รายละเอียดประสิทธิภาพและการใช้งานท่อเหล็กเชื่อมตะเข็บตรง Q620GJC และ Q620GJD

ท่อเหล็กเชื่อมตะเข็บตรง Q620GJC และ Q620GJDท่อเหล็กโครงสร้างความแข็งแรงสูง ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมขนส่งน้ำมันและก๊าซ การสร้างสะพาน และวิศวกรรมทางทะเลในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เหล็กทั้งสองประเภทเป็นเหล็กกล้าความแข็งแรงสูงผสมต่ำ มีคุณสมบัติเชิงกลและคุณสมบัติการเชื่อมที่ดีเยี่ยม สามารถตอบสนองความต้องการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงได้

จากมุมมองขององค์ประกอบวัสดุ ท่อเหล็กเชื่อมตะเข็บตรง Q620GJC และ Q620GJD ใช้การออกแบบที่เทียบเท่าคาร์บอนต่ำ โดยการเติมธาตุไมโครอัลลอยในปริมาณที่เหมาะสม เช่น Nb, V, Ti ฯลฯ ผสมผสานกระบวนการรีดและกระบวนการหล่อเย็นแบบควบคุม ทำให้เกิดความสมดุลระหว่างความแข็งแรงสูงและความเหนียวที่ดี ในบรรดาวัสดุเหล่านี้ ความแข็งแรงครากของ Q620GJC ไม่น้อยกว่า 620MPa และความต้านทานแรงดึงสูงถึง 700-830MPa นอกจากนี้ Q620GJD ยังปรับปรุงความเหนียวต่อแรงกระแทกที่อุณหภูมิต่ำ ในขณะที่ยังคงความแข็งแรงเดิมไว้ ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการก่อสร้างโครงสร้างพื้นฐานในพื้นที่หนาวเย็น

ในด้านเทคโนโลยีการผลิต ท่อเหล็กเชื่อมตะเข็บตรงสมัยใหม่ส่วนใหญ่ใช้กระบวนการขึ้นรูป JCOE หรือกระบวนการขึ้นรูป UOE กระบวนการ JCOE ขึ้นรูปแผ่นเหล็กให้เป็นท่อโดยการดัดโค้งหลายครั้ง แล้วจึงผลิตต่อด้วยกระบวนการเชื่อมเบื้องต้น การเชื่อมละเอียด และกระบวนการอื่นๆ กระบวนการนี้มีลักษณะของการลงทุนอุปกรณ์ที่ค่อนข้างต่ำและความยืดหยุ่นในการผลิตสูง เหมาะสำหรับการผลิตท่อเหล็กขนาดเล็กและขนาดกลาง กระบวนการ UOE ใช้เทคโนโลยีการขึ้นรูปครั้งเดียว ซึ่งมีประสิทธิภาพการผลิตที่สูงขึ้นและความแม่นยำของขนาดผลิตภัณฑ์ที่ดีขึ้น และเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตท่อเหล็กผนังหนาที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ กระบวนการทั้งสองใช้เทคโนโลยีการเชื่อมอาร์กใต้น้ำแบบหลายเส้นขั้นสูงเพื่อรับประกันความน่าเชื่อถือของคุณภาพการเชื่อม

ในการเชื่อมโยงการควบคุมคุณภาพ ท่อเหล็กเชื่อมตะเข็บตรง Q620GJC และ Q620GJD ปฏิบัติตามข้อกำหนดมาตรฐานที่เข้มงวด นอกเหนือจากการวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีและการทดสอบสมบัติเชิงกลแบบเดิมแล้ว ยังต้องมีการทดสอบความเหนียว เช่น การทดสอบแรงกระแทกแบบชาร์ปี (Charpy impact test) และการทดสอบการฉีกขาดแบบ Drop Hammer (drop hammer tear test) อีกด้วย พื้นที่เชื่อมจำเป็นต้องตรวจจับรอยตำหนิด้วยคลื่นอัลตราโซนิก 100% หรือการตรวจจับด้วยรังสีเอกซ์ เพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีข้อบกพร่อง เช่น รอยแตกร้าวและการไม่หลอมละลาย สำหรับเหล็กท่อสำหรับวัตถุประสงค์พิเศษ จำเป็นต้องทดสอบ HIC (การแตกร้าวที่เกิดจากไฮโดรเจน) และ SSC (การกัดกร่อนจากความเค้นซัลไฟด์) เพื่อประเมินความต้านทานการกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมที่มีกำมะถัน

ในแง่ของพื้นที่การใช้งาน ท่อเหล็กเชื่อมตะเข็บตรง Q620GJC ส่วนใหญ่ใช้ใน:
(1) ท่อส่งน้ำมันและก๊าซแรงดันสูงระยะไกล โดยเฉพาะในพื้นที่ภูเขาที่มีภูมิประเทศซับซ้อน
(2) โครงสร้างคานหลักและส่วนประกอบรองรับของสะพานขนาดใหญ่
(3) โครงสร้างเหล็กหลักของอาคารสูง
(4) ส่วนประกอบรับน้ำหนักหลัก เช่น บูมของเครื่องจักรวิศวกรรม
ท่อเหล็กตะเข็บตรง Q620GJD มีข้อดีมากกว่าในสถานการณ์ต่อไปนี้:
(1) โครงการวางท่อในเขตขั้วโลกหรือเขตหนาว
(2) โครงสร้างวิศวกรรมทางทะเล เช่น ปลอกหุ้มแพลตฟอร์มนอกชายฝั่ง
(3) โครงสร้างเปลือกถังเก็บ LNG
(4) โครงสร้างทางวิศวกรรมที่ต้องทนต่อภาระแบบไดนามิก

