첫째: 용접 공정
용접 공정 측면에서 용접 방법은 다음과 같습니다.나선형 강관직선 이음매 강관도 마찬가지이지만, 직선 이음매 강관에는 필연적으로 T자형 용접부가 많이 발생하기 때문에 용접 불량 발생 확률이 크게 높아집니다. 또한 T자형 용접부의 용접 잔류물에 큰 응력이 발생하고, 용접 금속이 3차원 응력 상태에 놓이는 경우가 많아 균열 발생 가능성이 커집니다. 나선형 강관은 16Mn 강판으로 용접됩니다. 16Mn은 과거 국가 표준 등급으로, 현재는 저합금 고강도 구조용 강재로 분류됩니다. 현재 등급은 Q345라고 불리지만, Q345 강재는 단순히 16Mn 강재를 대체한 것이 아니라, 기존의 12MnV, 14MnNb, 18Nb, 16MnRE, 16Mn 등 여러 강종을 혼합하여 만든 것입니다. 화학적 조성 면에서도 16Mn과 Q345는 차이가 있습니다. 더욱 중요한 것은, 두 강판의 항복 강도 차이에 따라 두께 분포에 큰 차이가 발생하며, 이는 특정 두께의 재료에 대한 허용 응력의 변화를 필연적으로 초래한다는 점입니다. 따라서 16Mn강의 허용 응력을 Q345강에 그대로 적용하는 것은 적절하지 않습니다. 새로운 서브머지드 아크 용접 공정 규정에 따르면, 각 용접부에는 아크 시작점과 아크 소멸점이 있어야 하지만, 직선 이음매 강관을 원형 이음매로 용접할 경우 이러한 조건을 충족하기 어려워 아크 소멸 지점에서 용접 불량이 더 많이 발생할 수 있습니다.
두 번째: 압박감 속에서
허용응력은 강판 두께 그룹 크기에 따라 재결정됩니다. Q345강의 주요 구성 원소 비율은 16Mn강과 동일하지만, V, Ti, Nb와 같은 미량 합금 원소가 첨가되어 있습니다. 소량의 V, Ti, Nb 합금 원소는 결정립을 미세화하고 강재의 인성을 향상시켜 종합적인 기계적 특성을 크게 개선합니다. 또한 이러한 이유로 강판 두께를 더 두껍게 만들 수 있습니다. 따라서 Q345강의 종합적인 기계적 특성은 16Mn강보다 우수하며, 특히 16Mn강에서는 찾아볼 수 없는 저온 성능을 고려할 때 더욱 그렇습니다. Q345강의 허용응력은 16Mn강보다 약간 높습니다. 탄소 함량은 0.2% 이하입니다. 이러한 강재는 공장에서 출고될 때부터 기계적 강도가 보장되므로 합금 조성에 대한 추가 고려가 필요하지 않습니다. 즉, 설계 요구사항에 따라 제작된 강관이 내부 압력을 받을 때, 일반적으로 강관 벽에는 두 가지 주요 응력, 즉 방사응력 δ와 축응력 δ가 발생합니다. 용접부에서의 합성응력 δ는 α가 나선형 강관 용접부의 나선각일 때 계산됩니다. 나선형 강관 용접부의 나선각은 일반적으로 100°이므로, 나선형 용접부에서의 합성응력은 직선 이음매 강관의 주응력과 같습니다. 동일한 작동 압력 조건에서, 동일한 강관 직경을 가진 나선형 용접관은 직선 이음매 강관에 비해 벽 두께를 줄일 수 있습니다. 기계적 강도는 열처리 없이 직접 선택할 수 있습니다. Q345는 재료의 항복강도가 345MPa에 도달할 수 있음을 의미합니다.
게시 시간: 2022년 12월 1일