Ống thép hàn, còn được gọi là ống ghép, là loại ống thép được làm từ thép tấm hoặc thép dải sau khi ép và hàn. Ống thép hàn có quy trình sản xuất đơn giản, hiệu suất sản xuất cao, nhiều chủng loại và quy cách, và ít tốn kém chi phí đầu tư thiết bị, nhưng nhìn chung độ bền thấp hơn so với ống thép liền mạch. Từ những năm 1930, với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ cán dải liên tục và sự tiến bộ của công nghệ hàn và kiểm tra, đường hàn đã được cải thiện liên tục, và các chủng loại và quy cách của ống thép hàn ngày càng tăng lên và thay thế ống thép liền mạch trong ngày càng nhiều lĩnh vực. Ống thép hàn được chia thành ống hàn đường thẳng và ống hàn xoắn ốc theo hình dạng của đường hàn.
Quy trình sản xuất củaống hàn đường thẳngPhương pháp hàn xoắn ốc đơn giản, hiệu suất sản xuất cao, chi phí thấp và tốc độ phát triển nhanh. Độ bền của ống hàn xoắn ốc thường cao hơn so với ống hàn thẳng, và ống hàn có đường kính lớn hơn có thể được sản xuất từ phôi hẹp hơn, còn ống hàn có đường kính khác nhau có thể được sản xuất từ phôi cùng chiều rộng. Tuy nhiên, so với ống hàn thẳng cùng chiều dài, chiều dài mối hàn tăng lên từ 30% đến 100%, và tốc độ sản xuất thấp hơn. Do đó, hầu hết các ống hàn có đường kính nhỏ hơn đều sử dụng phương pháp hàn thẳng, còn hầu hết các ống hàn có đường kính lớn hơn đều sử dụng phương pháp hàn xoắn ốc.
1. Ống thép hàn dùng để vận chuyển chất lỏng áp suất thấp (GB/T3092-1993) còn được gọi là ống hàn thông thường, hay còn gọi là ống hình kèn. Đây là loại ống thép hàn được sử dụng để vận chuyển nước, khí, không khí, dầu, hơi nước nóng và các chất lỏng áp suất thấp khác. Độ dày thành ống thép được chia thành ống thép thông thường và ống thép dày; hình dạng đầu ống được chia thành ống thép không ren (ống nhẹ) và ống thép có ren. Thông số kỹ thuật của ống thép được biểu thị bằng đường kính danh nghĩa (mm), trong đó đường kính danh nghĩa là giá trị gần đúng của đường kính trong. Thông thường, người ta biểu thị bằng inch, ví dụ như 1 1/2, v.v. Ngoài việc được sử dụng trực tiếp để vận chuyển chất lỏng, ống thép hàn dùng để vận chuyển chất lỏng áp suất thấp còn được sử dụng rộng rãi làm nguyên liệu ống cho ống thép hàn mạ kẽm dùng để vận chuyển chất lỏng áp suất thấp.
2. Ống thép hàn mạ kẽm dùng cho vận chuyển chất lỏng áp suất thấp (GB/T3091-1993) còn được gọi là ống thép hàn điện mạ kẽm, thường được biết đến với tên gọi ống trắng. Đây là loại ống thép được hàn mạ kẽm nhúng nóng (hàn trong lò hoặc hàn điện) dùng để vận chuyển nước, khí, dầu khí, hơi nước nóng, nước ấm và các chất lỏng áp suất thấp khác hoặc các mục đích khác. Độ dày thành ống thép được chia thành ống thép mạ kẽm thông thường và ống thép mạ kẽm dày; hình dạng đầu ống được chia thành ống thép mạ kẽm không ren và ống thép mạ kẽm có ren. Thông số kỹ thuật của ống thép được biểu thị bằng đường kính danh nghĩa (mm), và đường kính danh nghĩa là giá trị gần đúng của đường kính trong. Thông thường người ta biểu thị bằng inch, ví dụ như 1 1/2, v.v.
3. Ống bọc dây thép cacbon thông thường (GB3640-88) là loại ống thép dùng để bảo vệ dây dẫn trong các dự án lắp đặt điện như các công trình công nghiệp và dân dụng, cũng như lắp đặt máy móc thiết bị.
4. Ống thép hàn điện đường thẳng (YB242-63) là loại ống thép có đường hàn song song với hướng dọc của ống thép. Loại ống này thường được chia thành ống thép hàn điện hệ mét, ống thành mỏng hàn điện, ống dẫn dầu làm mát máy biến áp, v.v.
5. Ống thép hàn hồ quang chìm dạng xoắn ốc (SY5037-2000) dùng để vận chuyển chất lỏng áp suất thấp thông thường được làm từ cuộn thép tấm cán nóng, tạo hình xoắn ốc ở nhiệt độ thường, và được sản xuất bằng phương pháp hàn hồ quang chìm tự động hai mặt hoặc hàn một mặt. Ống thép hàn hồ quang chìm dùng để vận chuyển chất lỏng áp suất thấp thông thường như nước, khí, không khí và hơi nước.
6. Ống thép hàn xoắn ốc dùng cho cọc (SY5040-2000) được làm từ cuộn thép dải cán nóng, tạo hình xoắn ốc ở nhiệt độ thường, và được sản xuất bằng phương pháp hàn hồ quang chìm hai mặt hoặc hàn tần số cao. Nó được sử dụng cho các công trình xây dựng dân dụng, cầu cảng, ống thép dùng cho móng cọc như cầu và các công trình khác.