จากมุมมองด้านการพัฒนาตลาด ด้วยความก้าวหน้าของโครงการ “หนึ่งแถบหนึ่งเส้นทาง” และการลงทุนอย่างต่อเนื่องในการก่อสร้างโครงสร้างพื้นฐานภายในประเทศ ความต้องการท่อเหล็กเชื่อมตะเข็บตรงกำลังสูงจึงยังคงเติบโตอย่างต่อเนื่อง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในโครงการวางท่อขนาดใหญ่ เช่น โครงการท่อส่งก๊าซ West-East Gas Pipeline III สัดส่วนท่อเหล็กเกรด Q620GJC และ Q620GJD เพิ่มขึ้นอย่างมาก ขณะเดียวกัน ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีการเชื่อมและกระบวนการอบชุบด้วยความร้อน ความหนาของผนังท่อเหล็กประเภทนี้จึงขยายตัวอย่างต่อเนื่อง ปัจจุบัน ความหนาของผนังสูงสุดสามารถมากกว่า 40 มม. ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการทางวิศวกรรมที่เข้มงวดยิ่งขึ้น
เมื่อซื้อท่อเหล็กเชื่อมตะเข็บตรง Q620GJC/Q620GJD ผู้ใช้จะต้องเน้นที่พารามิเตอร์ทางเทคนิคต่อไปนี้:
(1) ความแข็งแรงยืดหยุ่นจริงและความแข็งแรงดึงของท่อเหล็ก
(2) ค่าพลังงานกระแทกที่ -20℃ หรืออุณหภูมิต่ำกว่า
(3) ดัชนีความเหนียวแตกหักของรอยเชื่อม
(4) ความคลาดเคลื่อนของมิติทางเรขาคณิตของตัวท่อเหล็ก
(5) คุณภาพพื้นผิวและประสิทธิภาพการเคลือบป้องกันการกัดกร่อน
แนวโน้มการพัฒนาในอนาคตแสดงให้เห็นว่าท่อเหล็กเชื่อมตะเข็บตรงรุ่น Q620GJC และ Q620GJD จะพัฒนาไปในทิศทางของความแข็งแรงที่สูงขึ้น ความเหนียวที่ดีขึ้น และความสามารถในการเชื่อมที่ดีขึ้น บริษัทเหล็กกำลังพัฒนาเทคโนโลยี TMCP (กระบวนการควบคุมด้วยความร้อนและกลศาสตร์) รุ่นใหม่ ด้วยการปรับปรุงการออกแบบโลหะผสมและการควบคุมกระบวนการ คาดว่าเกรดความแข็งแรงจะเพิ่มขึ้นเป็น 690 MPa หรือสูงกว่า ในขณะที่ยังคงรักษาระดับความเหนียวไว้ได้ นอกจากนี้ การประยุกต์ใช้อุปกรณ์การผลิตอัจฉริยะจะช่วยปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์และประสิทธิภาพการผลิตของท่อเหล็กเชื่อมตะเข็บตรงให้ดียิ่งขึ้น

ระหว่างการใช้งาน จำเป็นต้องใส่ใจจุดเชื่อมของท่อเหล็กเชื่อมตะเข็บตรง Q620GJC และ Q620GJD:
1. แนะนำให้ใช้ลวดเชื่อมหรืออิเล็กโทรดไฮโดรเจนต่ำ
2. ควบคุมอุณหภูมิอุ่นล่วงหน้าและอุณหภูมิระหว่างชั้นอย่างเคร่งครัด
3. สำหรับการเชื่อมท่อเหล็กผนังหนา ควรพิจารณาการบำบัดด้วยการกำจัดไฮโดรเจน
4. แนะนำให้ทำการอบชุบด้วยความร้อนหลังการเชื่อม
5. หลีกเลี่ยงการเชื่อมในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้น

ด้วยการดำเนินโครงการสำคัญมากมายทั้งในประเทศและต่างประเทศ มาตรฐานทางเทคนิคของท่อเหล็กเชื่อมตะเข็บตรง Q620GJC และ Q620GJD จึงได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ปัจจุบัน มาตรฐานทางเทคนิคส่วนใหญ่อ้างอิงตามมาตรฐานระดับชาติ เช่น GB/T 1591 และ GB/T 3091 และยังเป็นไปตามข้อกำหนดของมาตรฐานสากล เช่น API 5L และ EN 10219 อีกด้วย มาตรฐานแต่ละมาตรฐานมีความแตกต่างกันในด้านองค์ประกอบทางเคมี คุณสมบัติเชิงกล และตัวบ่งชี้อื่นๆ ผู้ใช้จำเป็นต้องชี้แจงข้อกำหนดทางเทคนิคเฉพาะเมื่อซื้อ

โดยสรุป ท่อเหล็กเชื่อมตะเข็บตรง Q620GJC และ Q620GJD ในฐานะวัสดุโครงสร้างประสิทธิภาพสูง มีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งในการก่อสร้างทางวิศวกรรมสมัยใหม่ ประสิทธิภาพผลิตภัณฑ์ที่ยอดเยี่ยมและกระบวนการผลิตที่พัฒนาอย่างต่อเนื่อง ช่วยรับประกันคุณภาพวัสดุที่เชื่อถือได้สำหรับโครงการขนาดใหญ่ต่างๆ ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่องและการขยายขอบเขตการใช้งาน ท่อเหล็กเชื่อมตะเข็บตรงความแข็งแรงสูงประเภทนี้จะนำไปสู่การพัฒนาที่กว้างขวางยิ่งขึ้นอย่างแน่นอน