Ածխածնային պողպատե անկապ խողովակների դասակարգման համապարփակ վերլուծություն՝ ազգային ստանդարտներից մինչև կիրառման սցենարներ

Ներածություն. Ինչու՞ է ածխածնային երկաթի անկապարանային խողովակների դասակարգումը կարևոր:

Ածխածնային երկաթի անկապարանային խողովակները, որոնք հանդես են գալիս որպես արդյունաբերության «արյունատար անոթներ», կարևոր դեր են կատարում հեղուկների տեղափոխման, ճնշման փոխանցման և կառուցվածքների աջակցման գործում՝ ներառյալ նավթի, քիմիական, էներգետիկայի և մեքենաշինության ոլորտները: Տարբեր շահագործման պայմաններ խողովակների նյութի նկատմամբ դնում են շատ տարբեր շահագործման պահանջներ՝ սկսած սովորական հեղուկների տեղափոխումից սովորական ջերմաստիճանի և ճնշման պայմաններում մինչև բարձր ջերմաստիճանի և ճնշման պայմաններում գոլորշու տեղափոխման համար նախատեսված խողովակաշարեր, սկսած ընդհանուր շենքերի կառուցվածքներից մինչև միջուկային էլեկտրակայանների հիմնական սարքավորումներ: Ածխածնային երկաթի անկապարանային խողովակների ճիշտ դասակարգի ընտրությունը ոչ միայն ազդում է նախագծի որակի և անվտանգության վրա, այլև ուղղակիորեն ազդում է նախագծի ներդրումների տնտեսական արդյունավետության վրա:

Այս հոդվածը համակարգավորելու է ածխածնային պողպատե առանց շ seams խողովակների դասակարգման համակարգը՝ սկսած իրագործման ստանդարտներից, նյութի դասերից, արտադրության գործընթացներից մինչև ստուգման պահանջները, որպեսզի օգնի ձեզ գտնել նյութերի ընտրության բարդ լաբիրինթում ամենագիտական որոշումների ընտրության ճանապարհը։

I. Ածխածնային պողպատե առանց շ seams խողովակների հիմնարար դասակարգման չափանիշներ
Ածխածնային պողպատե առանց շ seams խողովակների դասակարգումը հիմնականում արտահայտվում է չորս չափանիշներով՝ իրագործման ստանդարտի դաս, նյութի դաս, արտադրության որակի դաս և շահագործման պայմանների դաս։

1.1 Իրագործման ստանդարտներով դասակարգում
Մեր երկրում ածխածնային պողպատե առանց շ seams խողովակների արտադրությունը և կիրառումը հիմնականում հետևում են հետևյալ հիմնարար ազգային ստանդարտներին, որոնք իրենց հերթին կազմում են կարևոր դասակարգման հիմքը՝

Ստանդարտի կոդ | Ստանդարտի անվանում | Հիմնական կիրառում

GB/T 8163 Հեղուկների տեղափոխման համար նախատեսված առանց շ seams պողպատե խողովակներ | Ընդհանուր հեղուկների տեղափոխում, օրինակ՝ նավթ, նավթային գազ, ջուր, օդ և այլն։

GB 3087՝ Անսեղմանյութ պողպատե խողովակներ ցածր և միջին ճնշման boilere-ների համար | Սուպերտաքացված գոլորշի, եռացող ջուր և այլն ցածր և միջին ճնշման boilere-ներում

GB 6479՝ Բարձր ճնշման անսեղմանյութ պողպատե խողովակներ պարարտանյութերի սարքավորումների համար | Բարձր ճնշման պարարտանյութերի սարքավորումներ և մայրուղիներ, ներառյալ ցածր ջերմաստիճանի պայմանները

GB 9948՝ Նավթի կոտրման համար անսեղմանյութ պողպատե խողովակներ | Նավթի կոտրման միավորներ, որտեղ 8163-ը չի համապատասխանում

