Chế biến ống thép không gỉ: Kỹ thuật chính, ứng dụng và thực tiễn tốt nhất

Cắt cơ học: Sử dụng các công cụ như cưa tròn (với lưỡi dao có đầu cacbua) hoặc cưa băng cho các vết cắt thẳng, sạch. Lý tưởng cho các đường ống có đường kính nhỏ đến trung bình (lên đến 12 inch) và các dự án có khối lượng thấp. Lưỡi dao phải sắc nét và được thiết kế cho thép không gỉ để tránh bị vấy hoặc quá nóng.

Cắt plasma : Sử dụng một vòng cung huyết tương nhiệt độ cao (lên đến 30.000 ° F) để làm tan chảy và cắt ống. Thích hợp cho các ống có thành dày (trên 0,5 inch) và đường kính lớn. Nó nhanh và hoạt động với tất cả các loại thép không gỉ nhưng có thể để lại một vùng bị ảnh hưởng bởi nhiệt (HAZ) đòi hỏi phải xử lý hậu kỳ (ví dụ: mài).

Cắt laser : Sử dụng chùm tia laser công suất cao cho các vết cắt cực kỳ chính xác, không có Burr. Hoàn hảo cho các đường ống có thành mỏng, hình dạng phức tạp (ví dụ, rãnh, lỗ) hoặc sản xuất khối lượng lớn. Nó giảm thiểu HAZ và đảm bảo dung sai chặt chẽ (± 0,005 inch), làm cho nó trở nên lý tưởng cho các ngành công nghiệp như hàng không vũ trụ hoặc thiết bị y tế.

Cắt Waterjet : Sử dụng một dòng nước áp suất cao trộn với các hạt mài mòn (ví dụ, garnet) để cắt qua các đường ống. Đó là việc cắt lạnh (không có HAZ), làm cho nó an toàn cho các loại thép không gỉ nhạy cảm với nhiệt (ví dụ: 316L). Thích hợp cho các bức tường dày và vật liệu không thể chịu được nhiệt độ cao.

☆ uốn cong Mandrel: Sử dụng trục gá kim loại (được chèn vào bên trong đường ống) để ngăn chặn sự sụp đổ trong khi uốn. Lý tưởng để tạo ra các đường cong mịn, đồng đều (ví dụ, khuỷu tay 90 °, uốn cong U) trong các đường ống có thành mỏng. Phổ biến trong hệ thống ống nước, HVAC và hệ thống ống xả ô tô. Bán kính uốn là rất quan trọng, theo cách 1,5 lần 5 lần đường kính ống để tránh nứt.

Nhấn Bending: Áp dụng áp lực cho đường ống bằng cách sử dụng khuôn để tạo ra các góc sắc nét hoặc hình dạng phức tạp. Thích hợp cho các đường ống có thành dày và các dự án khối lượng thấp. Tuy nhiên, nó có thể gây ra làm phẳng nhỏ ở khúc cua, vì vậy nó ít lý tưởng hơn cho các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác kích thước nghiêm ngặt.

☆ Cuộn uốn: Sử dụng ba con lăn để dần dần uốn cong đường ống thành các đường cong lớn Radius (ví dụ, cho lan can kiến ​​trúc hoặc bể công nghiệp). Đó là lý tưởng cho các đường ống dài và tạo ra các uốn cong nhất quán mà không bị biến dạng.

Hàn : Phương pháp nối phổ biến nhất cho các ống thép không gỉ. Các kỹ thuật chính bao gồm:

Hàn TIG (Hàn hồ quang vonfram khí): Sử dụng điện cực vonfram không tiêu thụ và khí trơ (argon) để tạo ra các mối hàn chính xác, chất lượng cao. Lý tưởng cho các đường ống có thành mỏng, các ứng dụng cấp thực phẩm (ví dụ, chế biến sữa) và môi trường ăn mòn (ví dụ: biển). Nó tạo ra Spatter và Haz tối thiểu nhưng đòi hỏi các nhà khai thác lành nghề.

Hàn MIG (Hàn hồ quang kim loại khí): Sử dụng điện cực dây tiêu thụ và khí trơ. Nhanh hơn so với hàn TIG, làm cho nó phù hợp với các đường ống có thành dày và sản xuất khối lượng lớn (ví dụ, xây dựng). Tuy nhiên, nó có thể để lại nhiều Spatter hơn, đòi hỏi phải làm sạch sau hàn.

