Paip lancar, paip dikimpal membujur dan paip dikimpal lingkaran adalah tiga jenis utama paip keluli, dan ciri-ciri dan proses pembuatannya yang berbeza menentukan aplikasi masing-masing.
Mari kita lihat bagaimana jenis paip keluli yang berbeza ini dihasilkan.
Kaedah Pembuatan Paip Keluli
Paip Keluli Lancar
Ciri-ciri Utama :Paip keluli lancar tidak mempunyai jahitan kimpalan di sekeliling keseluruhan lilitan. Mereka dihasilkan dengan menusuk bilet keluli pepejal.
Pembuatan Paip Lancar (Proses Penggulungan Mannesmann)
Pembuatan Paip Lancar (Penyemperitan Panas – Penempaan Hollow Panas)
Proses Pengilangan Utama:
1. Proses Hot Rolling (Hot Piercing/Compression) (Kaedah Utama):
Langkah-langkah:
Bilet bulat pepejal → Dipanaskan dalam relau kepada keadaan plastik → Kilang menindik mencipta cangkerang berongga (membentuk tiub kasar berongga) → Penggulungan kilang pilger (pemanjangan, pengurangan dinding, kawalan diameter) → Pengilangan saiz/pengurangan untuk kemasan ketepatan → Penyejukan → Meluruskan → Memotong → Pemeriksaan.
Proses Perwakilan:
Tindik Mannesmann, tindik guling serong, dsb.
Ciri-ciri:
Kecekapan pengeluaran yang tinggi dan mampu menghasilkan tiub berdinding-besar,-tebal; ini adalah kaedah pembuatan yang dominan.
2. Proses Lukisan Sejuk (Cold Rolling):
Langkah-langkah:
Tiub gulung-panas sebagai kosong → Penjerukan asid untuk membuang skala oksida → Pemfosfatan/penyabunan untuk pelinciran → Lukisan sejuk melalui acuan (atau gelek sejuk) → Rawatan haba (untuk melegakan tekanan dalaman) → Meluruskan → Kemasan.
ciri-ciri:
Ketepatan dimensi tinggi, kemasan permukaan yang sangat baik dan sifat mekanikal yang unggul-tetapi dengan kos pengeluaran yang lebih tinggi dan volum keluaran yang lebih rendah. Biasa digunakan untuk tiub berdinding-kecil, kejituan atau nipis.
Kelebihan:
- Sifat mekanikal yang seragam: Tiada jahitan kimpalan; mikrostruktur homogen dalam kedua-dua arah lilitan dan membujur, menghasilkan rintangan tekanan tinggi.
- Tekanan tinggi & rintangan kakisan: Sesuai untuk aplikasi yang menuntut di bawah tekanan tinggi, suhu melampau atau persekitaran yang menghakis (cth, tiub dandang, silinder hidraulik).
- Keratan rentas-yang serba boleh: Mampu menghasilkan bentuk kompleks-termasuk profil bulat, segi empat sama, segi empat tepat dan bujur.
Kelemahan:
- Kos pengeluaran yang tinggi: Aliran proses yang kompleks, penggunaan tenaga yang tinggi, dan kehilangan logam yang ketara (hasil bahan yang rendah).
- Kesukaran dalam kawalan keseragaman ketebalan dinding: Terutamanya untuk-tiub berdinding tebal, permukaan dalaman mungkin menunjukkan kesipian dan kecacatan permukaan.
- Had saiz dan spesifikasi: Terkandas oleh saiz bilet dan peralatan pemprosesan; maksimum tunggal-panjang dan diameter luar adalah terhad (biasanya Kurang daripada atau sama dengan Φ660 mm).
Aplikasi Biasa:
Industri petroleum & kimia (suhu-tinggi,-talian paip tekanan tinggi), dandang loji kuasa, sistem hidraulik, lengan galas, tiub pistol/tong dan-komponen struktur mekanikal berketepatan tinggi.
Paip Kimpalan Arka Terendam Membujur (LSAW).
