Tubo in acciaio spesso pesante

Tubi in acciaio spessi pesanti: Panoramica tecnica
1. Definizione & Proprietà fondamentali
I tubi in acciaio spessi pesanti sono caratterizzati da un alto rapporto spessore e diametro della parete, Progettato per resistere a pressioni estreme, sollecitazioni meccaniche, e ambienti corrosivi. Questi tubi sono fondamentali nelle industrie che richiedono integrità strutturale in condizioni difficili, come petrolio e gas, energia nucleare, e sviluppo delle infrastrutture12.
2. Materiali & Produzione
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Materiali comuni:
- Acciaio al carbonio: Ampiamente utilizzato per la sua durata e efficacia in termini di costi in applicazioni come i sistemi idraulici e i supporti strutturali2.
- Acciaio legato: Leghe ad alta resistenza (per esempio., API 5L X70) Migliorare la resistenza alla corrosione e all'usura meccanica in ambienti sottomarini o ad alta temperatura13.
- Acciaio inossidabile duplex: Combina resistenza alla forza e alla corrosione, Ideale per condutture offshore esposte a condizioni saline14.
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Processi di produzione:
- Tubi senza saldatura: Prodotto tramite estrusione o piercing rotativo, Offrire uno spessore uniforme della parete e una resistenza alla pressione superiore12.
- Tubi saldati: Utilizzato per applicazioni sensibili ai costi, sebbene stress residui (per esempio., fino a 660 Stress longitudinale MPA in saldature spesse 80 mm) richiedere un trattamento termico post-salvato per garantire la stabilità strutturale4.
Specifica dei tubi a parete pesanti
Imballaggio | Pacchetto standard, tappi di plastica, olio antiruggine, Estremità smussate |
Applicazione | Tubo di olio e involucro; Tubo del recipiente a pressione; Pilastro idralico tubo usato; Tubo automobilistico; Pipe del settore della guerra |
Dimensione del diametro esterno in pollice | 3/4"A 48" spessore della parete: SCH120, SCH160, e XXS |
Standard | ASTM, LUI, DA, GB, API, ANSI |
Materiale | ASTM 106/A53 Grado B Api5l Grado B x52 x42 x70 x602, 40Mnb, 20Mnvb, 50CRV, 27Simn, 40Cr, 12CRNI3, 12Cr2ni4, 25Mng, 30Crmnsi, 45Cr, 12Cr1MoV, 50Cr, 20Cr, 35CrMo, 20#, 42CrMo, 38Crmoal, 20Crmnsi, 12CRNI2, 20G, 20CrMo, 20Mng, 20UN, 38Cruse, 45#, 45Mn2, 35Crmnsi, 45Crnimova, 30Crmnti, 30Cr, 40Crnimoa, 20Crmnti, 40Mn2, 35#, 12Crmog, 12Crum, 12CrMo, 35Cr |
Qualità | API5L , ISO, Dnv |
Marcatura di tubi | Tutti i tubi sono contrassegnati come segue: Fornitore o nome del produttore, Standard, Grado, DA, Spessore, Lunghezza, Numero di calore |
3. Applicazioni chiave
- Olio & Gas:
- Condotte a gas ad alta pressione (per esempio., ≥100 Psig Pressione operativa) e riser di perforazione offshore23.
- Pipeline sottomarine (per esempio., acciaio duplex con spessore della parete di 25 mm) resistente alla corrosione dell'acqua di mare14.
- Infrastruttura:
- Colonne strutturali per grattacieli e ponti, Utilizzo di tubi in acciaio al carbonio con spessori della parete fino a 40 mm12.
- Energia nucleare:
- Sistemi di trasmissione a vapore nei reattori, richiedere tubi in acciaio in lega per resistere a temperature superiori a 600 ° C24.
4. Caso di studio: Tariffe antidumping
In 2008, gli Stati Uniti. Imposti pesanti antidumping e doveri antisidy su tubi in acciaio di carbonio saldato di fabbricazione cinese, citando prezzi e sussidi ingiusti. Questi tubi, utilizzato principalmente nei sistemi HVAC, Tariffe affrontate per proteggere le industrie nazionali dalle distorsioni del mercato3.
5. Tendenze future
- Gestione residua dello stress: Sono state adottate tecniche avanzate come la diffrazione dei neutroni e i metodi di contorno per analizzare e mitigare le sollecitazioni nelle saldature a parete spessa4.
