ลักษณะเฉพาะ กระบวนการผลิต และการใช้งานของท่อเหล็กไร้รอยต่อรีดร้อน Q390D

ท่อเหล็กไร้รอยต่อรีดร้อน Q390Dในฐานะวัสดุเหล็กโครงสร้างโลหะผสมต่ำที่มีความแข็งแรงสูง มีบทบาทสำคัญในภาคอุตสาหกรรม ด้วยคุณสมบัติเชิงกลที่ยอดเยี่ยม ความสามารถในการเชื่อมที่ดี และความทนทานต่อสภาพอากาศ ท่อเหล็กไร้ตะเข็บรีดร้อน Q390D จึงถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในการก่อสร้างสะพาน เครื่องจักรวิศวกรรม ภาชนะแรงดันสูง และโครงสร้างเหล็กหนักต่างๆ

ประการแรก คุณลักษณะของวัสดุและข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพของท่อเหล็กไร้รอยต่อรีดร้อน Q390D
Q390D จัดอยู่ในประเภทเหล็กโครงสร้างความแข็งแรงสูงชนิดโลหะผสมต่ำตามมาตรฐาน GB/T1591 ตัวอักษร “D” แสดงถึงความเหนียวต่อแรงกระแทกที่อุณหภูมิต่ำที่อุณหภูมิ -20°C องค์ประกอบทางเคมีประกอบด้วยธาตุผสมในปริมาณที่เหมาะสม เช่น แมงกานีส ซิลิคอน วาเนเดียม และไนโอเบียม ด้วยกลไกการเสริมความแข็งแรงด้วยสารละลายของแข็งและการเสริมความแข็งแรงด้วยเม็ดละเอียด วัสดุนี้ช่วยเพิ่มความแข็งแรงได้อย่างมีนัยสำคัญ ในขณะที่ยังคงความเหนียวและความเหนียวที่ดี คุณสมบัติเชิงกลทั่วไป ได้แก่ ความแข็งแรงคราก ≥390MPa ความต้านทานแรงดึง 510-670MPa การยืดตัว ≥18% และพลังงานกระแทกที่อุณหภูมิ -20°C ≥34J เมื่อเปรียบเทียบกับท่อเหล็ก Q235B ทั่วไป Q390D มีความแข็งแรงครากสูงกว่าประมาณ 66% และสามารถลดน้ำหนักได้ 20%-30% ภายใต้ข้อกำหนดการรับน้ำหนักเดียวกัน ซึ่งช่วยลดน้ำหนักโครงสร้างและต้นทุนวัสดุได้อย่างมาก กระบวนการรีดร้อนทำให้ผลิตภัณฑ์นี้มีคุณสมบัติโครงสร้างจุลภาคที่เป็นเอกลักษณ์ ด้วยการควบคุมอุณหภูมิและการเสียรูปในการรีด จึงสามารถผลิตโครงสร้างเฟอร์ไรต์-เพิร์ลไลต์ที่ละเอียด โดยขนาดเกรนโดยทั่วไปจะอยู่ที่ระดับ 8 หรือสูงกว่า โครงสร้างทางโลหะวิทยาที่สม่ำเสมอและหนาแน่นนี้ไม่เพียงแต่รับประกันความแข็งแรงของเมทริกซ์เท่านั้น แต่ยังช่วยเพิ่มความต้านทานต่อการฉีกขาดของแผ่นโลหะได้อย่างมีนัยสำคัญ ที่น่าสังเกตเป็นพิเศษคือ หลังจากที่ Q390D ผ่านกระบวนการรีดแบบควบคุมและการหล่อเย็นแบบควบคุม (TMCP) แล้ว แนวโน้มการอ่อนตัวของบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนในแนวเชื่อมจะลดลงอย่างมาก ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับโครงสร้างทางวิศวกรรมที่ต้องใช้การเชื่อมจำนวนมาก

