คุณลักษณะ กระบวนการผลิต และการใช้งานของท่อเหล็กไร้รอยต่อรีดร้อน Q390D

ท่อเหล็กไร้รอยต่อรีดร้อน Q390Dท่อเหล็กไร้รอยต่อรีดร้อน Q390D เป็นวัสดุเหล็กโครงสร้างโลหะผสมต่ำที่มีความแข็งแรงสูง และมีบทบาทสำคัญในภาคอุตสาหกรรม ด้วยคุณสมบัติทางกลที่ดีเยี่ยม การเชื่อมที่ดี และความทนทานต่อสภาพอากาศ ท่อเหล็กไร้รอยต่อรีดร้อน Q390D จึงถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางในการก่อสร้างสะพาน เครื่องจักรกลทางวิศวกรรม ภาชนะรับแรงดันสูง และโครงสร้างเหล็กขนาดใหญ่ต่างๆ

ประการแรก คุณลักษณะของวัสดุและข้อดีด้านประสิทธิภาพของท่อเหล็กไร้รอยต่อรีดร้อน Q390D
เหล็กกล้า Q390D จัดอยู่ในกลุ่มเหล็กกล้าโครงสร้างความแข็งแรงสูงผสมโลหะต่ำตามมาตรฐาน GB/T1591 ตัวอักษร “D” บ่งบอกถึงความเหนียวทนแรงกระแทกที่อุณหภูมิต่ำ -20℃ องค์ประกอบทางเคมีประกอบด้วยธาตุผสมในปริมาณที่เหมาะสม เช่น แมงกานีส ซิลิคอน วานาเดียม และไนโอเบียม ด้วยกลไกการเสริมความแข็งแรงด้วยสารละลายของแข็งและการเสริมความแข็งแรงด้วยเกรนละเอียด วัสดุจึงมีความแข็งแรงเพิ่มขึ้นอย่างมาก ในขณะที่ยังคงรักษาความยืดหยุ่นและความเหนียวที่ดี คุณสมบัติทางกลทั่วไป ได้แก่ ความแข็งแรงคราด ≥390MPa ความแข็งแรงดึง 510-670MPa การยืดตัว ≥18% และพลังงานกระแทกที่ -20℃ ≥34J เมื่อเทียบกับท่อเหล็ก Q235B ทั่วไป Q390D มีความแข็งแรงคราดสูงกว่าประมาณ 66% และสามารถลดน้ำหนักได้ 20%-30% ภายใต้ข้อกำหนดการรับน้ำหนักเดียวกัน ซึ่งช่วยลดน้ำหนักโครงสร้างและต้นทุนวัสดุได้อย่างมาก กระบวนการรีดร้อนทำให้ผลิตภัณฑ์นี้มีลักษณะโครงสร้างจุลภาคที่เป็นเอกลักษณ์ โดยการควบคุมอุณหภูมิการรีดและการเสียรูป สามารถสร้างโครงสร้างเฟอร์ไรต์-เพิร์ลไลต์ละเอียดได้ โดยมีขนาดเกรนโดยทั่วไปอยู่ที่ระดับ 8 หรือสูงกว่า โครงสร้างทางโลหะวิทยาที่สม่ำเสมอและหนาแน่นนี้ไม่เพียงแต่ช่วยให้เมทริกซ์มีความแข็งแรง แต่ยังช่วยเพิ่มความต้านทานต่อการฉีกขาดของแผ่นลามิเนตได้อย่างมาก ที่สำคัญอย่างยิ่งคือ หลังจากที่ Q390D ผ่านกระบวนการรีดร้อนแบบควบคุมและการระบายความร้อนแบบควบคุม (TMCP) แนวโน้มการอ่อนตัวของบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนจากการเชื่อมจะลดลงอย่างมาก ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับโครงสร้างทางวิศวกรรมที่ต้องการการเชื่อมจำนวนมาก

