รายละเอียดเกี่ยวกับประสิทธิภาพและการใช้งานของท่อเหล็กเชื่อมตะเข็บตรง Q620GJC และ Q620GJD

ท่อเหล็กเชื่อมตะเข็บตรง Q620GJC และ Q620GJDท่อเหล็กความแข็งแรงสูงเหล่านี้ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการขนส่งน้ำมันและก๊าซ การก่อสร้างสะพาน และวิศวกรรมทางทะเลในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เหล็กทั้งสองประเภทเป็นเหล็กกล้าความแข็งแรงสูงที่มีส่วนผสมของโลหะเจือต่ำ มีคุณสมบัติทางกลและคุณสมบัติการเชื่อมที่ดีเยี่ยม ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงได้

ในแง่ขององค์ประกอบวัสดุ ท่อเหล็กเชื่อมตะเข็บตรง Q620GJC และ Q620GJD ใช้การออกแบบเทียบเท่าคาร์บอนต่ำ โดยการเติมธาตุไมโครอัลลอยในปริมาณที่เหมาะสม เช่น Nb, V, Ti เป็นต้น และการผสมผสานกระบวนการรีดและการระบายความร้อนที่ควบคุมได้ ทำให้ได้ความสมดุลระหว่างความแข็งแรงสูงและความเหนียวที่ดี โดย Q620GJC มีความแข็งแรงครากไม่น้อยกว่า 620 MPa และความแข็งแรงดึงสูงถึง 700-830 MPa ในขณะที่ Q620GJD ปรับปรุงความเหนียวต่อแรงกระแทกที่อุณหภูมิต่ำให้ดียิ่งขึ้นไปอีก ในขณะที่ยังคงความแข็งแรงเท่าเดิม ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการก่อสร้างโครงสร้างพื้นฐานในพื้นที่หนาวเย็น

ในแง่ของเทคโนโลยีการผลิต ท่อเหล็กเชื่อมตะเข็บตรงสมัยใหม่ส่วนใหญ่ใช้กระบวนการขึ้นรูป JCOE หรือกระบวนการขึ้นรูป UOE กระบวนการ JCOE ขึ้นรูปแผ่นเหล็กให้เป็นท่อโดยการดัดหลายครั้งอย่างต่อเนื่อง จากนั้นจึงทำการผลิตให้เสร็จสมบูรณ์โดยผ่านกระบวนการเชื่อมเบื้องต้น การเชื่อมละเอียด และกระบวนการอื่นๆ กระบวนการนี้มีลักษณะเด่นคือการลงทุนด้านอุปกรณ์ค่อนข้างน้อยและมีความยืดหยุ่นในการผลิตสูง ซึ่งเหมาะสำหรับการผลิตท่อเหล็กขนาดเล็กและขนาดกลาง กระบวนการ UOE ใช้เทคโนโลยีการขึ้นรูปครั้งเดียว ซึ่งมีประสิทธิภาพการผลิตสูงกว่าและมีความแม่นยำของขนาดผลิตภัณฑ์ที่ดีกว่า และเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตท่อเหล็กผนังหนาขนาดใหญ่ ทั้งสองกระบวนการใช้เทคโนโลยีการเชื่อมแบบจุ่มอาร์คหลายเส้นขั้นสูงเพื่อให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือของคุณภาพการเชื่อม

ในขั้นตอนการควบคุมคุณภาพ ท่อเหล็กเชื่อมตะเข็บตรง Q620GJC และ Q620GJD ต้องปฏิบัติตามมาตรฐานที่เข้มงวด นอกเหนือจากการวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีและการทดสอบคุณสมบัติทางกลแบบดั้งเดิมแล้ว ยังต้องมีการทดสอบความเหนียว เช่น การทดสอบแรงกระแทกแบบ Charpy และการทดสอบการฉีกขาดด้วยค้อนตกกระแทก บริเวณรอยเชื่อมต้องมีการตรวจสอบความบกพร่องด้วยคลื่นอัลตราโซนิค 100% หรือการตรวจสอบด้วยรังสีเอ็กซ์ เพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีข้อบกพร่อง เช่น รอยแตกและการหลอมรวมไม่สมบูรณ์ สำหรับเหล็กท่อส่งสำหรับวัตถุประสงค์พิเศษ ยังต้องมีการทดสอบ HIC (การแตกร้าวที่เกิดจากไฮโดรเจน) และ SSC (การกัดกร่อนจากความเค้นของซัลไฟด์) เพื่อประเมินความต้านทานการกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมที่มีกำมะถันด้วย

ในแง่ของขอบเขตการใช้งาน ท่อเหล็กเชื่อมตะเข็บตรง Q620GJC ส่วนใหญ่ใช้ในงานดังต่อไปนี้:
(1) ท่อส่งน้ำมันและก๊าซแรงดันสูงระยะไกล โดยเฉพาะในพื้นที่ภูเขาที่มีภูมิประเทศซับซ้อน
(2) โครงสร้างคานหลักและส่วนประกอบรองรับของสะพานขนาดใหญ่
(3) โครงสร้างเหล็กหลักของอาคารสูง
(4) ส่วนประกอบรับน้ำหนักหลัก เช่น แขนของเครื่องจักรทางวิศวกรรม
ท่อเหล็กเชื่อมตรง Q620GJD มีข้อดีมากกว่าในสถานการณ์ต่อไปนี้:
(1) โครงการท่อส่งในเขตขั้วโลกหรือเขตหนาว
(2) โครงสร้างทางวิศวกรรมทางทะเล เช่น แท่นขุดเจาะนอกชายฝั่ง
(3) โครงสร้างเปลือกของถังเก็บ LNG
(4) โครงสร้างทางวิศวกรรมที่ต้องทนต่อแรงกระทำแบบไดนามิก