GB/T 5310՝ Բարձր ճնշման boilere-ների համար անսեղմանյութ պողպատե խողովակներ | Բարձր ճնշման boilere-ների սուպերտաքացված գոլորշու մայրուղիներ

GB/T 8162՝ Կառուցվածքային նպատակների համար անսեղմանյութ պողպատե խողովակներ | Ընդհանուր կառուցվածքային և մեխանիկական կառուցվածքներ, օրինակ՝ շենքերի և մեքենաների մասեր

GB/T 9711՝ Նավթի և գազի արդյունաբերության տրանսպորտային պողպատե խողովակներ՝ երկարատև նավթի և գազի մայրուղիներ

Պետք է նշել, որ միջուկային էլեկտրակայանների նման հատուկ ոլորտները ունեն սեփական դասակարգման ստանդարտներ: Օրինակ՝ GB/T 24512.1-ը սահմանում է միջուկային էլեկտրակայաններում օգտագործվող անառակ ածխածնային պողպատե խողովակների դասակարգման պահանջները, որոնք կիրառվում են 1-ին, 2-րդ և 3-րդ դասի սարքավորումների համար:

1.2 Նյութի մակարդակով դասակարգում

Անառակ ածխածնային պողպատե խողովակների տարածված նյութի մակարդակներն են.

Ցածր ածխածնային պողպատի շարք՝ 10-րդ և 20-րդ մարկայի պողպատ՝ հիմնականում օգտագործվում է հեղուկների տեղափոխման խողովակաշարերի համար

Միջին ածխածնային պողպատի շարք՝ 35-րդ և 45-րդ մարկայի պողպատ՝ հիմնականում օգտագործվում է մեխանիկական արտադրության մասերի համար

Ցածր համաձուլվածքային շարք՝ Q345 (16Mn), 09MnV՝ օգտագործվում է բարձր ամրություն Richանացնող կիրառումների համար:

II. Հիմնարար ստանդարտային մակարդակների մանրամասն վերլուծություն

2.1 Հեղուկների տեղափոխման համար նախատեսված անառակ պողպատե խողովակներ (GB/T 8163)

Սա անառակ ածխածնային պողպատե խողովակների ամենահիմնարար ստանդարտն է, որը կիրառվում է նավթի, նավթային գազի և կոմունալ միջավայրի մեջ, երբ նախագծային ջերմաստիճանը 350°C-ից ցածր է, իսկ ճնշումը՝ 10,0 ՄՊա-ից ցածր:

Նյութի մակարդակներ՝ 10, 20, Q345 և այլն:

Ստուգման պահանջներ՝ Պարտադիր են քիմիական բաղադրության վերլուծությունը, ձգման փորձարկումը, սեղմման փորձարկումը և հիդրոստատիկ փորձարկումը։ Ծայրային տարածման և սառը ծալման փորձարկումները կարող են պահանջվել համաձայնագրի համաձայն։

Արտադրման գործընթաց՝ Հիմնականում հալվում են բաց վառարաններում կամ կոնվերտերներում, ինչը հանգեցնում է համեմատաբար ավելի շատ խառնուրդների և ներքին սխալների առաջացմանը։

Կիրառման ոլորտներ՝ Ընդհանուր արդյունաբերական գազամուղներ, ջրի մաքրման համակարգեր և ցածր ճնշման տակ հեղուկների տեղափոխման համակարգեր։

2.2 Ցածր և միջին ճնշման տակ աշխատող boilերների համար նախատեսված անառակ պողպատե խողովակներ (GB 3087)՝ Բոյլերային համակարգերի համար մշակված ստանդարտ, որը կիրառվում է ցածր և միջին ճնշման տակ աշխատող բոյլերների գերտաքացված գոլորշու և եռացող ջրի գազամուղներում։

Նյութի մակարդակներ՝ 10, 20

Ստուգման պահանջներ՝ Ընդհանուր փորձարկումներից բացի պարտադիր է սառը ծալման փորձարկումը։

