Đầu tiên: quy trình hàn
Về quy trình hàn, các phương pháp hàn củaống thép xoắn ốcỐng thép ghép mối hàn thẳng và ống thép ghép mối hàn thẳng cũng tương tự, nhưng ống thép ghép mối hàn thẳng chắc chắn sẽ có nhiều mối hàn hình chữ T, do đó xác suất xảy ra khuyết tật hàn cũng tăng lên đáng kể, và cặn hàn tại các mối hàn hình chữ T chịu ứng suất lớn, kim loại hàn thường ở trạng thái ứng suất ba chiều, làm tăng khả năng nứt.
Ống thép xoắn được hàn từ thép tấm 16Mn. 16Mn là một thương hiệu quốc gia lâu đời. Hiện nay nó được phân loại là thép kết cấu hợp kim thấp cường độ cao. Thương hiệu hiện tại được gọi là Q345, nhưng thép Q345 là thương hiệu cũ của 12MnV, 14MnNb, 18Nb, 16MnRE, 16Mn và các loại thép khác, chứ không chỉ đơn thuần là thay thế thép 16Mn. Về thành phần hóa học, 16Mn và Q345 cũng khác nhau. Quan trọng hơn, có sự khác biệt lớn về kích thước nhóm độ dày của hai loại thép này theo cường độ chảy khác nhau của chúng, điều này chắc chắn sẽ gây ra sự thay đổi trong ứng suất cho phép của vật liệu có độ dày nhất định. Do đó, việc áp dụng ứng suất cho phép của thép 16Mn cho thép Q345 là không phù hợp. Thay vào đó, theo quy định mới về quy trình hàn hồ quang chìm ống thép, mỗi mối hàn phải có điểm bắt đầu hồ quang và điểm kết thúc hồ quang. Tuy nhiên, không phải ống thép hàn thẳng nào cũng đáp ứng được điều kiện này khi hàn đường nối chu vi, do đó có thể phát sinh nhiều khuyết tật hàn hơn tại điểm tắt hồ quang.
Thứ hai: Dưới áp lực
Ứng suất cho phép được xác định lại dựa trên kích thước nhóm độ dày vật liệu. Tỷ lệ các nguyên tố cấu thành chính của thép Q345 giống với thép 16Mn. Điểm khác biệt là có thêm các nguyên tố hợp kim vi lượng V, Ti và Nb. Một lượng nhỏ các nguyên tố hợp kim V, Ti và Nb có thể tinh luyện hạt, cải thiện độ dẻo dai của thép và nâng cao đáng kể các tính chất cơ học tổng thể của thép. Chính vì điều này mà độ dày của tấm thép có thể được làm lớn hơn. Do đó, các tính chất cơ học tổng thể của thép Q345 sẽ tốt hơn thép 16Mn, đặc biệt là các tính chất ở nhiệt độ thấp, điều mà thép 16Mn không có. Ứng suất cho phép của thép Q345 cao hơn một chút so với thép 16Mn. Hàm lượng cacbon nhỏ hơn hoặc bằng 0,2%. Loại thép này được đảm bảo có độ bền cơ học khi xuất xưởng mà không cần bất kỳ yêu cầu nào về thành phần hợp kim. Nói cách khác, khi ống thép chịu áp suất bên trong theo yêu cầu thiết kế, thường có hai ứng suất chính được tạo ra trên thành ống, đó là ứng suất xuyên tâm δ và ứng suất dọc trục δ. Ứng suất tổng hợp δ tại mối hàn là, trong đó α là góc xoắn của mối hàn ống thép xoắn ốc. Góc xoắn của mối hàn ống thép xoắn ốc thường là độ, do đó ứng suất tổng hợp tại mối hàn xoắn ốc là ứng suất chính của ống thép đường hàn thẳng. Dưới cùng áp suất làm việc, độ dày thành ống của ống hàn xoắn ốc có cùng đường kính có thể giảm so với ống thép đường hàn thẳng.
Độ bền cơ học được lựa chọn trực tiếp mà không cần xử lý nhiệt. Q345 có nghĩa là giới hạn chảy của vật liệu này có thể đạt tới 345MPa.
Thời gian đăng bài: 28/09/2023