Rozdiely, výber, výhody a nevýhody bezšvíkových a zváraných rúr z nehrdzavejúcej ocele

Nerezová oceľ sa môže pochváliť vynikajúcim celkovým výkonom a príjemným povrchovým vzhľadom, vďaka čomu je široko používaná v rôznych priemyselných odvetviach. Nerezové rúry nie sú výnimkou. Rúry z nehrdzavejúcej ocele sú duté oceľové materiály a sú všeobecne rozdelené do dvoch typov:bezšvíkové a zvárané rúry. Ich metódy spracovania a výkon sa do určitej miery líšia takto:

 

 

1. Rozdiely vo výrobnom procese

Zvárané rúry z nehrdzavejúcej ocele sa vyrábajú valcovaním oceľových plechov alebo pásov cez mlyn a matricu a potom ich zváraním. Zvyčajne majú zvarový šev na vnútornej stene. Bezšvíkové rúry sa na druhej strane vyrábajú z okrúhlych predvalkov, perforujú sa a potom sa vyrábajú valcovaním za studena, ťahaním za studena alebo extrúziou za tepla. Chýbajú im zvary.

 

2. Rozdiely vo vzhľade oceľových rúr

Zvárané rúry z nehrdzavejúcej ocele sa vyrábajú valcovaním oceľových plechov alebo pásov cez mlyn a matricu a potom ich zváraním. Zvyčajne majú zvarový šev na vnútornej stene. Bezšvíkové rúry sa na druhej strane vyrábajú z okrúhlych predvalkov, perforujú sa a potom sa vyrábajú valcovaním za studena, ťahaním za studena alebo extrúziou za tepla. Chýbajú im zvary.

 

2. Rozdiely v povrchoch oceľových rúr

Zvárané rúry z nehrdzavejúcej ocele majú veľmi tesné tolerancie hrúbky steny, výsledkom čoho je veľmi rovnomerná hrúbka po celom obvode. Ponúkajú vysokú presnosť, vysoký lesk na vnútornom aj vonkajšom povrchu a dajú sa prispôsobiť- akejkoľvek požadovanej dĺžke. Možné sú aj tenkostenné-rúrky. Bezšvové rúry majú na druhej strane nižšiu presnosť, nerovnomernú hrúbku steny, nízky lesk na vnútornom aj vonkajšom povrchu, vysoké náklady na dimenzovanie a jamkové a čierne škvrny na vnútornom a vonkajšom povrchu, ktoré sa ťažko odstraňujú. Preto sa bezšvíkové rúry zvyčajne vyrábajú s hrubšími stenami.

 

3. Rozdiely vo výkone a cene

Bezšvíkové rúry ponúkajú výrazne vyššiu odolnosť voči korózii, tlaku- a vysokej{1}}teploty a iné vlastnosti ako zvárané rúry. So zlepšovaním výrobných procesov zváraných rúr sa ich mechanické vlastnosti postupne približujú k bezšvovým rúram. Bezšvíkové rúry sú však na výrobu zložitejšie, a preto sú drahšie ako zvárané rúry.

Na základe charakteristík a rozdielov medzibezšvíkové a zvárané nerezové rúry, je dôležité vybrať ten správny pre vašu aplikáciu, aby ste dosiahli ekonomické, esteticky príjemné a spoľahlivé výsledky:

1. Pre dekoratívne rúry, produktové rúry a podperné rúry, ktoré vo všeobecnosti vyžadujú dobrú povrchovú úpravu, sa zvyčajne vyberá zváraná rúra z nehrdzavejúcej ocele.

2. Pre nízkotlakovú dopravu tekutín, ako je voda, olej, plyn, vzduch a vykurovacie systémy s horúcou vodou alebo parou, sa zvyčajne vyberá zváraná rúra z nehrdzavejúcej ocele.

3. Pre potrubia používané v priemyselnom inžinierstve a veľkých{1}}zariadeniach, ako aj pre kotly v elektrárňach a jadrových elektrárňach, ktoré si vyžadujú vysoko-teplotu, vysoký{3}}tlak a vysokú{4}}prepravu tekutiny, by ste mali zvoliť bezšvíkové rúry z nehrdzavejúcej ocele.

4. Nerezová zváraná rúra sa vo všeobecnosti používa na prepravu kvapalín do 0,8 MPa, zatiaľ čo bezšvíková rúra sa môže použiť na prepravu kvapalín nad 0,8 MPa. Ak je požiadavka na tlak nízka, zvárané potrubie je ekonomickejšie.

 

4. Výhody a nevýhody bezšvíkových rúr z nehrdzavejúcej ocele

Výhody:
Vysoká rýchlosť tvárnenia, vysoký objem výroby a možnosť výroby v rôznych prierezoch-, aby vyhovovali aplikačným podmienkam. Valcovanie za studena môže spôsobiť výraznú plastickú deformáciu ocele, čím sa zvýši jej medza klzu. Valcovanie za tepla môže narušiť odlievanú štruktúru oceľového ingotu, zjemniť zrnitosť ocele a odstrániť mikroštrukturálne defekty, čo vedie k hustejšej štruktúre ocele a zlepšeným mechanickým vlastnostiam.