Արտադրման գործընթաց՝ Նման է 8163-ին, հալվում են բաց վառարաններում կամ կոնվերտերներում, սակայն որակի վերահսկման պահանջները մի փոքր բարձր են։

Կիրառման ոլորտներ՝ հանրային գոլորշու մայրուղիներ թերմոստատներում, ջերմաէլեկտրակայաններում, ջեռուցման համակարգերում և նավթաքիմիական ձեռնարկություններում։

2.3 Անառակ պողպատե խողովակներ նավթի կոտրման համար (GB 9948)՝ Հատուկ նախագծված են նավթի մշակման միավորների համար և համապատասխանում են դեպքերին, երբ GB/T8163 պողպատե խողովակները չեն կարող օգտագործվել։

Նյութի մակարդակներ՝ 10, 20; Քրոմ-մոլիբդենային պողպատի շարքը ներառում է 12CrMo, 15CrMo և այլն։

Ստուգման պահանջներ՝ Բացի հիմնարար փորձարկումներից՝ անհրաժեշտ են նաև բացվածքի և հարվածային փորձարկումները, իսկ ստուգման պահանջները շատ խստեցված են։

Արտադրության գործընթաց՝ Հիմնականում օգտագործվում է էլեկտրային վառարանի հալում և կաթսայի մաքրման մեթոդ, որի արդյունքում բաղադրության և ներքին թերությունների քանակը համեմատաբար փոքր է։

Կիրառման ոլորտներ՝ Նավթի և նավթային գազի միջավայրեր, որտեղ նախագծված ջերմաստիճանը գերազանցում է 350 ℃-ը կամ ճնշումը՝ 10,0 ՄՊա-ն, ջրածնի մոտ աշխատող մայրուղիներ, լարվածության կոռոզիայի ենթակա միջավայրեր։

2.4 Բարձր ճնշման վարսավիրային պարտադիր պողպատե խողովակներ բարձր ճնշման վարսավիրային սարքավորումների համար (GB 6479)՝ նախատեսված բարձր ճնշման վարսավիրային սարքավորումների և գազամղումների համար, որոնք աշխատում են ծանր պայմաններում՝ -40℃–ից մինչև 400℃ ջերմաստիճանային միջակայքում և 10,0–32,0 ՄՊա ճնշման տակ:

Նյութի մակնիշներ՝ 10, 20G, 16Mn և այլն:

Ստուգման պահանջներ՝ սխալաների բացառման համար ստրիկտ պահանջվում են խողովակների ընդլայնման և հարվածային փորձարկումներ, հատկապես ցածր ջերմաստիճանում հարվածային ամրության նկատմամբ հատուկ պահանջներ:

Արտադրման գործընթաց՝ ստանդարտը ինքնուրույն սահմանում է լադլ ռեֆայնինգի պահանջները, որոնք նվազեցնում են խառնուրդների քանակը և ներքին թե 결ուտները, այդպիսով ապահովելով բարձրագույն որակ:

Կիրառման ոլորտներ՝ ցածր ջերմաստիճանի (ստորև -20℃) միջավայրեր, բարձր ճնշման քիմիական միջավայրեր, ինչպես նաև ամենաբարձր անվտանգության պահանջներ ներկայացնող դեպքեր:

2.5 Բարձր ճնշման թերմոստատների համար նախատեսված վարսավիրային պողպատե խողովակներ (GB/T 5310)՝ բարձր ճնշման թերմոստատների համակարգերի համար նախատեսված հատուկ ստանդարտ, որը կիրառվում է բարձր ճնշման թերմոստատներում գերտաքացված գոլորշու միջավայրերում:

Նյութի մակնիշներ՝ 20G, քրոմ-մոլիբդենային պողպատի շարք՝ 15MoG, 20MoG, 12CrMoG, 15CrMoG և այլն:

