết để tránh các khuyết tật trong ống cuối cùng.
Mục đích: Chuẩn bị phôi để tạo hình bằng cách nung phôi đến nhiệt độ thích hợp.

3. Máy đột lỗ (Máy đột lỗ cán ngang)

Phôi nung nóng sau đó được đưa qua một máy đục lỗ, nơi nó trải qua Quá trình Mannesmann. Ở giai đoạn này, phôi rắn được chuyển thành vỏ rỗng (còn gọi là “ống mẹ”) thông qua tác động của trục và các con lăn quay.
Kết quả:Phôi trở thành một lớp vỏ rỗng có thành dày với kích thước ban đầu không đều.

4. Độ giãn dài (Máy nghiền trục hoặc máy nghiền nút)

Trong quá trình kéo dài, vỏ rỗng được đưa qua một máy nghiền trục hoặc máy nghiền cắm để giảm độ dày thành ống và tăng chiều dài ống. Quá trình này tạo cho ống hình dạng ban đầu, nhưng vẫn cần kiểm soát kích thước thêm.
Mục đích: Đạt được độ dày và chiều dài thành mong muốn.

5. Máy định cỡ và giảm độ giãn

Tiếp theo, đường ống đi qua một máy định cỡ hoặc máy nghiền giảm độ giãn để tinh chỉnh đường kính và độ dày thành. Bước này đảm bảo rằng kích thước đáp ứng các thông số kỹ thuật cần thiết cho sản phẩm cuối cùng.
Mục đích: Điều chỉnh chính xác đường kính ngoài và độ dày thành.

6. Phương pháp gia nhiệt cảm ứng tần số trung bình + Phương pháp giãn nở nhiệt đẩy thủy lực hai bước

Để sản xuất ống thép liền mạch có đường kính lớn vượt quá khả năng của các phương pháp định cỡ thông thường, Phương pháp gia nhiệt cảm ứng tần số trung bình + Phương pháp giãn nở nhiệt đẩy thủy lực hai bước được áp dụng. Quy trình cải tiến này mở rộng đường kính của ống để đáp ứng các yêu cầu cho các ứng dụng có đường kính lớn trong khi vẫn duy trì tính đồng nhất và tính toàn vẹn của vật liệu.

Các bước chính trong phương pháp này:

Sưởi ấm cảm ứng tần số trung bình: Ống được gia nhiệt bằng phương pháp gia nhiệt cảm ứng tần số trung bình, cho phép kiểm soát chính xác nhiệt độ dọc theo chiều dài của ống. Phương pháp gia nhiệt cục bộ này làm mềm kim loại và chuẩn bị cho quá trình giãn nở, đảm bảo ứng suất nhiệt và biến dạng tối thiểu trong bước tiếp theo.
Mở rộng loại đẩy hai bước thủy lực: Sau khi nung nóng, đường ống phải chịu một quá trình giãn nở kiểu đẩy thủy lựcQuá trình này được thực hiện theo hai giai đoạn:
Bước đầu tiên: Ống được đẩy về phía trước bằng hệ thống thủy lực, hệ thống này mở rộng đường kính bằng cách kéo căng vật liệu. Sự giãn nở ban đầu này đảm bảo kích thước tăng lên có kiểm soát mà không gây ra vết nứt hoặc điểm yếu.
Bước thứ hai: Một lực đẩy thủy lực tiếp theo sẽ mở rộng đường ống hơn nữa đến đường kính mong muốn trong khi vẫn duy trì độ dày thành đồng đều. Sự mở rộng thứ hai này đảm bảo rằng đường ống duy trì tính toàn vẹn về mặt cấu trúc và đáp ứng dung sai kích thước.
Thuận lợi:
Linh hoạt và tiết kiệm chi phí để sản xuất ống có đường kính lớn.
Duy trì độ dày thành và tính chất cơ học đồng nhất.
Giảm khả năng xảy ra các khuyết tật như nứt hoặc cong vênh trong quá trình giãn nở.
Có khả năng sản xuất đường kính lớn hơn (lên tới 1200 mm hoặc hơn) so với các phương pháp thông thường.
Các ứng dụng:Phương pháp này được sử dụng rộng rãi cho các ống liền mạch có đường kính lớn cần thiết trong các ngành công nghiệp như dầu khí, xử lý hóa chất và phát điện, nơi kích thước lớn và hiệu suất tuyệt vời là rất quan trọng.

7. Xử lý nhiệt

Sau khi giãn nở, ống được xử lý nhiệt, tùy thuộc vào các đặc tính cơ học cần thiết. Các phương pháp xử lý phổ biến bao gồm:
Chuẩn hóa: Làm mịn cấu trúc hạt và cải thiện độ dẻo dai.
Làm nguội và tôi luyện: Tăng cường độ bền và độ dẻo dai.
Ủ: Làm mềm ống và tăng khả năng gia công.
Xử lý nhiệt cũng làm giảm ứng suất bên trong phát sinh trong quá trình sản xuất.

8. Làm thẳng

Ống được nắn thẳng để đảm bảo tuân thủ theo dung sai hình học cần thiết, khắc phục mọi hiện tượng uốn cong hoặc cong vênh xảy ra trong quá trình gia nhiệt và giãn nở.

9. Kiểm tra không phá hủy (NDT)

Ống phải chịu kiểm tra không phá hủy (NDT) để xác minh tính toàn vẹn về mặt cấu trúc của chúng. Điều này có thể bao gồm:
Kiểm tra siêu âm (UT): Phát hiện các khiếm khuyết bên trong.
Kiểm tra hạt từ (MPI): Xác định các khuyết tật bề mặt.
Kiểm tra thủy tĩnh: Đảm bảo đường ống có thể chịu được áp suất vận hành.

10. Cắt và Hoàn thiện

Ống được cắt theo chiều dài cần thiết và chuẩn bị cho quá trình xử lý hoặc vận chuyển tiếp theo. Các hoạt động hoàn thiện bổ sung có thể bao gồm:
vát mép:Các đầu ống được vát để hàn dễ hơn.
Lớp phủ và lớp lót: Áp dụng lớp phủ chống ăn mòn hoặc lớp lót bên trong.

11. Kiểm tra cuối cùng và đóng gói

Các ống hoàn thiện được kiểm tra lần cuối về độ chính xác về kích thước và các khuyết tật về thị giác. Sau đó, chúng được đánh dấu theo các thông số kỹ thuật cần thiết và chuẩn bị để vận chuyển.

Kết luận: Tính linh hoạt trong sản xuất ống thép liền mạch đường kính lớn

Các Phương pháp gia nhiệt cảm ứng tần số trung bình + Phương pháp giãn nở nhiệt đẩy thủy lực hai bước cung cấp giải pháp sáng tạo và linh hoạt để sản xuất ống thép liền mạch đường kính lớn. Bằng cách tích hợp phương pháp này với các kỹ thuật sản xuất truyền thống như đục lỗ, kéo dài và xử lý nhiệt, các nhà sản xuất có thể sản xuất ống chất lượng cao, đường kính lớn phù hợp với các ứng dụng đòi hỏi khắt khe như đường ống dẫn dầu và khí đốt, các thành phần cấu trúc và hệ thống phát điện.

Phương pháp này đảm bảo rằng các đường ống đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt về độ bền, khả năng chống ăn mòn và độ chính xác về kích thước, khiến chúng trở thành sự lựa chọn ưu tiên cho các ngành công nghiệp quan trọng.

Nếu bạn đang tìm kiếm thêm thông tin hoặc cần hỗ trợ trong việc lựa chọn ống thép liền mạch đường kính lớn phù hợp cho dự án của mình, hãy liên hệ với chúng tôi để được hướng dẫn chuyên môn.