Nevýhody:
1. Delaminácia kovu - Počas valcovania za studena sú ne-kovové inklúzie (predovšetkým sulfidy, oxidy a kremičitany) v oceli stlačené do tenkých plechov, čo spôsobuje delamináciu (medzivrstvenie). Delaminácia výrazne zhoršuje mechanické vlastnosti ocele v smere hrúbky a môže spôsobiť interlaminárne trhanie počas rozťahovania zvaru.

2. Nerovnomerná hrúbka steny - Ako všetci vieme, kovy sa teplom rozťahujú a zmršťujú. Aj keď oceľová rúra valcovaná za studena- spĺňa požadovanú dĺžku a hrúbku na konci procesu valcovania, po ochladení bude stále vykazovať určitý negatívny rozdiel. Čím väčší je tento negatívny rozdiel, tým je hrúbka steny menej rovnomerná. Preto presná presnosť hrúbky steny, dĺžky, priamosti a oválnosti za studena-valcovaných oceľových bezšvíkových rúr nie je žiaduca.

3. Zvyškové napätie - V dôsledku nerovnomerného chladenia vykazujú oceľové rúry všetkých prierezov- zvyškové napätie. Čím väčší je prierez- ocele, tým väčšie je zvyškové napätie. To môže negatívne ovplyvniť výkon pri vonkajších silách, potenciálne nepriaznivo ovplyvniť deformáciu, stabilitu a odolnosť proti únave.

4. Nekvalitná povrchová úprava - Strie na vnútornom povrchu oceľovej rúry sú rozmiestnené pozdĺžne a predstavujú symetrické alebo jednoduché lineárne záhyby. Niektoré sa vyskytujú po celej dĺžke, zatiaľ čo iné sú lokalizované.

 

Záver:
V dôsledku zložitého výrobného procesu majú bezšvíkové rúry nerovnomernú hrúbku steny a nízku drsnosť povrchu na vnútornej aj vonkajšej stene. Počas skutočnej prevádzky môžu látky obsahujúce chloridové (alebo sírové) ióny- (ako sú organické látky) ľahko priľnúť k stene potrubia z nehrdzavejúcej ocele a vytvárať lokálne hypoxické kyslé prostredie. Toto rozpúšťa pasívny film vnútornej steny, čím sa stáva neúčinným pri ochrane kovu. Pri priamom kontakte s kyslým prostredím kov pôsobí ako anóda, stráca elektróny a vytvára hydroxidy s vodou. Hydroxidy v hydroxidoch sú nahradené chloridmi, ktoré sa rozpúšťajú vo vode a znižujú anodický pasivačný efekt. Spojivo pôsobí ako katóda, ktorá zachytáva vodíkové ióny generované vnútornou stenou za vzniku plynného vodíka, ktorý sa potom uvoľňuje smerom von spolu s reakčnými produktmi z kovu vnútornej steny. Ako reakcia postupuje, kovová stena neustále koroduje, pričom vzniká jamková korózia, ktorá sa postupne prehlbuje a zväčšuje. Bodová korózia sa zrýchľuje, keď teplota stúpne nad 50 stupňov, a čím vyššia je teplota, tým rýchlejšia je bodová korózia. Pri vysokom namáhaní sa môže vyskytnúť aj korózia pod napätím, ktorá vykazuje charakteristiky korózie s predĺženým napätím. Okrem toho proces zvárania bezšvíkových rúr môže spôsobiť rôzne nestability, čo sťažuje bezpečné a dôkladné zváranie.

4. Výhody zváraných rúr z nehrdzavejúcej ocele

Zvárané rúrky z nehrdzavejúcej ocele – pásy z nehrdzavejúcej ocele s rovnomernou hrúbkou steny sa zvárajú v jednej rolke-na{1}}valcovanie pod ochranným plynom bez pridania spájky.

Výhody:
1. Rovnomerná hrúbka steny – Základným materiálom je tvarovaný pás, výsledkom čoho je konzistentná hrúbka steny a vysoká povrchová úprava, dosahujúca priemyselný stupeň 2B.

2. Nízke zvyškové napätie – Po vytvarovaní sú rúry z nehrdzavejúcej ocele žíhané pri teplotách presahujúcich 1040 stupňov, aby sa uvoľnilo napätie.

3. Vysoká pevnosť zvaru - Používa sa tavné zváranie, ktoré zabezpečuje, že zloženie materiálu zostane nezmenené. Po vysokoteplotnom tepelnom spracovaní má zvar a základný kov rovnakú medzikryštalickú štruktúru. Deštruktívne testy, ako je sploštenie, spätné ohýbanie a rozširovanie, nepreukázali žiadne praskliny, praskliny ani otrepy. Na zabezpečenie kvality potrubia sa vykonáva aj testovanie vírivými prúdmi a testovanie hydrostatického tlaku alebo tlaku plynu.

4. Vysoká konzistencia - Vonkajší priemer rúry, hrúbka steny, dĺžka a priamosť sú vysoko konzistentné, čo zaisťuje vysokú presnosť obrábania.