Ciri-ciri Utama: Jahitan kimpalan adalah garis lurus selari dengan paksi membujur paip. Paip ini dihasilkan dengan membentuk plat keluli atau gegelung menjadi bentuk silinder dan kemudian mengimpal jahitan.
Paip Kimpalan Rintangan Elektrik (ERW).
Pipa Kimpalan Rintangan Elektrik Panas (ERW Panas).
Proses Pengilangan Utama:
1. Paip Kimpalan Rintangan Elektrik (HF-ERW) Frekuensi Tinggi:
Proses:
Jalur keluli (gegelung) dibentuk secara berterusan → Arus frekuensi tinggi-dikenakan, menggunakan kesan kulit dan kesan kedekatan untuk memanaskan tepi kimpalan dengan cepat kepada keadaan cair → Kimpalan keadaan pepejal-diperoleh di bawah tekanan daripada gulungan picit (tiada wayar pengisi diperlukan).
ciri-ciri:
Kelajuan tinggi, kecekapan tinggi, kos rendah; haba minimum-zon terjejas (HAZ), memastikan integriti kimpalan yang baik.
Piawaian Biasa:
ASTM A500 (aplikasi struktur), JIS G3444 (aplikasi mekanikal).
2. Paip Kimpalan Arka Terendam Membujur (LSAW):
Proses Pembentukan:
Pembentukan JCOE: Plat keluli pertama kali dibengkokkan, kemudian dibentuk secara beransur-ansur melalui J-, C-, dan O{3}}membentuk langkah menjadi cengkerang silinder, diikuti dengan pengembangan (mengembang kepada diameter akhir).
Pembentukan UOE: Tepi plat keluli pra-dibengkokkan, kemudian ditekan menjadi-bentuk, diikuti dengan bentuk-O, dan akhirnya dikimpal sebelum pengembangan. Kaedah ini memerlukan-peralatan berkapasiti tinggi dan sesuai untuk pengeluaran-skala besar.
Kimpalan:
Selepas terbentuk, kimpalan arka tenggelam (SAW) digunakan secara dalaman dan luaran-arka elektrik terbakar di bawah lapisan fluks berbutir, memastikan automasi tinggi dan kualiti kimpalan yang sangat baik.
Ciri-ciri:
Mampu menghasilkan paip-diameter besar (sehingga Φ1620 mm atau lebih besar) dan tiub berdinding-tebal dengan rintangan tekanan dan kekuatan struktur yang unggul.
Aplikasi Biasa:
Paip HF-ERW: Rangka kerja struktur (cth, perancah), perabot,-pengangkut bendalir tekanan rendah, aci pemacu automotif.
Paip LSAW:-Paip penghantaran minyak & gas jarak jauh, struktur platform luar pesisir, rangkaian air/gas perbandaran dan menara turbin angin.
Kelebihan:
Kecekapan pengeluaran tinggi & kos rendah: Terutamanya paip HF-ERW membolehkan pembuatan berkelajuan tinggi-berterusan.
Ketepatan dimensi tinggi & kualiti permukaan yang sangat baik:-Bahan mentah yang telah diproses memastikan ketebalan dinding yang seragam dan kemasan yang menarik dari segi estetika.
Fleksibiliti kuat: Diameter tiub boleh dilaraskan dengan mengubah lebar jalur keluli-yang membolehkan pengeluaran berbilang diameter daripada satu gegelung.
Kelemahan:
Kehadiran jahitan kimpalan membujur: Sambungan kimpalan adalah titik lemah yang berpotensi; oleh itu, kawalan kualiti kimpalan yang ketat adalah penting.
Diameter terhad oleh lebar plat: Diameter paip maksimum biasanya dikekang kepada Kurang daripada atau sama dengan lebar plat keluli π × (dalam amalan, dihadkan lagi dengan membentuk kapasiti peralatan).
Paip Kimpalan Lingkaran
Ciri-ciri Utama:
Jahitan kimpalan berputar di sekeliling badan paip. Seperti paip dikimpal membujur, paip dikimpal lingkaran juga dihasilkan dengan membentuk plat keluli atau gegelung ke dalam bentuk silinder dan kemudian mengimpal jahitan.
