Pipes en acier épaisses épaisses: Aperçu technique
1. Définition & Propriétés centrales
Les tuyaux en acier épais lourds sont caractérisés par un rapport épaisseur / diamètre de paroi élevé, conçu pour résister aux pressions extrêmes, Stress mécanique, et environnements corrosifs. Ces tuyaux sont essentiels dans les industries nécessitant une intégrité structurelle dans des conditions difficiles, comme le pétrole et le gaz, énergie nucléaire, et développement des infrastructures12.
2. Matériaux & Fabrication
Matériaux courants:
Acier Carbone: Largement utilisé pour sa durabilité et sa rentabilité dans des applications telles que les systèmes hydrauliques et les supports structurels2.
Acier allié: Alliages à haute résistance (par exemple., API 5L X70) améliorer la résistance à la corrosion et à l'usure mécanique dans les environnements sous-marins ou à haute température13.
Acier inoxydable duplex: Combine la résistance et la résistance à la corrosion, Idéal pour les pipelines offshore exposés aux conditions salines14.
Processus de fabrication:
Tuyaux sans soudure: Produit par extrusion ou perçage rotatif, offrant une épaisseur de paroi uniforme et une résistance à la pression supérieure12.
Tuyaux soudés: Utilisé pour les applications sensibles aux coûts, bien que les contraintes résiduelles (par exemple., jusqu'à 660 Stress longitudinal MPA dans les soudures de 80 mm d'épaisseur) exiger un traitement thermique après le soudage pour assurer la stabilité structurelle4.
Spécification des tuyaux à paroi lourds
Emballage
Package standard, casquettes en plastique, huile antirouille, Termes biseautés
Application
Tuyau d'huile et de boîtier; Tuyau de navire à pression; Pilier hydralique Used Pipe; Tuyau automobile; Pipe de l'industrie de la guerre
Taille du diamètre extérieur en pouce
3/4”Épaisseur de paroi à 48”: SCH120, SCH160, et XXS
Tous les tuyaux sont marqués comme suit: Nom du fournisseur ou du fabricant, Standard, Grade, DEPUIS, Épaisseur, Longueur, Numéro de chaleur
3. Applications clés
Huile & Gaz:
Pipeaux de gaz à haute pression (par exemple., Pression de fonctionnement ≥ 100 psig) et les contreventes de forage offshore23.
Pipelines sous-marins (par exemple., acier duplex avec une épaisseur de paroi de 25 mm) résistant à la corrosion de l'eau de mer14.
Infrastructure:
Colonnes structurelles pour les gratte-ciel et les ponts, en utilisant des tuyaux en acier en carbone avec des épaisseurs de paroi jusqu'à 40 mm12.
Énergie nucléaire:
Systèmes de transmission de vapeur dans les réacteurs, nécessitant des tuyaux en acier en alliage pour résister à des températures dépassant 600 ° C24.
4. Étude de cas: Tarifs antidumping
Dans 2008, les États-Unis. Fonctions antidumpantes lourdes et anti-subventes imposées sur les tuyaux en acier de qualité carbone soudés de qualité carbone soudés de fabrication chinoise, Citant des prix et des subventions injustes. Ces tuyaux, principalement utilisé dans les systèmes HVAC, face aux tarifs pour protéger les industries nationales des distorsions du marché3.
5. Tendances futures
Gestion du stress résiduel: Des techniques avancées telles que la diffraction des neutrons et les méthodes de contour sont en cours d'adoption pour analyser et atténuer les contraintes dans les soudures à parois épaisses4.
Innovations matérielles: Développement d'aciers ultra-hauts (UHSS) pour l'exploration de l'huile plus profonde et les environnements extrêmes14.
2. Normes nationales chinoises (FR) pour les tuyaux sans couture
Diamètre extérieur (mm)
Épaisseur de paroi standard (mm)
Pression admissible (MPa)
Exemples de matériaux
32–159
2.5–6
10–25
20# Acier Carbone, 16ACTEUR ALLIAGE MN 27
219–426
6–40
25–45
Q345B ACTEUR À LOW-ALLY 17
500–900
40–60
≥60
SA335 P91 Alliage à haute température 27
3. Comparaison de l'épaisseur de la paroi ASME
Diamètre nominal (NPS)
Calendrier
Diamètre extérieur (mm)
Gamme d'épaisseur de paroi (mm)
1/2″–24″
Sch40 - sch160
21.3–609.6
2.11–40.9
24″–48″
Sch20 - schxx
610–1219
6.35–100
Note: Formule de calcul d'épaisseur de paroi: Épaisseur de paroi = P⋅d02([un]t⋅ϕ + p)Épaisseur du mur=2([un]t⋅ϕ+p)p⋅D0
où pp = pression de conception, D0D0 = diamètre extérieur, [un]t[un]t = stress admissible, ϕϕ = facteur de soudure (1 pour les tuyaux sans couture) 45.
4. Tuyaux sans couture à parois épaisses de grand diamètre
Tolérance d'épaisseur de paroi: ± 10% pour les tuyaux sans couture; ± 5% pour les tuyaux tirés à froid précis 27.
Relation d'épaisseur de mur de pression: Pour le même diamètre extérieur, un 10 L'augmentation du MPa de la pression de conception nécessite une augmentation de 15% à 20% de l'épaisseur de la paroi 45.
Calcul du poids: Poids (kg/m)=(Épaisseur de paroi OD)× épaisseur de paroi × 0,024661 000Poids (kg/m)=1,000(OD-Épaisseur du mur)×Épaisseur du mur×0.02466 Pour le carbone / acier en alliage; se multiplier par 1.02 pour l'acier inoxydable 12.
Cette synthèse intègre des normes techniques (FR, COMME MOI) et les pratiques industrielles pour des applications allant des composants structurels aux systèmes ultra-haute pression
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