ประการที่สอง กระบวนการผลิตและเทคโนโลยีหลักของท่อเหล็กไร้รอยต่อรีดร้อน Q390D
การผลิตท่อเหล็กไร้ตะเข็บรีดร้อน Q390D คุณภาพสูงต้องผ่านกระบวนการควบคุมที่แม่นยำหลายขั้นตอน ขั้นแรก วัตถุดิบจะถูกหลอมในเตาแปลงหรือเตาอาร์กไฟฟ้า ตามด้วยการกลั่นด้วยกระบวย LF และการกำจัดแก๊สสุญญากาศ VD เพื่อควบคุมปริมาณกำมะถันและฟอสฟอรัสให้ต่ำกว่า 0.025% และ 0.035% ตามลำดับ และควบคุมปริมาณไฮโดรเจนให้น้อยกว่า 2ppm เพื่อให้มั่นใจถึงความบริสุทธิ์ของวัสดุตั้งแต่ต้นทาง ในระหว่างการหล่อแบบต่อเนื่อง มีการใช้เทคโนโลยีการกวนด้วยแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อลดการแยกตัวของศูนย์กลางอย่างมีประสิทธิภาพ หลังจากการเจียรผิว แท่งเหล็กจะเข้าสู่กระบวนการรีด โดยทั่วไปแล้ว สายการผลิตเหล็กรีดร้อนประกอบด้วยอุปกรณ์หลักๆ เช่น เตาเผาแบบวงแหวน เครื่องเจาะ เครื่องรีดแบบต่อเนื่อง และโรงรีดขนาด แท่งเหล็กจะถูกให้ความร้อนที่อุณหภูมิประมาณ 1,200 องศาเซลเซียส ขึ้นรูปเป็นท่อด้วยเครื่องเจาะแบบกรวยสองลูกกลิ้ง จากนั้นจึงยืดและขึ้นรูปด้วยเครื่องรีดแบบต่อเนื่องขนาด 5-7 ขาตั้ง หัวใจสำคัญของการควบคุมกระบวนการอยู่ที่การรักษาอุณหภูมิการรีดขั้นสุดท้ายให้อยู่ในช่วง 850-880℃ ตามด้วยการเร่งความเย็นที่อัตรา 5-15℃/วินาที เพื่อส่งเสริมการเปลี่ยนออสเทนไนต์ให้เป็นเฟอร์ไรต์ละเอียด กระบวนการรีดและทำความเย็นที่ควบคุมนี้สามารถหลีกเลี่ยงกระบวนการอบชุบด้วยความร้อนที่ตามมา ทำให้ได้คุณสมบัติเชิงกลที่ต้องการโดยตรง การตรวจสอบคุณภาพประกอบด้วยตัวบ่งชี้ที่เข้มงวดหลายตัว นอกเหนือจากการตรวจสอบความคลาดเคลื่อนเชิงมิติตามปกติแล้ว ยังจำเป็นต้องมีการทดสอบด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง (ตามมาตรฐาน GB/T5777) การทดสอบไฮโดรสแตติก (ความดันทดสอบคำนวณตามสูตรมาตรฐาน) และการทดสอบคุณสมบัติเชิงกลที่ครอบคลุม คำสั่งซื้อระดับสูงมักต้องการการทดสอบ NDT เพิ่มเติม การทดสอบความแข็ง และการกำหนดขนาดเกรน เป็นที่น่าสังเกตว่าซัพพลายเออร์บางรายบนแพลตฟอร์ม 1688 มีคำอธิบายผลิตภัณฑ์ระบุว่าความรีของท่อเหล็กควบคุมได้ภายใน ±1.0%D และความเบี่ยงเบนของความหนาของผนังไม่เกิน ±12.5%S พารามิเตอร์เหล่านี้ส่งผลโดยตรงต่อความแม่นยำและความปลอดภัยของการประกอบท่อ