Paip Dikimpal TIG (Tungsten Inert Gas).
Paip Heliks Kimpalan Arka Terendam (SAWH) dihasilkan melalui proses kimpalan lingkaran
Proses Pengilangan Utama:
Pembentukan dan Kimpalan:
Jalur keluli (gegelung) dengan lebar yang ditentukan secara berterusan dibentuk pada sudut heliks yang telah ditetapkan (sudut pembentuk) ke dalam cangkerang paip silinder.
Semasa pembentukan,-kimpalan arka tenggelam dua sisi (SAW) digunakan serentak pada kedua-dua jahitan lingkaran dalaman dan luaran, memastikan integriti dan produktiviti kimpalan yang tinggi.
Dengan melaraskan lebar jalur dan sudut heliks, paip dengan diameter yang berbeza-beza boleh dihasilkan daripada-gegelung keluli lebar-yang sama yang menawarkan fleksibiliti yang sangat baik dalam konfigurasi produk.
Siaran-Langkah Pemprosesan:
Memotong mengikut panjang yang ditentukan, pemeriksaan kimpalan (cth, X-ray/UT), ujian tekanan hidrostatik dan pengembangan paip pilihan (untuk meningkatkan ketepatan dimensi dan pelepasan tekanan sisa).
Kelebihan:
Fleksibiliti tinggi: Jalur keluli dengan lebar tertentu boleh digunakan untuk menghasilkan paip berbilang diameter, membolehkan pengeluaran sangat boleh disesuaikan.
Jahitan kimpal mengelakkan arah tegasan utama: Kimpalan lingkaran membentuk sudut dengan paksi tegasan utama, menghasilkan pengagihan beban yang lebih seimbang dan integriti struktur yang lebih baik di bawah tekanan dalaman.
Mengurangkan risiko perambatan retak: Geometri heliks memanjangkan laluan retak, menjadikannya kurang kemungkinan kecacatan merebak secara keliling-meningkatkan kebolehpercayaan.
Pelaburan peralatan yang lebih rendah: Berbanding dengan talian LSAW (UOE/JCOE), kilang kimpalan lingkaran memerlukan perbelanjaan modal yang agak rendah, menjadikannya ideal untuk pengeluaran paip berdiameter sederhana- hingga besar-.
Kelemahan:
Panjang jahitan kimpalan yang lebih panjang: Kimpalan lingkaran adalah 30%–100% lebih panjang daripada paip jahitan lurus-yang diameter setara, meningkatkan beban kerja kimpalan dan memperkenalkan lebih banyak sumber ketidakstabilan yang berpotensi (cth, turun naik arka, isu liputan fluks).
Ketepatan dimensi dan toleransi geometri yang lebih rendah: Kebulatan dan kelurusan umumnya lebih rendah daripada paip ERW atau LSAW, terutamanya untuk diameter yang lebih kecil.
Tegasan dalaman baki yang lebih tinggi: Ubah bentuk kompleks semasa pembentukan dan kimpalan heliks membawa kepada pengagihan tegasan yang lebih rumit, memerlukan rawatan-pasca kimpalan yang teliti (cth, penyepuhlindapan pelepasan tekanan).
Kelajuan pengeluaran yang agak perlahan: Disebabkan pembentukan heliks berterusan dan penyegerakan kimpalan sisi dwi-, kadar keluaran biasanya lebih rendah daripada garisan ERW-kelajuan tinggi-erw.
Aplikasi Biasa:
- Pengangkutan bendalir tekanan rendah-(air, gas)
- Tiub cerucuk (cerucuk kepingan, cerucuk struktur)
- Selongsong dan tiub (terutamanya-diameter besar,-varian berdinding nipis)
- Ahli sokongan struktur (cth, untuk jambatan, bangunan, platform luar pesisir)
- Beberapa talian penghantaran minyak & gas darat (dengan kos-keberkesanan melebihi keperluan dimensi yang ketat)
