Warmgewalste koolstofstalen buis Naadloze buizen Sch40 Hoge kwaliteit koolstoflegering buis Koolstofstalen buis Canghai

Koolstofstalen buizen worden veel gebruikt in diverse industrieën vanwege hun uitstekende mechanische eigenschappen en kosteneffectiviteit. Ze worden voornamelijk gemaakt van koolstofstaal, een legering van ijzer en koolstof, met kleine hoeveelheden andere elementen zoals mangaan, silicium, zwavel en fosfor.

Chemische samenstelling

• Koolstof (C)Het koolstofgehalte in koolstofstalen buizen varieert doorgaans van 0,05% tot 2,1%. Dit is een cruciaal element, omdat het de sterkte en hardheid van de buis aanzienlijk beïnvloedt. Een hoger koolstofgehalte leidt over het algemeen tot een hogere sterkte, maar kan ook de ductiliteit verminderen.
• Mangaan (Mn): Mangaan wordt toegevoegd om de hardbaarheid en sterkte van het staal te verbeteren. Het helpt ook bij het deoxideren van het staal tijdens het productieproces. Het gehalte varieert meestal van 0,30% tot 1,50%.
• Silicium (Si): Silicium werkt als een deoxidator en draagt ​​ook bij aan de sterkte van het staal. Het typische siliciumgehalte ligt rond de 0,15% - 0,30%.
• Zwavel (S) en fosfor (P): Deze worden beschouwd als onzuiverheden. Een hoog zwavelgehalte kan leiden tot hitte-kortheid (brosheid bij hoge temperaturen), terwijl een hoog fosforgehalte kan leiden tot koude-kortheid (brosheid bij lage temperaturen). Hun gehaltes worden meestal zo laag mogelijk gehouden, met een zwavelgehalte van minder dan 0,05% en een fosforgehalte van minder dan 0,04%.

Mechanische eigenschappen

• Treksterkte: Koolstofstalen buizen hebben een goede treksterkte, waardoor ze axiale krachten kunnen weerstaan ​​zonder te breken. De treksterkte kan variëren van 370 MPa tot 700 MPa, afhankelijk van de kwaliteit en het productieproces.
• VloeisterkteDe vloeigrens geeft het punt aan waarop het materiaal plastisch begint te vervormen. Het is een belangrijke parameter voor ontwerpdoeleinden. Voor koolstofstalen buizen kan de vloeigrens variëren van 205 MPa tot 550 MPa.
• Ductiliteit: Ze bezitten een zekere mate van ductiliteit, waardoor ze gebogen of gevormd kunnen worden zonder te breken. De rek bij breuk ligt meestal tussen de 15% en 30%.

• Naadloze buisproductie:
  • Heet - werkend: Het proces begint met een massieve knuppel van koolstofstaal. De knuppel wordt verhit tot een hoge temperatuur en vervolgens doorboord tot een holle buis. Dit gebeurt meestal door middel van een roterend doorboringsproces. Na het doorboren wordt de buis verder bewerkt door middel van een reeks walsbewerkingen om de gewenste afmetingen en mechanische eigenschappen te bereiken.
  • Koud werken: In sommige gevallen worden koudbewerkingsprocessen zoals koudtrekken of koudwalsen gebruikt om de maatnauwkeurigheid en oppervlakteafwerking van naadloze buizen te verbeteren. Koudbewerking kan ook de sterkte van de buis enigszins verhogen.
• Productie van gelaste buizen:
  • VormenGelaste koolstofstalen buizen worden eerst gevormd uit platte stalen platen of rollen. De platen worden door een reeks rollen gevoerd om ze in een cilindrische vorm te brengen.
  • LassenDe randen van de gevormde cilindrische vorm worden vervolgens aan elkaar gelast. De meest voorkomende lasmethoden zijn hoogfrequent inductielassen (HFW) en onderpoederlassen (SAW). HFW wordt vaak gebruikt voor buizen met een kleinere diameter, terwijl SAW geschikt is voor buizen met een grotere diameter en dikkere wanden. Na het lassen kunnen de buizen aanvullende processen ondergaan, zoals warmtebehandeling en afwerking.

Olie- en gasindustrie: Koolstofstalen buizen worden veelvuldig gebruikt voor het transport van ruwe olie, aardgas en geraffineerde aardolieproducten. Ze zijn bestand tegen de hoge druk en corrosieve omgevingen die gepaard gaan met de exploratie, productie en het transport van olie en gas. Op een offshore olieplatform worden bijvoorbeeld koolstofstalen buizen gebruikt om de boorput te verbinden met de productiefaciliteiten op het platform en vervolgens de olie en het gas via onderzeese pijpleidingen naar de kust te transporteren.