ประการที่สอง กระบวนการผลิตและเทคโนโลยีหลักของท่อเหล็กไร้รอยต่อรีดร้อน Q390D
การผลิตท่อเหล็กไร้รอยต่อรีดร้อนคุณภาพสูง Q390D เกี่ยวข้องกับกระบวนการควบคุมความแม่นยำหลายขั้นตอน ขั้นแรก วัสดุจะถูกหลอมในเตาแปลงสภาพหรือเตาไฟฟ้า จากนั้นจึงทำการกลั่นในเบ้าหลอม LF และการกำจัดก๊าซสุญญากาศ VD เพื่อควบคุมปริมาณกำมะถันและฟอสฟอรัสให้ต่ำกว่า 0.025% และ 0.035% ตามลำดับ และปริมาณไฮโดรเจนให้ต่ำกว่าหรือเท่ากับ 2 ppm เพื่อให้มั่นใจในความบริสุทธิ์ของวัสดุตั้งแต่ต้นทาง เทคโนโลยีการกวนด้วยแม่เหล็กไฟฟ้าถูกนำมาใช้ในระหว่างการหล่อแบบต่อเนื่องเพื่อลดการแยกตัวของส่วนประกอบตรงกลางได้อย่างมีประสิทธิภาพ หลังจากทำการเจียรผิวแล้ว แท่งเหล็กจะเข้าสู่กระบวนการรีด สายการผลิตรีดร้อนโดยทั่วไปประกอบด้วยอุปกรณ์สำคัญ เช่น เตาเผาวงแหวน เครื่องเจาะ เครื่องรีดแบบต่อเนื่อง และเครื่องปรับขนาด แท่งเหล็กจะถูกให้ความร้อนถึงประมาณ 1200℃ ขึ้นรูปเป็นท่อโดยเครื่องเจาะทรงกรวยสองลูกกลิ้ง จากนั้นจึงยืดและขึ้นรูปโดยเครื่องรีดแบบต่อเนื่อง 5-7 แท่น หัวใจสำคัญของการควบคุมกระบวนการคือการรักษาอุณหภูมิการรีดขั้นสุดท้ายให้อยู่ในช่วง 850-880℃ ตามด้วยการระบายความร้อนอย่างรวดเร็วในอัตรา 5-15℃/วินาที เพื่อส่งเสริมการเปลี่ยนออสเทนไนต์เป็นเฟอร์ไรต์ละเอียด กระบวนการรีดและการระบายความร้อนที่ควบคุมได้นี้สามารถละเว้นกระบวนการอบชุบความร้อนในภายหลัง ทำให้ได้คุณสมบัติทางกลที่ต้องการโดยตรง การตรวจสอบคุณภาพประกอบด้วยตัวชี้วัดที่เข้มงวดหลายประการ นอกเหนือจากการตรวจสอบความคลาดเคลื่อนของขนาดตามปกติแล้ว ยังต้องมีการทดสอบอัลตราโซนิก (เป็นไปตามมาตรฐาน GB/T5777) การทดสอบไฮโดรสแตติก (ความดันทดสอบคำนวณตามสูตรมาตรฐาน) และการทดสอบคุณสมบัติทางกลอย่างครอบคลุม คำสั่งซื้อระดับสูงมักต้องการการทดสอบ NDT เพิ่มเติม การทดสอบความแข็ง และการประเมินขนาดเกรน เป็นที่น่าสังเกตว่าซัพพลายเออร์บางรายในแพลตฟอร์ม 1688 ระบุคำอธิบายผลิตภัณฑ์ที่ระบุว่าความรีของท่อเหล็กของพวกเขานั้นถูกควบคุมภายใน ±1.0%D และความเบี่ยงเบนของความหนาของผนังไม่เกิน ±12.5%S พารามิเตอร์เหล่านี้ส่งผลโดยตรงต่อความแม่นยำในการประกอบและความปลอดภัยของท่อ