Ստուգման պահանջներ՝ Համարժեք է 6479-ին, խիստ հետևելով բացվածքի և հարվածի փորձարկումներին։

Արտադրման գործընթաց՝ Բաղադրիչի մշակում, արտակարգ բարձր նյութի որակ։

Միջազգային համեմատություն՝ GB/T 5310 ստանդարտում նշված 20G համարժեք է ASME SA-106 Gr.B-ին, և դրանք միջազգային ճարտարագիտության մեջ փոխանակելի են։

2.6 Կառուցվածքային նպատակների համար նախատեսված անառակ պողպատե խողովակներ (GB/T 8162)։ Վերը նշված հեղուկների տեղափոխման կիրառումից տարբերվելով՝ այս տիպի արտադրանքը օգտագործվում է ընդհանուր կառուցվածքների և մեխանիկական կառուցվածքների համար։

Նյութերի մակարդակներ՝ 10, 20, 35, 45, Q345, 20Cr, 40Cr, 15CrMo և այլն։

Չափսերի ճշգրտություն՝ Դասակարգված է չորս մակարդակի՝ D1–D4, ըստ արտաքին տրամագծի շեղման, ամենաբարձր ճշգրտությունը հասնում է ±0.50%-ի (նվազագույնը ±0.10 մմ)։

Կիրառման ոլորտներ՝ կամուրջներ, շենքեր, մեխանիկական մասեր, ավտոմեքենաների բեռնվածություն կրող մասեր, հիդրավլիկ ստայակներ և այլն։

III. Արտադրման որակի մակարդակների դասակարգում և ընտրության տրամաբանություն

3.1 Որակի մակարդակների դասակարգում՝ ցածրից բարձր

Հիմնված հալման գործընթացների, ստուգման պահանջների և գործնական կիրառման ցուցանիշների վրա՝ վերոնշյալ ստալյան խողովակների ստանդարտների արտադրական որակի դասերը դասակարգվում են հետևյալ կերպ.

GB/T 8163 < GB 3087 < GB 9948 < GB/T 5310 < GB 6479

Դասակարգումը ընթանում է ցածրից դեպի բարձր։ Նշելի է, որ GB 6479-ը՝ իր սառը ջերմաստիճանում հարվածային ճկունության նկատմամբ հատուկ պահանջների և ամենախիստ լադլ ռեֆինինգի կանոնակարգերի շնորհիվ, զբաղեցնում է որակի ամենաբարձր դասը։

3.2 Հիմնական ընտրության տրամաբանություն

Իրական ճարտարագիտական ընտրության ժամանակ պետք է հետևել հետևյալ որոշումների կայացման սկզբունքներին.

**Էքսպլուատացիայի պայմանների համապատասխանության սկզբունքը.** Ընդհանուր էքսպլուատացիայի պայմանների համար օգտագործել 8163-ը, իսկ բարձր ջերմաստիճանի և բարձր ճնշման պայմաններում՝ 9948-ը կամ 6479-ը։

**Ջերմաստիճանի առաջնայինության սկզբունքը.** Եթե նախագծային ջերմաստիճանը գերազանցում է 350°C-ը կամ ցածր է −20°C-ից, ապա անմիջապես ընտրել ավելի բարձր որակի դասը։

**Միջավայրի հատուկ բնույթի սկզբունքը.** Ջրածնի ազդեցության տակ գտնվող գործողությունների և լարվածության կոռոզիայի միջավայրում օգտագործել 9948-ը կամ 6479-ը։

**Կանոնադրական համապատասխանության սկզբունքը.** Ստեղծված գոլորշու մայրուղիները, որոնք մտնում են boilерի վերահսկման շրջանակի մեջ, պետք է լինեն 3087 կամ 5310 ստանդարտներին համապատասխանող պողպատե խողովակներ:

**Տնտեսական սկզբունքը.** Բարձր որակի պողպատե խողովակները ավելի թանկ են (օրինակ՝ 9948-ը մոտավորապես 1/5-ով ավելի թանկ է, քան 8163-ը), ինչը պահանջում է հավասարակշռություն հաստատունության և ծախսերի միջև:

3.3 Կարևոր սահմանափակումներ
«Ճնշման տակ գտնվող խողովակաշարերի անվտանգության տեխնիկական վերահսկման կանոններ» ստանդարտների պահանջների համաձայն.