Tiến bộ kỹ thuật trong công nghệ cán ống thép đường hàn thẳng:
1) Tăng nhiệt độ và tỷ lệ nạp nhiệt: Tăng nhiệt độ và tỷ lệ nạp nhiệt là một biện pháp quan trọng để tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải, và đã thu hút được nhiều sự quan tâm. Hiện nay, nhiệt độ nạp nóng trung bình ở nước ta là 500-600°C, nhiệt độ cao nhất có thể đạt tới 900°C; tỷ lệ nạp nóng trung bình là 40%, và dây chuyền sản xuất đạt hơn 75%. Tỷ lệ nạp nóng của nhà máy cán thép tấm nóng 1780mm tại nhà máy Fukuyama của Công ty Thép ống Nhật Bản là 65%, tỷ lệ cán trực tiếp là 30%, và nhiệt độ nạp nóng đạt 1000°C; tỷ lệ nạp nóng là 28%. Trong tương lai, nước ta nên tăng tỷ lệ nạp nóng của phôi đúc liên tục trên 650°C, và phấn đấu tiết kiệm năng lượng từ 25% đến 35%.
2) Các công nghệ gia nhiệt khác nhau của lò nung: Các công nghệ gia nhiệt bao gồm gia nhiệt tái sinh, điều khiển đốt tự động, đốt nhiên liệu có giá trị nhiệt thấp, công nghệ gia nhiệt ít oxy hóa hoặc không oxy hóa, v.v. Theo thống kê, hơn 330 lò nung cán thép trong nước ta đã áp dụng công nghệ đốt tái sinh, hiệu quả tiết kiệm năng lượng có thể đạt từ 20% đến 35%. Mức tiêu thụ năng lượng có thể được giảm hơn nữa bằng cách tối ưu hóa quá trình đốt cháy. Điều này đòi hỏi phải nghiên cứu việc sử dụng nhiên liệu có giá trị nhiệt thấp, tăng cường ứng dụng khí lò cao và khí lò chuyển đổi. Công nghệ gia nhiệt ít oxy hóa với điều khiển khí quyển và công nghệ gia nhiệt không oxy hóa với bảo vệ khí là những biện pháp quan trọng để giảm tổn thất do cháy oxy hóa và tăng năng suất. Công nghệ này thậm chí còn loại bỏ được nhu cầu tẩy gỉ. Hiện nay, lớp oxit sinh ra trong quá trình gia nhiệt cán thép là 3-3,5 kg/tấn, và tổn thất hàng năm ước tính khoảng 1,5 triệu tấn thép (khoảng 7,5 tỷ nhân dân tệ);
3) Công nghệ cán ở nhiệt độ thấp và bôi trơn khi cán: Một số nhà sản xuất dây thép tốc độ cao trong nước đã áp dụng công nghệ cán ở nhiệt độ thấp, nhiệt độ lò trung bình đạt 950°C, và thấp nhất là 910°C. Công suất được thiết kế và sản xuất dựa trên nhiệt độ cán 850°C. Tổng năng lượng tiêu thụ của quá trình cán ở nhiệt độ thấp giảm khoảng 10% đến 15% so với cán thông thường. Theo thống kê của nhà máy cán nóng Kashima Iron Works tại Nhật Bản, giảm nhiệt độ phôi 8°C sẽ tiết kiệm được 4,2kJ/tấn năng lượng, hiệu quả tiết kiệm năng lượng là 0,057%. Tuy nhiên, cán ở nhiệt độ thấp có yêu cầu nghiêm ngặt về độ đồng đều của nhiệt độ nung phôi, và chênh lệch nhiệt độ trên toàn bộ chiều dài của phôi 130-150mm không được lớn hơn 20-25°C. Công nghệ bôi trơn cán có thể giảm lực cán từ 10% đến 30%, giảm tiêu thụ điện năng từ 5% đến 10%, giảm lớp oxit sắt khoảng 1kg/tấn, nhờ đó tăng năng suất từ 0,5% đến 1,0%, và cũng có thể giảm lượng axit tẩy gỉ tiêu thụ khoảng 0,3～1,0kg/tấn. Nhiều nhà máy cán trong nước đã áp dụng thành công công nghệ này vào sản xuất thép không gỉ và thép điện, với kết quả rất tốt. Trong tương lai, song song với việc đẩy mạnh ứng dụng bôi trơn cán, chúng ta cần tăng cường nghiên cứu và phát triển các chất bôi trơn cán thân thiện với môi trường, công nghệ bôi trơn và công nghệ tái chế.
4) Công nghệ cán và làm nguội có kiểm soát và thiết bị của nó: Công nghệ cán và làm nguội có kiểm soát là phương tiện không thể thiếu để tiết kiệm năng lượng, sản xuất sản phẩm hiệu suất cao và nâng cao hiệu quả sản xuất. Các vật liệu thép tiêu biểu như thép DP, thép TRIP, thép TWIP, thép CP, thép AHSS, thép UHSS, các loại thép ống khác, thép kết cấu xây dựng, thép hạt và thép không sinh nhiệt đều được sản xuất bằng công nghệ cán và làm nguội có kiểm soát. Công nghệ cán và làm nguội có kiểm soát không chỉ dựa trên sự phát triển mới của luyện kim vật lý mà còn được hưởng lợi từ công nghệ và thiết bị mới, chẳng hạn như máy cán áp suất cao có thể đạt được nhiệt độ thấp và áp suất cao, máy cán siêu nhỏ gọn và làm nguội siêu nhanh (UltraFastCooling), thiết bị làm nguội tăng tốc trực tuyến (Super-OLAC), thiết bị máy giảm kích thước và định cỡ, v.v. Trong tương lai, sự phát triển của công nghệ cán và làm nguội có kiểm soát sẽ phụ thuộc rất nhiều vào các thiết bị kỹ thuật mới. Đây là một đặc điểm quan trọng của sự phát triển công nghệ cán và làm nguội có kiểm soát cần được chú trọng.
Thời gian đăng bài: 09/06/2023