Hàn tại chỗ: Tham gia các đường ống tại các điểm cụ thể bằng cách sử dụng nhiệt và áp suất cục bộ. Được sử dụng cho các ứng dụng cấu trúc không quan trọng (ví dụ, giá đỡ ống) nhưng không phải cho các hệ thống chịu áp lực.

Tham gia cơ học : Không cần nhiệt, làm cho nó trở nên lý tưởng cho việc lắp đặt tại chỗ hoặc các đường ống không thể hàn (ví dụ: các đường ống cách nhiệt trước). Phương pháp bao gồm:

Kết nối có ren : Các đường ống được xâu chuỗi (sử dụng một khuôn) và được nối với các khớp nối hoặc phụ kiện. Phổ biến trong hệ thống ống nước áp suất thấp (ví dụ, các dòng nước dân cư). Yêu cầu chất bịt kín (ví dụ: băng PTFE) để ngăn ngừa rò rỉ.

Phụ kiện nén : Sử dụng vòng nén (tay áo) để bịt kín ống vào khớp khi thắt chặt. Thích hợp cho các đường ống có đường kính nhỏ (lên đến 2 inch) và các ứng dụng yêu cầu dễ dàng tháo rời (ví dụ: thiết bị phòng thí nghiệm).

Kết nối mặt bích : Các đường ống được gắn vào mặt bích (hàn hoặc ren) và được bắt vít cùng với một miếng đệm giữa chúng. Lý tưởng cho các hệ thống áp suất cao (ví dụ, dầu khí, xử lý hóa học) và các ống có đường kính lớn. Thưa những miếng đệm thường được làm bằng cao su, than chì hoặc PTFE cho khả năng chống ăn mòn.

Nghiền và đánh bóng: Loại bỏ các vệt, hàn, hoặc khuyết tật bề mặt bằng các công cụ mài mòn (ví dụ: bánh xe mài, giấy nhám). Đánh bóng tạo ra một bề mặt mịn, phản chiếu (ví dụ: 4 lớp hoàn thiện cho các ứng dụng kiến ​​trúc hoặc hoàn thiện gương cho thiết bị chế biến thực phẩm). Nó cũng loại bỏ Haz khỏi hàn, cải thiện khả năng chống ăn mòn.

☆ Bị thụ động: Một quá trình hóa học (sử dụng axit nitric hoặc axit citric) loại bỏ các chất gây ô nhiễm sắt khỏi bề mặt ống và tạo thành một lớp oxit bảo vệ. Quan trọng đối với các loại thép không gỉ (ví dụ: 304, 316) để duy trì khả năng chống ăn mòn, đặc biệt là trong các ngành y tế, dược phẩm hoặc thực phẩm.

☆ Pickling: sử dụng axit mạnh (ví dụ, axit hydrofluoric) để loại bỏ tỷ lệ, rỉ sét hoặc haz khỏi bề mặt ống. Thường được thực hiện sau khi hàn hoặc xử lý nhiệt để khôi phục khả năng chống ăn mòn ban đầu của vật liệu. Nó hung dữ hơn thụ động và được sử dụng cho các bề mặt bị ô nhiễm nặng.

Lớp phủ: Áp dụng một lớp bảo vệ (ví dụ, epoxy, polyurethane) cho bên ngoài đường ống để có khả năng chống ăn mòn bổ sung trong môi trường khắc nghiệt (ví dụ: đường ống ngầm, nhà máy hóa học). Một số lớp phủ cũng tăng cường khả năng chống tia cực tím (sử dụng ngoài trời) hoặc giảm ma sát (cho dòng chất lỏng).

Trường hợp sử dụng: Các đường ống vận chuyển chất lỏng (ví dụ: sữa, nước trái cây) hoặc khí (ví dụ, hơi nước) trong các nhà máy chế biến.

Yêu cầu xử lý: Các khớp nối TIG (để tránh các kẽ hở nơi vi khuẩn có thể phát triển), bề mặt bị động (cho vệ sinh) và hoàn thiện bên trong mịn (để ngăn ngừa tích tụ chất lỏng). Các lớp chung: 304 (sử dụng chung) và 316L (chống ăn mòn đối với thực phẩm có tính axit như cà chua).