- Innovazioni materiali: Sviluppo di acciai ad altissimo livello (UHSS) Per un'esplorazione petrolifera più profonda e ambienti estremi14.
Tabella delle specifiche tecniche
Parametro | Dettagli | Fonti |
---|---|---|
Pressione operativa | ≥100 psig (tubi di acciaio) contro. Alternative a bassa pressione (per esempio., HDPE, PVC)2 | |
Stress residuo nelle saldature | Fino a 660 Stress longitudinale MPA in saldature spesse 80 mm4 | |
Esempio di pipeline sottomarine | Acciaio duplex (OD 323,9 mm, Spessore della parete 25 mm)1 | |
Tubi in acciaio spessi pesanti: Tabelle dei parametri chiave
1. Specifiche generali
Diametro esterno (mm) | Spessore del muro (mm) | Standard materiali | Applicazioni tipiche |
---|---|---|---|
10–478 | 2–6 | GB/T 8163 | Supporti strutturali, trasporto di fluidi a bassa pressione 12 |
406–864 | 16–200 | ASTM A106/A53 | Condotte sottomarine petrolifere/gas, Attrezzatura ad altissima pressione 26 |
219–630 | 4.8–150 | API 5L X70 | Trasmissione di petrolio/gas ad alta pressione 12 |
2. Standard nazionali cinesi (GB) Per tubi senza soluzione di continuità
Diametro esterno (mm) | Spessore murale standard (mm) | Pressione consentita (MPa) | Esempi materiali |
---|---|---|---|
32–159 | 2.5–6 | 10–25 | 20# Acciaio al carbonio, 16Mn in lega in acciaio 27 |
219–426 | 6–40 | 25–45 | Q345B in acciaio a bassa lega 17 |
500–900 | 40–60 | ≥60 | SA335 P91 lega ad alta temperatura 27 |
3. Confronto di spessore della parete ASME
Diametro nominale (NPS) | Programma | Diametro esterno (mm) | Gamma di spessore della parete (mm) |
---|---|---|---|
1/2″–24″ | SCH40 - SCH160 | 21.3–609.6 | 2.11–40.9 |
24″–48″ | SCH20 - SCHXXS | 610–1219 | 6.35–100 |
Nota: Formula di calcolo dello spessore della parete:
Spessore della parete = p⋅d02([UN]T⋅pitor+p)Spessore del muro=2([UN]T⋅ϕ+P)P⋅D0
Dove PP = pressione di progettazione, D0D0 = diametro esterno, [UN]T[UN]T = stress ammissibile, ϕϕ = fattore di saldatura (1 Per tubi senza soluzione di continuità) 45.
4. Tubi senza saldatura a parete spessa di grande diametro
Diametro esterno (mm) | Spessore del muro (mm) | Peso per metro (kg/m) | Materiale |
---|---|---|---|
508 | 80 | 785 | SA790 S32750 Acciaio inossidabile duplex 6 |
660 | 100 | 1,320 | API 5L X80 Acciaio per tubazioni 26 |
820 | 150 | 2,450 | ASTM A335 P11 Alloy Steel 27 |
5. Materiale vs. Valutazioni della pressione
Tipo di materiale | Stress ammissibile (MPa) | Massimo. Pressione di lavoro (MPa) | Standard |
---|---|---|---|
Acciaio al carbonio (20#) | 120–150 | 25 | GB/T 8163 27 |
Acciaio inossidabile duplex (SA790) | 450–550 | 60 | ASTM A790 46 |
Lega ad alta temperatura (P91) | 650–800 | 100 | ASME B16.11 47 |
Note chiave
- Tolleranza allo spessore della parete: ± 10% per tubi senza cuciture; ± 5% per i tubi disegnati a freddo di precisione 27.
- Relazione di spessore della parete della pressione: Per lo stesso diametro esterno, UN 10 L'aumento dell'MPA della pressione di progettazione richiede un aumento del 15% -20% dello spessore delle pareti 45.
- Calcolo del peso:
Peso (kg/m)=(Spessore OD -Wall)× spessore della parete × 0,024661.000Peso (kg/m)=1,000(OD-Spessore del muro)×Spessore del muro×0.02466
Per acciaio di carbonio/lega; moltiplicare per 1.02 per acciaio inossidabile 12.
Questa sintesi integra gli standard tecnici (GB, COME ME) e pratiche industriali per applicazioni che vanno dai componenti strutturali ai sistemi di pressione ultra-alta