GB 3087 և GB 8163 ստանդարտներին համապատասխանող պողպատե խողովակները չեն կարող օգտագործվել GC1 դասի ճնշման տակ գտնվող խողովակաշարերում (եթե յուրաքանչյուր խողովակ չի ենթարկվում ուլտրաձայնային ստուգման և որակը չի ցածրանում L2.5 դասից ցածր, ինչպես նաև եթե նախագծային ճնշումը ≤4.0 ՄՊա է):

IV. Նավաշինության և միջուկային էլեկտրակայանների նման հատուկ ոլորտներում դասակարգումը

4.1 Նավերի համար նախատեսված անառակ պողպատե խողովակներ (GB/T 5312)
Նավային խողովակաշարերի համակարգերը դասակարգվում են երեք դասի՝ I, II և III, կախված նախագծային ճնշումից և ջերմաստիճանից.

Խողովակաշարի դասը | Նախագծային ճնշման/ջերմաստիճանի պահանջները | Տիպիկ կիրառումներ

Աստիճան I | Բարձր պարամետրեր (օրինակ՝ գոլորշի >1,6 ՄՊա/300 °C) | Բարձրճնշման գոլորշի և վառելիքի մեջ այրվող հեղուկ նյութերի մայրուղիներ

Աստիճան II | Միջին պարամետրեր | Միջին ճնշման համակարգեր

Աստիճան III | Ցածր պարամետրեր | Ցածր ճնշման օժանդակ համակարգեր
Ստալի մեծություններն են՝ 320, 360, 410, 460 և 490, որտեղ թվերը ներկայացնում են նվազագույն ձգման ամրությունը (ՄՊա)

4.2 Անսեղմանային ստալե խողովակներ միջուկային էլեկտրակայանների համար (GB/T 24512.1): Միջուկային էլեկտրակայանների համար նախատեսված անսեղմանային ածխածնային ստալե խողովակները անվտանգության մակարդակների համաձայն դասակարգվում են հետևյալ կերպ.

Մակարդակ 1. Ամենաբարձր մակարդակի միջուկային անվտանգության սարքավորումներ

Մակարդակ 2. Կարևոր անվտանգության սարքավորումներ

Մակարդակ 3. Ընդհանուր անվտանգության սարքավորումներ

Ոչ միջուկային մեծություն. Պարենկային կղզի և օժանդակ համակարգեր

Վ. Ամենավերջին որակի դասակարգման և գնահատման համակարգը Բացի ավանդական ստանդարտ դասակարգման համակարգից՝ արդյունաբերությունը վերջին տարիներին ներդրել է ավելի ճշգրիտ որակի դասակարգման և գնահատման համակարգ: Ըստ T/CAS ES470700003-2022 «Արդյունաբերական արտադրանքի որակի դասակարգման և գնահատման կանոնները. անշարժ պողպատե և համաձուլվածքային պողպատե խողովակային միացումներ».

Գնահատման չափանիշներ.