ประการที่สาม ตัวอย่างการใช้งานทั่วไปของท่อเหล็กไร้รอยต่อรีดร้อน Q390D
ในงานวิศวกรรมสะพาน ท่อเหล็กไร้รอยต่อรีดร้อน Q390D ส่วนใหญ่ใช้ในส่วนคานของสะพานโค้งช่วงยาว ส่วนประกอบรับแรงอัดของสะพานโครงถัก และระบบรองรับเสาตอม่อ
อุตสาหกรรมเครื่องจักรกลก่อสร้างเป็นอีกหนึ่งตลาดการใช้งานที่สำคัญสำหรับผลิตภัณฑ์นี้ ชิ้นส่วนรับน้ำหนักหลัก เช่น แขนปั๊มคอนกรีตและแขนเครน มักใช้เหล็ก Q390D โดยการออกแบบที่เหมาะสมจะช่วยเพิ่มรัศมีวงการทำงานของอุปกรณ์ได้ 10%-20%
ในอุตสาหกรรมการผลิตอุปกรณ์ปิโตรเคมี เหล็กกล้าไร้สนิม Q390D นิยมใช้ในชุดท่อแลกเปลี่ยนความร้อนแรงดันสูง กระโปรงเครื่องปฏิกรณ์ และส่วนประกอบอื่นๆ เมื่อเทียบกับเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติก ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของ Q390D จะใกล้เคียงกับเหล็กกล้าคาร์บอน ทำให้ลดความเครียดจากความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ประการที่สี่ ข้อเสนอแนะด้านการจัดซื้อและการวิเคราะห์สถานะตลาดของท่อเหล็กไร้รอยต่อรีดร้อน Q390D
เมื่อซื้อท่อเหล็กไร้รอยต่อรีดร้อน Q390D ควรพิจารณาปัจจัยสำคัญหลายประการ ประการแรก ตรวจสอบใบอนุญาตการผลิตอุปกรณ์พิเศษของผู้ผลิต (ใบรับรองระดับ A สำหรับชิ้นส่วนท่อแรงดัน) และรายงานสมรรถนะทางกลที่ออกโดยหน่วยงานทดสอบอิสระ ขึ้นอยู่กับสถานการณ์การใช้งาน อุณหภูมิการทดสอบแรงกระแทก (โดยปกติคือ -20℃ หรือ -40℃) และทิศทางของตัวอย่าง (แนวขวางหรือแนวยาว) ต้องได้รับการยืนยันอย่างเฉพาะเจาะจง สำหรับราคา สภาพตลาดปัจจุบันแสดงให้เห็นว่าท่อเหล็กไร้รอยต่อรีดร้อน Q390D มีราคาแพงกว่าผลิตภัณฑ์ Q345B ที่มีข้อกำหนดเดียวกันประมาณ 15%-20% ยกตัวอย่างเช่น เหล็กขนาด φ273×10 มม. ราคาอ้างอิงในเดือนตุลาคม 2568 อยู่ที่ประมาณ 5800-6200 หยวน/ตัน (รวมภาษี) ราคาที่แน่นอนจะได้รับผลกระทบจากปัจจัยต่างๆ เช่น ความผันผวนของวัตถุดิบ ปริมาณการสั่งซื้อ และระยะทางการขนส่ง การสั่งซื้อในปริมาณมาก (50 ตันขึ้นไป) มักจะได้รับส่วนลด 3%-5% เป็นที่น่าสังเกตว่าซัพพลายเออร์บางรายเสนอบริการ "จัดเก็บวัสดุ" ซึ่งช่วยให้ผู้ใช้สามารถรับสินค้าเป็นชุดตามความคืบหน้าของการก่อสร้าง ซึ่งช่วยลดต้นทุนการจัดเก็บสินค้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ

สำหรับการตรวจสอบคุณภาพ ขอแนะนำขั้นตอนต่อไปนี้: ตรวจสอบว่าเกรดเหล็ก ข้อกำหนด และมาตรฐานที่เกี่ยวข้องที่พิมพ์อยู่บนปลายท่อเหล็กนั้นชัดเจนและครบถ้วนหรือไม่ ใช้เวอร์เนียร์คาลิเปอร์วัดความคลาดเคลื่อนของความหนาผนังจริง และขอให้ผู้จำหน่ายจัดหาใบรับรองคุณภาพที่ครบถ้วน (รวมถึงการวิเคราะห์ทางเคมี คุณสมบัติทางกล ข้อมูลการทดสอบแบบไม่ทำลาย ฯลฯ) สำหรับการใช้งานทางวิศวกรรมที่สำคัญ อาจพิจารณาการตรวจสอบซ้ำโดยบุคคลที่สาม โดยเน้นที่การตรวจสอบความเหนียวของแรงกระแทกและประสิทธิภาพแกน Z ข้อมูลจากตลาดบ่งชี้ว่าอัตราการผ่านเกณฑ์ของผลิตภัณฑ์จากโรงงานเหล็กรายใหญ่ในมณฑลซานตงและเจียงซูค่อนข้างคงที่ ในขณะที่ผลิตภัณฑ์จากโรงงานเหล็กขนาดเล็กมีราคาถูกกว่าประมาณ 10% แต่มีความเสี่ยงที่จะเกิดความผันผวนอย่างมากในส่วนประกอบและประสิทธิภาพที่ไม่เสถียร