ประการที่สาม สถานการณ์การใช้งานทั่วไปของท่อเหล็กไร้รอยต่อรีดร้อน Q390D
ในงานวิศวกรรมสะพาน ท่อเหล็กไร้รอยต่อรีดร้อน Q390D ส่วนใหญ่ใช้ในคอร์ดของสะพานโค้งช่วงยาว ชิ้นส่วนรับแรงอัดของสะพานโครงถัก และระบบรองรับเสา
อุตสาหกรรมเครื่องจักรกลก่อสร้างเป็นอีกหนึ่งตลาดการใช้งานที่สำคัญสำหรับผลิตภัณฑ์นี้ ส่วนประกอบรับน้ำหนักหลักๆ เช่น บูมรถปั๊มคอนกรีตและบูมเครน มักใช้วัสดุ Q390D ด้วยการออกแบบที่เพิ่มประสิทธิภาพ รัศมีการทำงานของอุปกรณ์จึงเพิ่มขึ้น 10-20%
ในการผลิตอุปกรณ์ปิโตรเคมี Q390D มักถูกใช้ในมัดท่อแลกเปลี่ยนความร้อนแรงดันสูง กระโปรงเตาปฏิกรณ์ และส่วนประกอบอื่นๆ เมื่อเปรียบเทียบกับสเตนเลสออสเทนนิติก ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของ Q390D จะใกล้เคียงกับเปลือกเหล็กกล้าคาร์บอน จึงช่วยลดความเครียดจากความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ประการที่สี่ คำแนะนำในการจัดหาและสถานะทางการตลาดของท่อเหล็กไร้รอยต่อรีดร้อน Q390D
เมื่อซื้อท่อเหล็กไร้ตะเข็บรีดร้อน Q390D ควรพิจารณาปัจจัยสำคัญหลายประการ ขั้นแรก ตรวจสอบใบอนุญาตผลิตอุปกรณ์พิเศษของผู้ผลิต (ใบรับรอง Class A สำหรับส่วนประกอบท่อแรงดัน) และรายงานประสิทธิภาพเชิงกลที่ออกโดยหน่วยงานทดสอบภายนอก อุณหภูมิทดสอบแรงกระแทก (โดยทั่วไปคือ -20℃ หรือ -40℃) และทิศทางของตัวอย่าง (แนวขวางหรือแนวยาว) จะต้องได้รับการยืนยันอย่างชัดเจน ขึ้นอยู่กับสถานการณ์การใช้งาน สำหรับราคา สภาวะตลาดปัจจุบันแสดงให้เห็นว่าท่อเหล็กไร้ตะเข็บรีดร้อน Q390D มีราคาแพงกว่าผลิตภัณฑ์ Q345B ที่มีคุณสมบัติเดียวกันประมาณ 15%-20% ยกตัวอย่างเช่น เหล็ก φ273×10 มม. ราคาอ้างอิงในเดือนตุลาคม 2568 อยู่ที่ประมาณ 5,800-6,200 หยวน/ตัน (รวมภาษี) ราคาเฉพาะนี้ขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น ความผันผวนของวัตถุดิบ ปริมาณการสั่งซื้อ และระยะทางในการขนส่ง โดยทั่วไปแล้ว การซื้อปริมาณมาก (50 ตันขึ้นไป) จะได้รับส่วนลด 3%-5% ที่น่าสังเกตคือซัพพลายเออร์บางรายเสนอบริการ "จัดเก็บวัสดุ" โดยให้ผู้ใช้สามารถรับสินค้าเป็นชุดตามความคืบหน้าของการก่อสร้าง ช่วยลดต้นทุนการจัดเก็บได้อย่างมีประสิทธิภาพ

สำหรับการตรวจสอบคุณภาพ ขอแนะนำให้ดำเนินการดังต่อไปนี้: ตรวจสอบว่าเกรดเหล็ก ข้อกำหนด และมาตรฐานที่เกี่ยวข้องที่พิมพ์อยู่บนปลายท่อเหล็กนั้นชัดเจนและครบถ้วนหรือไม่ ใช้คาลิปเปอร์วัดความเบี่ยงเบนของความหนาของผนังจริง และขอให้ซัพพลายเออร์จัดเตรียมใบรับรองคุณภาพที่ครบถ้วน (รวมถึงการวิเคราะห์ทางเคมี คุณสมบัติทางกล ข้อมูลการทดสอบแบบไม่ทำลาย ฯลฯ) สำหรับการใช้งานทางวิศวกรรมที่สำคัญ อาจพิจารณาการตรวจสอบซ้ำโดยบุคคลที่สาม โดยมุ่งเน้นไปที่การตรวจสอบความเหนียวทนต่อแรงกระแทกและประสิทธิภาพแกน Z ผลตอบรับจากตลาดบ่งชี้ว่าอัตราการผ่านของผลิตภัณฑ์จากโรงงานเหล็กขนาดใหญ่ในมณฑลซานตงและมณฑลเจียงซูค่อนข้างคงที่ แม้ว่าผลิตภัณฑ์จากโรงงานเหล็กขนาดเล็กจะมีราคาถูกกว่าประมาณ 10% แต่ก็มีความเสี่ยงที่จะเกิดความผันผวนอย่างมากในองค์ประกอบและประสิทธิภาพที่ไม่เสถียร

ประการที่ห้า ข้อควรระวังในการใช้และบำรุงรักษาท่อเหล็กไร้รอยต่อรีดร้อน Q390D
กระบวนการผลิตท่อเหล็กไร้ตะเข็บรีดร้อน Q390D ต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดเฉพาะของกระบวนการ ในระหว่างการดัดเย็น รัศมีการดัดไม่ควรน้อยกว่า 3 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ และอุณหภูมิการดัดร้อนควรอยู่ในช่วง 900-950°C ก่อนการเชื่อม ให้กำจัดน้ำมันและสนิมออกจากมุมเอียงให้หมด และภายในระยะ 20 มม. ทั้งสองด้าน ขอแนะนำให้ใช้ลวดเชื่อมไฮโดรเจนต่ำชนิด E5515-G ที่อุณหภูมิอุ่นก่อนเชื่อมไม่ต่ำกว่า 120°C และควบคุมอุณหภูมิระหว่างเชื่อมให้อยู่ระหว่าง 150-250°C สำหรับการเชื่อมท่อที่มีผนังหนา (≥25 มม.) ควรทำการอบชุบความร้อนหลังการเชื่อมที่อุณหภูมิ 250-350°C ทันทีหลังจากการเชื่อม เมื่อใช้งานในสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน แนะนำให้ใช้มาตรการป้องกันเพิ่มเติม ท่อเหล็กที่ใช้ในพื้นที่ชายฝั่งควรใช้การเคลือบอะลูมิเนียมคอมโพสิตแบบพ่นความร้อน (ความหนา ≥150μm) ในขณะที่ระบบป้องกันการกัดกร่อนด้วยน้ำมันดินถ่านหินอีพอกซีสามารถใช้งานได้ในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรม ในระหว่างการบำรุงรักษาตามปกติ ควรให้ความสนใจเป็นพิเศษกับการตรวจสอบบริเวณที่มีความเข้มข้นของแรงที่จุดต่อท่อ หากพบรอยแตกร้าวบนพื้นผิวลึกกว่า 0.5 มม. ควรซ่อมแซมทันที ในระหว่างการจัดเก็บ ควรหลีกเลี่ยงการสัมผัสกับสารที่มีคลอไรด์ไอออนสูง (เช่น สารละลายละลายน้ำแข็ง) ความสูงของการวางซ้อนไม่ควรเกิน 2 เมตร และควรคั่นชั้นด้วยแผ่นไม้

ด้วยความก้าวหน้าของกลยุทธ์ “คาร์บอนคู่” ท่อเหล็กไร้ตะเข็บรีดร้อน Q390D จึงถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายมากขึ้นในอุตสาหกรรมพลังงานใหม่ เช่น เสากังหันลมและฐานรองรับพลังงานแสงอาทิตย์ หลังจากนำท่อเหล็กไร้ตะเข็บรีดร้อน Q390D มาผลิตเสากังหันลมขนาด 2.5 เมกะวัตต์ พบว่าสามารถลดการใช้เหล็กต่อหน่วยได้ประมาณ 8 ตัน และลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนตลอดวงจรชีวิตได้ 12% เมื่อเทียบกับวัสดุ Q345 แบบดั้งเดิม ในอนาคต ด้วยการปรับปรุงกระบวนการ TMCP อย่างต่อเนื่องและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีไมโครอัลลอยด์คอมโพสิต ประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ซีรีส์ Q390D จะได้รับการปรับปรุงให้ดียิ่งขึ้น มอบโซลูชันวัสดุที่ดีกว่าสำหรับการก่อสร้างอุตสาหกรรมสมัยใหม่