BouwsectorZe worden gebruikt in bouwconstructies voor loodgieters-, verwarmings-, ventilatie- en airconditioningsystemen (HVAC). In loodgieterssystemen worden koolstofstalen buizen gebruikt voor de watertoevoer en afvoer van afvalwater. In HVAC-systemen worden ze gebruikt voor de distributie van warme of koude lucht en koelmiddel. In een hoogbouw worden bijvoorbeeld koolstofstalen buizen geïnstalleerd in de centrale verwarmings- en koelsystemen om warm of gekoeld water naar verschillende verdiepingen te transporteren.

• Verzinken:Verzinken is een veelgebruikte oppervlaktebehandeling voor koolstofstalen buizen. Hierbij wordt de buis gecoat met een laag zink. De zinklaag biedt uitstekende corrosiebestendigheid door te fungeren als een opofferingsanode. Wanneer de buis wordt blootgesteld aan een corrosieve omgeving, corrodeert het zink eerst, waardoor het onderliggende staal wordt beschermd.
• Schilderen: Buizen kunnen ook geverfd worden voor een decoratieve afwerking en extra bescherming tegen corrosie. De verf fungeert als een barrière tussen het staal en de omgeving en voorkomt dat vocht en andere corrosieve stoffen het oppervlak van de buis bereiken. Afhankelijk van de specifieke toepassingsvereisten zijn er verschillende soorten verf beschikbaar, zoals epoxyverf voor een betere chemische bestendigheid en alkydverf voor algemeen gebruik.
• Coating met kunststoffen: Sommige koolstofstalen buizen zijn gecoat met kunststoffen zoals polyethyleen of polypropyleen. Deze kunststofcoatings bieden een goede chemische bestendigheid en kunnen worden gebruikt in toepassingen waarbij de buis wordt blootgesteld aan corrosieve chemicaliën of zware omstandigheden.

• Normen: Koolstofstalen buizen worden geproduceerd volgens diverse internationale en nationale normen, zoals ASTM A53 (voor naadloze en gelaste koolstofstalen buizen voor algemeen gebruik), ASTM A106 (voor naadloze koolstofstalen buizen voor gebruik bij hoge temperaturen) en API 5L (voor leidingen die worden gebruikt in de petroleum- en aardgasindustrie). Deze normen specificeren de afmetingen, chemische samenstelling, mechanische eigenschappen en testmethoden voor de buizen.
• Testen:
  • Visuele inspectie:Buizen worden eerst visueel geïnspecteerd op oppervlaktedefecten zoals scheuren, putjes en de kwaliteit van de lasnaden.
  • Dimensionale testen:De afmetingen van de buizen, waaronder de buitendiameter, binnendiameter en wanddikte, worden gemeten om er zeker van te zijn dat ze voldoen aan de opgegeven toleranties.
  • Mechanische testenTrekproeven, vloeigrenstesten en hardheidstests worden uitgevoerd om de mechanische eigenschappen van de buizen te verifiëren. Daarnaast kunnen er impacttesten worden uitgevoerd om te beoordelen of de buis bestand is tegen plotselinge belastingen of stoten.
  • Niet-destructief onderzoek (NDO)Methoden zoals ultrasoon onderzoek (UT), magnetisch onderzoek (MPT) en radiografisch onderzoek (RT) worden gebruikt om interne defecten zoals holtes, insluitsels en scheuren op te sporen zonder de pijp te beschadigen.

• Kracht:Ze zijn zeer sterk, waardoor ze zware lasten en druk kunnen weerstaan. Hierdoor zijn ze geschikt voor een breed scala aan toepassingen waarbij structurele integriteit van cruciaal belang is.
• KosteneffectiviteitVergeleken met andere materialen, zoals roestvrij staal of gelegeerd staal, zijn buizen van koolstofstaal over het algemeen kosteneffectiever. Hierdoor zijn ze een populaire keuze in sectoren waar kosten een belangrijke factor zijn.
• Lasbaarheid: Koolstofstalen buizen zijn goed lasbaar, wat zorgt voor eenvoudige fabricage en installatie. Verschillende lasmethoden kunnen worden gebruikt om de buizen te verbinden, afhankelijk van de specifieke eisen van het project.