ประการที่ห้า ข้อควรระวังในการใช้งานและการบำรุงรักษาท่อเหล็กไร้รอยต่อรีดร้อน Q390D
กระบวนการผลิตท่อเหล็กไร้รอยต่อรีดร้อน Q390D ต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดเฉพาะ ในระหว่างการดัดเย็น รัศมีการดัดต้องไม่น้อยกว่า 3 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ และอุณหภูมิความร้อนในการดัดร้อนควรควบคุมให้อยู่ในช่วง 900-950℃ ก่อนการเชื่อม ให้กำจัดน้ำมันและสนิมออกจากขอบและภายในระยะ 20 มม. ทั้งสองด้านอย่างทั่วถึง แนะนำให้ใช้ลวดเชื่อมชนิดไฮโดรเจนต่ำ E5515-G โดยมีอุณหภูมิการอุ่นก่อนเชื่อมไม่ต่ำกว่า 120℃ และอุณหภูมิระหว่างการเชื่อมแต่ละครั้งควบคุมให้อยู่ระหว่าง 150-250℃ สำหรับการเชื่อมท่อผนังหนา (≥25 มม.) ควรทำการอบชุบความร้อนหลังการเชื่อมที่อุณหภูมิ 250-350℃ ทันทีหลังการเชื่อมเสร็จสิ้น เมื่อใช้งานในสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน แนะนำให้ใช้มาตรการป้องกันเพิ่มเติม ท่อเหล็กที่ใช้ในพื้นที่ชายฝั่งควรเคลือบผิวด้วยอลูมิเนียมคอมโพสิตแบบพ่นความร้อน (ความหนา ≥150 ไมโครเมตร) ส่วนระบบป้องกันการกัดกร่อนด้วยอีพ็อกซี่ถ่านหินสามารถใช้ได้ในสภาพแวดล้อมทางบรรยากาศในโรงงานอุตสาหกรรม ระหว่างการบำรุงรักษาตามปกติ ควรให้ความสำคัญเป็นพิเศษกับการตรวจสอบบริเวณที่มีความเค้นสูงบริเวณข้อต่อท่อ หากพบรอยแตกบนพื้นผิวที่ลึกกว่า 0.5 มิลลิเมตร ควรซ่อมแซมโดยทันที ระหว่างการจัดเก็บ ควรหลีกเลี่ยงการสัมผัสกับสารที่มีไอออนคลอไรด์สูง (เช่น สารละลายน้ำแข็ง) ความสูงในการวางซ้อนไม่ควรเกิน 2 เมตร และควรคั่นระหว่างชั้นด้วยแผ่นไม้

ด้วยความก้าวหน้าของกลยุทธ์ “คาร์บอนคู่” ท่อเหล็กไร้รอยต่อรีดร้อน Q390D จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้นในด้านพลังงานใหม่ เช่น เสาของกังหันลมและโครงรองรับแผงโซลาร์เซลล์ จากการใช้ท่อเหล็กไร้รอยต่อรีดร้อน Q390D ในการผลิตเสาของกังหันลมขนาด 2.5 เมกะวัตต์ เมื่อเทียบกับวัสดุ Q345 แบบดั้งเดิม พบว่าปริมาณเหล็กที่ใช้ต่อหน่วยลดลงประมาณ 8 ตัน และการปล่อยก๊าซคาร์บอนตลอดอายุการใช้งานลดลง 12% ในอนาคต ด้วยการปรับปรุงกระบวนการ TMCP อย่างต่อเนื่องและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการผสมไมโครอัลลอยด์แบบคอมโพสิต ประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ซีรี่ส์ Q390D จะได้รับการปรับปรุงให้ดียิ่งขึ้นไปอีก ซึ่งจะมอบทางเลือกวัสดุที่ดีกว่าสำหรับงานก่อสร้างอุตสาหกรรมสมัยใหม่