Trường hợp sử dụng: Các đường ống vận chuyển dầu thô, khí tự nhiên hoặc các sản phẩm tinh chế (ví dụ, xăng) trong các hoạt động ngược dòng (khoan) và hạ nguồn (tinh chế).

Yêu cầu xử lý: Các đường ống có thành dày (để chịu được áp suất cao), khớp nối hoặc hàn (đối với độ trễ bị rò rỉ), và hoàn thiện chống ăn mòn (ví dụ, ngâm) để xử lý nước mặn (ngoài khơi) hoặc hóa chất (tinh chế). Các lớp chung: 316 (ngoài khơi) và 410 (độ bền cao để khoan).

Trường hợp sử dụng: Các đường ống cho các hỗ trợ cấu trúc (ví dụ, cột xây dựng), lan can, tay vịn và ống dẫn HVAC.

Yêu cầu xử lý : Các đường cong cuộn cuộn (đối với thiết kế kiến ​​trúc), hoàn thiện được đánh bóng (ví dụ: #4 được chải) và nối cơ học (để lắp ráp tại chỗ). Các lớp chung: 304 (trong nhà) và 316 (ngoài trời, để chống lại mưa và độ ẩm).

Trường hợp sử dụng: Các đường ống để vận chuyển chất lỏng vô trùng (ví dụ, dược phẩm, máu) trong bệnh viện hoặc phòng thí nghiệm.

Yêu cầu xử lý : Độ chính xác cắt laser (đối với dung sai chặt chẽ), các mối nối được dây (để duy trì tính vô sinh) và các bề mặt bị thụ động (để tránh ô nhiễm). Các lớp phổ biến: 316L (carbon thấp, không từ tính và chống ăn mòn).

☆ 304: Khả năng chống ăn mòn cho mục đích chung, hiệu quả chi phí, tốt cho việc sử dụng ngoài trời trong nhà hoặc nhẹ.

☆ 316/316L: Hàm lượng niken và molybden cao hơn, lý tưởng cho môi trường ăn mòn (nước mặn, hóa chất) và các ứng dụng thực phẩm/y tế.

☆ 410: Thép không gỉ martensitic, sức mạnh cao nhưng khả năng chống ăn mòn thấp hơn được sử dụng cho các thành phần cấu trúc (ví dụ, hỗ trợ đường ống).

430 : Thép không gỉ ferritic, từ tính, hiệu quả chi phí cho các ứng dụng không quan trọng (ví dụ: lan can trang trí).

Sử dụng các phương pháp hàn nhiệt thấp (ví dụ, TIG thay vì MIG).

.Điều trị nhiệt sau chiến dịch (ủ) để khôi phục cấu trúc vi mô

☆ Cập nhật hoặc ngâm để loại bỏ vật liệu bị oxy hóa trong Haz.

Các công cụ cắt được hiệu chỉnh (ví dụ: máy cắt laser có điều khiển kỹ thuật số).

Máy uốn Sử dụng giòn để tránh giảm đường kính.

Các mối hàn được kiểm tra để căn chỉnh (ví dụ: sử dụng các công cụ căn chỉnh laser).

Sử dụng các dụng cụ sạch (không có ô nhiễm sắt từ các công cụ thép carbon).

Tránh quá nóng (phá vỡ lớp oxit).

Các bước xử lý sau xử lý (thụ động, ngâm) để khôi phục lớp oxit.

Kiểm tra trực quan: Kiểm tra các vệt, vết nứt, hàn hạt hoặc khuyết tật bề mặt sau khi cắt, uốn hoặc hàn.

Thử nghiệm kích thước : Sử dụng calip, micromet hoặc máy quét laser để xác minh chiều dài đường kính, đường kính và bán kính uốn cong.

Thử nghiệm rò rỉ : Đối với các hệ thống chịu áp lực, các khớp kiểm tra sử dụng áp suất thủy tĩnh (nước) hoặc áp suất khí nén (không khí) để phát hiện rò rỉ.

Thử nghiệm ăn mòn: Tiến hành xét nghiệm phun muối (trên ASTM B117) để xác minh khả năng chống ăn mòn, đặc biệt là đối với các ứng dụng ngoài trời hoặc biển.

Thử nghiệm chất lượng mối hàn : Sử dụng các phương pháp thử nghiệm không phá hủy (NDT) như X-quang (để phát hiện các khiếm khuyết mối hàn bên trong) hoặc kiểm tra siêu âm (để kiểm tra độ sâu hàn).