Հիմնարար որակավորման վերանայում (մեկ ցուցանիշի վետո)

Արտադրության ապահովման հնարավորության գնահատում (մեկ ցուցանիշի գնահատական)

Արտադրանքի աշխատանքային ցուցանիշների փորձարկում (մեկ ցուցանիշի գնահատական)

Որակի դասակարգման կարգը. ըստ համատեղված գնահատման միավորների՝ դասակարգվում է 9 աստիճանի, բարձրից ցածր՝

AAA, AA, A (Շատ բարձր որակ)

BBB, BB, B (Բարձր որակ)

CCC, CC, C (Նորմատիվ որակ)

Այս դասակարգման մեթոդը ավելի լիակատար կերպով արտացոլում է արտադրանքի իրական որակի մակարդակը և բավարարում է օգտագործողների արտադրանքի որակի նկատմամբ տարբերակված պահանջները:

VI. Ընտրության որոշման հրահանգներ և տարածված սխալ պատկերացումներ

6.1 Չորս քայլանի ընտրության մեթոդ
Բացատրեք կիրառման ոլորտը. Հեղուկի տեղափոխում։ Ջերմային սարքավորումների միացման խողովակներ։ Կառուցվածքային բեռնվածություն կրող տարրեր։

Էքսպլուատացիոն պայմանների գնահատական՝ ջերմաստիճան, ճնշում, մեդիայի բնութագրեր, շրջակա միջավայրի պայմաններ

Ստանդարտների համապատասխանեցում՝ վերը նշված վերլուծության հիման վրա ընտրել կիրառելի ստանդարտները:

Գրեյդի որոշում՝ ընտրել ստանդարտային շրջանակում ամենատնտեսական նյութի գրեյդը:

6.2 Տարածված ընտրության սխալ պատկերացումներ
Սխալ պատկերացում 1՝ «8163-ը համատեղելի է և կարող է օգտագործվել բոլոր դեպքերում»:
Ուղղում՝ 8163-ը խիստ արգելված է հատուկ էքսպլուատացիոն պայմաններում, ինչպես օրինակ՝ բարձր ջերմաստիճան, բարձր ճնշում, ցածր ջերմաստիճան և ջրածնի ազդեցություն:

Սխալ պատկերացում 2՝ «Ո quanto բարձր է ստանդարտային գրեյդը, այնքան ավելի անվտանգ է»:

Ուղղում. Ստանդարտային կարգավիճակը պետք է համապատասխանի իրական պահանջներին. չափից շատ ընտրելը հանգեցնում է թափոնների (օրինակ՝ 5310-ը օգտագործվում է ընդհանուր ջրատար խողովակների համար)։

Սխալ պատկերացում 3. «Պետք է նայել միայն ստանդարտին, այլ ոչ թե հալման գործընթացին»։

Ուղղում. Նույն ստանդարտի դեպքում տարբեր արտադրողների հալման գործընթացների տարբերությունները կարող են ազդել իրական որակի վրա։

Սխալ պատկերացում 4. «Անտեսել ստուգման պահանջների տարբերությունները»։

Ուղղում. Բարձրորակ կարգավիճակի ստանդարտների հիմնական առավելությունը կայանում է ավելի խիստ ստուգման պահանջներում։

Եզրակացություն. Գիտական ընտրությունը ստեղծում է ինժեներական արժեք։ Ածխածնային պողպատե անամբարձ խողովակների կարգավորումը հանդիսանում է համակարգ, որը ընդգրկում է բոլոր մակարդակները՝ հիմնարարից մինչև caրգավորված բարձրակարգ, ընդհանուրից մինչև մասնագիտացված։ Ճիշտ նյութի ընտրությունը պետք է հիմնված լինի շահագործման պայմանների ճշգրիտ գնահատման, ստանդարտների լայն հասկացության և հիմնավորված որակի պահանջների վրա՝ հավասարակշռություն գտնելով հուսալիության և տնտեսականության միջև։

Բարդ շահագործման պայմանների կամ անորոշությունների դեպքում խորհուրդ է տրվում դիմել մասնագետ նյութերի ինժեների, իսկ անհրաժեշտության դեպքում՝ կատարել փոքր մասշտաբի փորձարկումներ ստուգման համար: Ի վերջո, սխալ նյութի ընտրության պատճառով առաջացած մայրուղու վթարման կորուստները զգալիորեն գերազանցում են նյութի համար վճարված հիմնավորված լրավճարը: