Dettagli del tubo di acciaio a parete spessa

Un tubo di acciaio il cui rapporto tra diametro esterno e spessore della parete è inferiore a 20 è chiamatotubo di acciaio a parete spessa.
Utilizzati principalmente come tubi per trivellazioni geologiche di petrolio, tubi di cracking per l'industria petrolchimica, tubi per caldaie, tubi per cuscinetti, tubi strutturali ad alta precisione per automobili, trattori e aviazione, ecc.
Il processo di fabbricazione dei tubi in acciaio senza saldatura 1. Laminazione a caldo (tubi in acciaio senza saldatura estrusi): billetta di tubo tondo → riscaldamento → foratura → laminazione incrociata a tre rulli, laminazione continua o estrusione → rimozione del tubo → dimensionamento (o riduzione) → raffreddamento → raddrizzamento → prova idraulica (o rilevamento difetti) → marcatura → stoccaggio
La materia prima per la laminazione di tubi in acciaio senza saldatura è costituita da grezzi di tubo tondo, che vengono tagliati da una macchina da taglio in billette lunghe circa 1 metro e inviate al forno per il riscaldamento tramite un nastro trasportatore. La billetta viene alimentata al forno per il riscaldamento, la temperatura è di circa 1200 gradi Celsius. Il combustibile è idrogeno o acetilene. Il controllo della temperatura nel forno è fondamentale. Una volta uscito dal forno, il tubo tondo deve essere forato attraverso una foratrice a pressione. Generalmente, la foratrice più comune è la foratrice a rullo conico. Questo tipo di foratrice offre un'elevata efficienza produttiva, una buona qualità del prodotto, un'ampia espansione del diametro di perforazione e può essere utilizzata con diversi tipi di acciaio. Dopo la foratura, la billetta di tubo tondo viene successivamente laminata a croce, laminata in continuo o estrusa da tre rulli. Dopo l'estrusione, il tubo deve essere rimosso per la calibratura. La calibratura avviene tramite una fresa conica rotante ad alta velocità che pratica dei fori nella billetta per formare un tubo. Il diametro interno del tubo in acciaio è determinato dalla lunghezza del diametro esterno della punta della macchina calibratrice. Una volta dimensionato, il tubo in acciaio entra nella torre di raffreddamento e viene raffreddato mediante spruzzatura di acqua. Una volta raffreddato, il tubo in acciaio viene raddrizzato. Dopo la raddrizzatura, il tubo in acciaio viene inviato al rilevatore di difetti metallici (o test idraulico) tramite il nastro trasportatore per la rilevazione di difetti interni. Eventuali crepe, bolle e altri problemi all'interno del tubo in acciaio vengono rilevati. Dopo il controllo qualità dei tubi in acciaio, è richiesta una rigorosa selezione manuale. Dopo il controllo qualità del tubo in acciaio, il numero di serie, le specifiche, il numero del lotto di produzione, ecc. vengono verniciati con vernice. Il tubo viene quindi sollevato nel magazzino tramite gru.
2. Tubo in acciaio senza saldatura trafilato a freddo (laminato): tubo tondo grezzo→riscaldamento→perforazione→stampaggio→ricottura→decapaggio→oliatura (ramatura)→trafilatura a freddo multi-passaggio (laminazione a freddo)→tubo grezzo→trattamento termico→raddrizzatura→prova idrostatica (rilevamento difetti)→marcatura→stoccaggio.
Classificazione della produzione di tubi in acciaio senza saldatura: tubi laminati a caldo, tubi laminati a freddo, tubi trafilati a freddo, tubi estrusi, tubi pressati
1. I tubi strutturali in acciaio senza saldatura (GB/T8162-1999) sono tubi in acciaio senza saldatura utilizzati per strutture generali e strutture meccaniche.
2. Il tubo in acciaio senza saldatura per il trasporto di fluidi (GB/T8163-1999) è un tubo in acciaio senza saldatura generico utilizzato per trasportare fluidi quali acqua, petrolio e gas.
3. I tubi in acciaio senza saldatura per caldaie a bassa e media pressione (GB3087-1999) vengono utilizzati per produrre tubi per vapore surriscaldato, tubi per acqua bollente per caldaie a bassa e media pressione di varie strutture, tubi per vapore surriscaldato, tubi per fumo di grandi dimensioni, tubi per fumo di piccole dimensioni e mattoni ad arco per caldaie per locomotive. Tubi in acciaio senza saldatura laminati a caldo e trafilati a freddo (laminati) in acciaio strutturale al carbonio di alta qualità per tubi.
4. I tubi in acciaio senza saldatura per caldaie ad alta pressione (GB5310-1995) sono tubi in acciaio al carbonio, acciaio legato e acciaio inossidabile di alta qualità resistenti al calore per la superficie di riscaldamento delle caldaie a tubi d'acqua ad alta pressione e superiori.
5. Il tubo in acciaio senza saldatura ad alta pressione per apparecchiature per fertilizzanti chimici (GB6479-2000) è un tubo in acciaio senza saldatura in acciaio strutturale al carbonio e acciaio legato di alta qualità, adatto per apparecchiature e condotte chimiche con una temperatura di esercizio di -40~400°C e una pressione di esercizio di 10~30 mA.
6. I tubi in acciaio senza saldatura per il cracking del petrolio (GB9948-88) sono tubi in acciaio senza saldatura adatti per tubi di forni, scambiatori di calore e tubi nelle raffinerie di petrolio.
7. I tubi in acciaio per perforazioni geologiche (YB235-70) sono tubi in acciaio utilizzati dai dipartimenti geologici per le perforazioni di carotaggio. A seconda del loro utilizzo, possono essere suddivisi in tubi di perforazione, collari di perforazione, tubi di carotaggio, tubi di rivestimento e tubi di sedimentazione.
8. I tubi in acciaio senza saldatura per carotaggio diamantato (GB3423-82) sono tubi in acciaio senza saldatura utilizzati per aste di perforazione, aste di carotaggio e rivestimenti per carotaggio diamantato.
9. Un tubo di perforazione petrolifera (YB528-65) è un tubo di acciaio senza saldatura utilizzato per la perforazione petrolifera con ispessimento interno o esterno a entrambe le estremità. Esistono due tipi di tubi di acciaio: filettati e non filettati. I tubi filettati sono collegati tramite giunti, mentre i tubi non filettati sono collegati tramite giunti per utensili mediante saldatura di testa.
10. I tubi in acciaio al carbonio senza saldatura per navi (GB5213-85) sono tubi in acciaio al carbonio senza saldatura per la produzione di sistemi di tubazioni resistenti alla pressione di Classe I, sistemi di tubazioni resistenti alla pressione di Classe II, caldaie e surriscaldatori. La temperatura di esercizio della parete del tubo in acciaio al carbonio senza saldatura non supera i 450 °C, mentre la temperatura di esercizio della parete del tubo in acciaio legato senza saldatura supera i 450 °C.
11. Il tubo in acciaio senza saldatura per la carcassa del semiasse dell'automobile (GB3088-82) è un tubo in acciaio senza saldatura laminato a caldo in acciaio strutturale al carbonio di alta qualità e acciaio strutturale legato per la produzione di carcasse del semiasse dell'automobile e tubi per alberi di carcassa dell'asse motore.
12. Il tubo del carburante ad alta pressione per motori diesel (GB3093-86) è un tubo in acciaio senza saldatura trafilato a freddo per la produzione di tubi ad alta pressione per sistemi di iniezione di motori diesel.
13. I tubi in acciaio senza saldatura con diametro interno di precisione per cilindri idraulici e pneumatici (GB8713-88) sono tubi in acciaio senza saldatura di precisione trafilati o laminati a freddo con diametri interni precisi per la produzione di cilindri idraulici e pneumatici.
14. Il tubo di acciaio di precisione senza saldatura trafilato o laminato a freddo (GB3639-83) è un tubo di acciaio di precisione senza saldatura trafilato o laminato a freddo con elevata precisione dimensionale e buona finitura superficiale per strutture meccaniche e apparecchiature idrauliche. L'utilizzo di tubi di acciaio di precisione senza saldatura per la produzione di strutture meccaniche o apparecchiature idrauliche può far risparmiare notevolmente ore di lavorazione, migliorare l'utilizzo dei materiali e contribuire a migliorare la qualità del prodotto.
15. Il tubo in acciaio inossidabile strutturale senza saldatura (GB/T14975-1994) è un tubo in acciaio senza saldatura laminato a caldo (estrusione, espansione) e trafilato a freddo (laminato).
16. I tubi in acciaio inossidabile senza saldatura per il trasporto di fluidi (GB/T14976-1994) sono tubi in acciaio inossidabile senza saldatura laminati a caldo (estrusi, espansi) e trafilati a freddo (laminati) per il trasporto di fluidi.
17. Tubi in acciaio senza saldatura di forma speciale è un termine generico per tubi in acciaio senza saldatura con sezioni trasversali diverse dai tubi tondi. In base alla forma e alle dimensioni della sezione trasversale del tubo in acciaio, questo può essere suddiviso in tubi in acciaio senza saldatura di forma speciale con spessore di parete uguale (nome in codice D), tubi in acciaio senza saldatura di forma speciale con spessore di parete diverso (nome in codice BD) e tubi in acciaio senza saldatura di forma speciale con diametro variabile (nome in codice BJ). I tubi in acciaio senza saldatura di forma speciale sono ampiamente utilizzati in vari componenti strutturali, utensili e componenti meccanici. Rispetto ai tubi tondi, i tubi di forma speciale presentano generalmente un momento di inerzia e un modulo di resistenza maggiori e una maggiore resistenza alla flessione e alla torsione, il che può ridurre notevolmente il peso strutturale e risparmiare acciaio.
Generalmente, i tubi in acciaio senza saldatura sono realizzati mediante laminazione a caldo o a freddo di acciai strutturali al carbonio di alta qualità come 10, 20, 30, 35, 45, 16Mn, 5MnV e altri acciai strutturali bassolegati, oppure 40Cr, 30CrMnSi, 45Mn2, 40MnB e altri acciai combinati. I tubi in acciaio senza saldatura realizzati in acciaio a basso tenore di carbonio come 10 e 20 sono utilizzati principalmente per condotte di trasporto fluidi. I tubi in acciaio senza saldatura realizzati in acciaio a medio tenore di carbonio come 45 e 40Cr sono utilizzati per la produzione di componenti meccanici, come parti sollecitate di automobili e trattori. Generalmente, i tubi in acciaio senza saldatura devono essere sottoposti a prove di resistenza e appiattimento. I tubi in acciaio laminati a caldo vengono forniti laminati a caldo o trattati termicamente; i tubi in acciaio laminati a freddo vengono forniti trattati termicamente. Tubi in acciaio senza saldatura per caldaie a bassa e media pressione: utilizzati per la produzione di varie caldaie a bassa e media pressione, tubi per vapore surriscaldato, tubi per acqua bollente, tubi per pareti d'acqua e tubi per vapore surriscaldato per caldaie per locomotive, tubi per fumo di grandi dimensioni, tubi per fumo di piccole dimensioni e tubi in mattoni ad arco, ecc.
I tubi in acciaio senza saldatura laminati a caldo o a freddo (dial) sono realizzati in acciaio strutturale al carbonio di alta qualità. Sono principalmente realizzati in acciaio n. 10 e n. 20. Oltre a garantire la composizione chimica e le proprietà meccaniche, sono richiesti test idrostatici, di crimpatura, svasatura e appiattimento. La laminazione a caldo viene fornita allo stato laminato a caldo, mentre la laminazione a freddo (dial) viene fornita allo stato trattato termicamente.
18. GB18248-2000 (tubi in acciaio senza saldatura per bombole del gas) è utilizzato principalmente per realizzare vari tipi di bombole del gas e idrauliche. I materiali più rappresentativi sono 37Mn, 34Mn2V, 35CrMo, ecc.
Formula di calcolo ed esempi per tubi in acciaio senza saldatura: (kg/m) W= 0,02466 × S (D – S) D= diametro esterno S= spessore della parete
Calcola il peso per m di un tubo di acciaio senza saldatura con diametro esterno di 60 mm e spessore di parete di 4 mm. Peso per m = 0,02466 × 4 × (60 –4 ) = 5,52 kg 9. Un tubo di perforazione petrolifera (YB528-65) è un tubo di acciaio senza saldatura utilizzato per la perforazione petrolifera con ispessimento interno o esterno ad entrambe le estremità. Esistono due tipi di tubi di acciaio: filettati e non filettati. I tubi filettati sono collegati tramite giunti, mentre i tubi non filettati sono collegati tramite giunti per utensili mediante saldatura di testa.
GB3088-82) è un tubo in acciaio senza saldatura laminato a caldo in acciaio strutturale al carbonio di alta qualità e acciaio strutturale legato per la produzione di involucri di semiassi per automobili e tubi per alberi di alloggiamento dell'asse motore
10. I tubi in acciaio al carbonio senza saldatura per navi (GB5213-85) sono tubi in acciaio al carbonio senza saldatura per la produzione di sistemi di tubazioni resistenti alla pressione di Classe I, sistemi di tubazioni resistenti alla pressione di Classe II, caldaie e surriscaldatori. La temperatura di esercizio della parete del tubo in acciaio al carbonio senza saldatura non supera i 450 °C, mentre la temperatura di esercizio della parete del tubo in acciaio legato senza saldatura supera i 450 °C.
11. Il tubo in acciaio senza saldatura per la carcassa del semiasse dell'automobile (GB3088-82) è un tubo in acciaio senza saldatura laminato a caldo in acciaio strutturale al carbonio di alta qualità e acciaio strutturale legato per la produzione di carcasse del semiasse dell'automobile e tubi per alberi di carcassa dell'asse motore.
12. I tubi dell'olio ad alta pressione per motori diesel (GB3093-2002) sono tubi in acciaio senza saldatura trafilati a freddo per la produzione di tubi ad alta pressione per sistemi di iniezione di motori diesel.
13. I tubi in acciaio senza saldatura con diametro interno di precisione per cilindri idraulici e pneumatici (GB8713-88) sono tubi in acciaio senza saldatura di precisione trafilati o laminati a freddo con diametri interni precisi per la produzione di cilindri idraulici e pneumatici.
La differenza più grande tra tubi in acciaio a parete spessa e tubi in acciaio a parete sottile è lo spessore della parete del tubo in acciaio
In generale, i tubi in acciaio a parete sottile sono realizzati con tecnologia trafilata a freddo, mentre i tubi in acciaio a parete spessa sono generalmente realizzati con tecnologia trafilata a caldo. Se si distingue tra unità di misura, si ritiene generalmente che uno spessore di parete/diametro del tubo pari a 0,02 sia un tubo in acciaio a parete spessa, mentre per i tubi in acciaio a parete sottile, uno spessore di parete/diametro del tubo inferiore a 0,02.
Il più grande è il tubo in acciaio a parete sottile, mentre quello più grande è il tubo in acciaio a parete spessa. In termini di utilizzo, i tubi in acciaio a parete sottile sono utilizzati principalmente per le condotte. I tubi in acciaio a parete spessa sono utilizzati principalmente come materiali scadenti per parti cave. Utilizzati su condotte sotto pressione e di grandi dimensioni.
Normative e applicazioni dei tubi in acciaio a parete spessa in ingegneria
1. Regolamenti corrispondenti e varie normative per la selezione e l'uso effettivi di raccordi per tubi a parete spessa
Quando si selezionano o si utilizzano raccordi per tubi a parete spessa, è innanzitutto necessario rispettare le normative e le specifiche pertinenti, soprattutto nei casi in cui vengono trasportati fluidi estremamente o altamente pericolosi, fluidi infiammabili e gas ad alta pressione. In base a questa premessa, la tipologia di raccordo per tubi viene determinata principalmente in base allo scopo e alle condizioni d'uso (pressione, temperatura, fluido). Le normative/norme pertinenti sono elencate di seguito a solo scopo di riferimento.
1) Legge sulla supervisione della sicurezza delle attrezzature speciali;
2) Elenco delle norme di ispezione di sicurezza delle attrezzature speciali;
3) Norme di gestione e supervisione della sicurezza delle condotte in pressione;
4) Norme speciali di supervisione della qualità delle attrezzature e di supervisione della sicurezza;
5) Norme di supervisione e gestione della progettazione/fabbricazione/installazione di apparecchiature speciali (bozza);
6) Regolamento di vigilanza tecnica sulla sicurezza delle condotte in pressione (bozza);
7) Specifiche tecniche di sicurezza per condotte metalliche industriali (bozza);
2. Determinazione del grado di resistenza dei raccordi per tubi
1) Per i raccordi per tubi il cui grado è indicato dalla pressione nominale o dalla pressione-temperatura specificata, la pressione-temperatura specificata nella norma deve essere utilizzata come riferimento, ad esempio GB/T 17185;
2) La norma stabilisce solo lo spessore nominale del tubo dritto ad esso collegato e la sua classificazione di pressione-temperatura applicabile è determinata in base al grado di tubo standard specificato nella norma, ad esempio GB14383~GB14626.
3) Per i raccordi per tubi che specificano solo le dimensioni esterne nelle norme, come GB12459 e GB 13401, la loro resistenza al carico deve essere determinata tramite prove di conferma. 4) Per altri, la progettazione a pressione o l'analisi analitica devono essere eseguite secondo le normative pertinenti per determinare lo standard di utilizzo. Inoltre, la determinazione del grado di resistenza dei raccordi per tubi non deve essere inferiore alla pressione nelle condizioni di esercizio più gravose che l'intero sistema di tubazioni può incontrare durante il funzionamento.
3. Sicurezza ed economia
Oltre alle tipologie strutturali di raccordi per tubi sopra menzionate, utilizzate nell'ingegneria delle tubazioni vera e propria, esistono altre tipologie strutturali di raccordi per tubi che soddisfano i requisiti di diverse condizioni di lavoro, in particolare condizioni di lavoro speciali. Nella progettazione o nella selezione ingegneristica, maggiore è il grado di resistenza dei raccordi, maggiore è la sicurezza, ma maggiore è il costo del progetto, con conseguenti sprechi inutili.
Dal punto di vista dei benefici economici, pur soddisfacendo i requisiti di progettazione ingegneristica e riducendo il più possibile i costi, è spesso facile che nel complesso si ottenga un numero limitato di raccordi per tubi selezionati, il che non favorisce la gestione e la regolamentazione dei materiali da costruzione in loco e le esigenze di modifiche progettuali, sostituzione di materiali, ecc. Pertanto, la selezione dei raccordi per tubi dovrebbe combinare sicurezza ed economia, ed è consigliabile ridurre il più possibile la varietà di raccordi. Inoltre, nella selezione dei raccordi per tubi, è necessario prestare la necessaria attenzione a fattori quali le condizioni di costruzione in loco, il livello di costruzione e il ciclo di approvvigionamento dei raccordi. In casi specifici, è opportuno considerare anche la possibilità di adottare giunti rinforzati, gomiti a 45° e piegature in loco di tubi di piccolo diametro.
Allo stesso tempo, è anche necessario comprendere la capacità produttiva, i prodotti e l'offerta di mercato dei produttori di raccordi per tubi.
4. Problemi nella scelta dello standard dei raccordi per tubi
1) Gli standard nazionali per i raccordi per tubi non sono perfetti e gli standard per i raccordi per tubi non conformi dovrebbero includere standard per i parametri relativi al tipo di raccordo e standard per i materiali. Tuttavia, gli standard per i materiali sono incompleti o privi di requisiti qualitativi e tecnici, come requisiti di carico, norme di ispezione e dosaggio e certificazione di qualità. Gli standard per i materiali dei raccordi per tubi sono scarsamente armonizzati e spesso sono formulati in base a punti di vista e angolazioni specifiche, piuttosto che in base all'intero sistema standard delle tubazioni in pressione. Per la selezione in ambito ingegneristico, esistono standard per i tubi, ma non esiste uno standard corrispondente per forgiati o fusioni. La realtà è che lo standard per i forgiati dei raccordi per tubi prende in prestito lo standard per i forgiati dei recipienti a pressione, senza considerare le differenze tra i due, come la saldatura, l'ispezione delle pellicole e altre normative.
2) Il livello standard dei raccordi per tubi varia notevolmente e il contenuto manca di coerenza e sistematicità, per cui si verificano contraddizioni nella connessione, causando inconvenienti nell'uso.
3) Non esiste una norma di prova di tipo per i raccordi per tubi. Solo le norme GB12459 e GB13401 stabiliscono il calcolo della pressione per la prova di scoppio dei raccordi per tubi in acciaio senza saldatura saldati di testa e dei raccordi per tubi in lamiera d'acciaio saldati di testa. Altri tipi di norme di prova o standard di implementazione per garantire la qualità della produzione di raccordi per tubi n.
Formula del peso del tubo di acciaio senza saldatura: [(diametro esterno-spessore della parete)*spessore della parete]*0,02466=kg/m (peso al metro)