จากมุมมองของการพัฒนาตลาด ด้วยความก้าวหน้าของโครงการ “หนึ่งแถบหนึ่งเส้นทาง” และการลงทุนอย่างต่อเนื่องในการก่อสร้างโครงสร้างพื้นฐานภายในประเทศ ความต้องการท่อเหล็กเชื่อมตะเข็บตรงความแข็งแรงสูงจึงเติบโตอย่างต่อเนื่อง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในโครงการท่อส่งขนาดใหญ่ เช่น ท่อส่งก๊าซตะวันตก-ตะวันออก ระยะที่ 3 สัดส่วนของท่อเหล็กเกรด Q620GJC และ Q620GJD เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ในขณะเดียวกัน ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีการเชื่อมและกระบวนการอบชุบความร้อน ช่วงความหนาของผนังท่อเหล็กประเภทนี้จึงขยายตัวอย่างต่อเนื่อง ปัจจุบัน ความหนาของผนังสูงสุดสามารถสูงถึงมากกว่า 40 มม. ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการทางวิศวกรรมที่เข้มงวดมากขึ้นได้
เมื่อซื้อท่อเหล็กเชื่อมตะเข็บตรง Q620GJC/Q620GJD ผู้ใช้จำเป็นต้องให้ความสำคัญกับพารามิเตอร์ทางเทคนิคต่อไปนี้:
(1) ความแข็งแรงครากจริงและความแข็งแรงดึงของท่อเหล็ก
(2) ค่าพลังงานกระแทกที่อุณหภูมิ -20℃ หรือต่ำกว่า
(3) ดัชนีความเหนียวแตกหักของรอยเชื่อม
(4) ความคลาดเคลื่อนของมิติทางเรขาคณิตของตัวท่อเหล็ก
(5) คุณภาพพื้นผิวและประสิทธิภาพการเคลือบป้องกันการกัดกร่อน
แนวโน้มการพัฒนาในอนาคตแสดงให้เห็นว่า ท่อเหล็กเชื่อมตะเข็บตรง Q620GJC และ Q620GJD จะพัฒนาไปในทิศทางที่มีความแข็งแรงสูงขึ้น ความเหนียวดีขึ้น และเชื่อมได้ง่ายขึ้น บริษัทเหล็กกำลังพัฒนาเทคโนโลยี TMCP (กระบวนการควบคุมทางความร้อนและเชิงกล) รุ่นใหม่ โดยคาดว่าด้วยการปรับปรุงการออกแบบโลหะผสมและการควบคุมกระบวนการ ความแข็งแรงจะเพิ่มขึ้นเป็น 690 MPa หรือสูงกว่านั้น ในขณะที่ยังคงรักษาระดับความเหนียวไว้ได้ นอกจากนี้ การประยุกต์ใช้เครื่องมือการผลิตอัจฉริยะจะช่วยปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์และประสิทธิภาพการผลิตของท่อเหล็กเชื่อมตะเข็บตรงให้ดียิ่งขึ้นไปอีก

ในระหว่างการใช้งาน จำเป็นต้องให้ความสนใจกับจุดสำคัญในกระบวนการเชื่อมของท่อเหล็กเชื่อมตะเข็บตรง Q620GJC และ Q620GJD:
1. แนะนำให้ใช้ลวดเชื่อมหรืออิเล็กโทรดที่มีไฮโดรเจนต่ำ
2. ควบคุมอุณหภูมิการอุ่นล่วงหน้าและอุณหภูมิระหว่างชั้นอย่างเคร่งครัด
3. สำหรับการเชื่อมท่อเหล็กผนังหนา ควรพิจารณาการบำบัดด้วยการกำจัดไฮโดรเจน
4. แนะนำให้ทำการอบชุบความร้อนหลังการเชื่อม
5. หลีกเลี่ยงการเชื่อมโลหะในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูง

ด้วยการดำเนินโครงการขนาดใหญ่มากมายทั้งในและต่างประเทศ มาตรฐานทางเทคนิคของท่อเหล็กเชื่อมตะเข็บตรง Q620GJC และ Q620GJD จึงได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง ปัจจุบัน มาตรฐานส่วนใหญ่อ้างอิงถึงมาตรฐานภายในประเทศ เช่น GB/T 1591 และ GB/T 3091 และยังตรงตามข้อกำหนดของมาตรฐานสากล เช่น API 5L และ EN 10219 ด้วย มาตรฐานที่แตกต่างกันจะมีองค์ประกอบทางเคมี คุณสมบัติทางกล และตัวชี้วัดอื่นๆ ที่แตกต่างกัน ผู้ใช้จึงจำเป็นต้องชี้แจงข้อกำหนดทางเทคนิคเฉพาะเมื่อทำการสั่งซื้อ

โดยสรุปแล้ว ท่อเหล็กเชื่อมตะเข็บตรง Q620GJC และ Q620GJD เป็นวัสดุโครงสร้างประสิทธิภาพสูงที่มีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งในงานก่อสร้างทางวิศวกรรมสมัยใหม่ ประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ที่ยอดเยี่ยมและกระบวนการผลิตที่ได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องทำให้มั่นใจได้ถึงคุณภาพของวัสดุสำหรับโครงการสำคัญต่างๆ ด้วยความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีและการขยายขอบเขตการใช้งาน ท่อเหล็กเชื่อมตะเข็บตรงความแข็งแรงสูงชนิดนี้จะนำไปสู่การพัฒนาที่กว้างขวางยิ่งขึ้นอย่างแน่นอน