Šta je to Cijev od nehrđajućeg čelika?
Cijev od nehrđajućeg čelika definira se kao cijevni proizvod napravljen transformacijom nehrđajućeg čelika u šuplji cilindrični oblik. Obično se proizvodi bešavnim ili zavarenim tehnikama.
Bešavne cijevi se formiraju bez ikakvih zavarenih spojeva kroz proces ekstruzije ili rotacionog probijanja. S druge strane, zavarene cijevi nastaju spajanjem dviju ivica ploče od nerđajućeg čelika or zavojnice korištenjem različitih metoda zavarivanja.
Cijevi od nehrđajućeg čelika su korisne i svestrane u raznim industrijama
Prvo, otpornost na koroziju koju pokazuju cijevi od nehrđajućeg čelika osigurava dugovječnost i pouzdanost u teškim okruženjima izloženim vlazi ili korozivnim tvarima kao što su kiseline i kemikalije. Široko se koriste u mnogim industrijama kao što su proizvodnja nafte i plina, postrojenja za proizvodnju kemikalija i postrojenja za tretman otpadnih voda.
Nadalje, cijevi od nehrđajućeg čelika su izuzetno jake i otporne i mogu preživjeti postavke visokog pritiska kao što su građevine na moru, nuklearne elektrane, hidraulički sistemi, parne cijevi i nuklearni reaktori. Osim toga, zbog svoje velike toplotne provodljivosti, izmjenjivači topline, koji se široko koriste u sistemima grijanja i industrijskim operacijama, mogu efikasno prenositi toplinu.
Cijevi od nehrđajućeg čelika su vrlo raznovrsne. Na primjer, kao potpora cijevima i konstrukcijama u građevinskoj industriji, za izduvne sisteme u automobilskoj industriji, za preradu, skladištenje i transport prehrambenih proizvoda u industriji hrane i pića, za aseptična okruženja u farmaceutskoj industriji i za elegantnu i modernu estetiku u građevinskoj industriji.
Svojstva i karakteristike nerđajućeg čelika
Nehrđajući čelik se izdvaja od ostalih metala po nizu izvanrednih kvaliteta. Odlična otpornost na koroziju je jedna od njegovih karakteristika.
Zbog prisustva hroma u svom sastavu, nerđajući čelik formira tanak, ali robustan oksidni sloj na svojoj površini kada je izložen kiseoniku. Nehrđajući čelik je materijal izbora za primjenu u neprijateljskim okruženjima ili kada je kontakt s vlagom neizbježan jer ga ovaj pasivni pokrov štiti od korozivnih tvari.
Izuzetna čvrstoća i izdržljivost nehrđajućeg čelika, koji mu omogućavaju da izdrži teška opterećenja i spriječi deformacije čak iu teškim situacijama, su još jedna značajna karakteristika.
Ova inherentna čvrstoća čini cijevi od nehrđajućeg čelika vrlo pogodnim za upotrebu u industrijama kao što su naftovodi i plinovodi ili strukturne komponente izložene visokom pritisku. Osim toga, nehrđajući čelik ima odličnu otpornost na toplinu. Može izdržati visoke temperature bez gubitka dimenzionalne stabilnosti ili strukturalnog integriteta. Zbog ovog svojstva, cijevi od nehrđajućeg čelika su neophodne u okruženjima gdje je važan prijenos topline ili toplinska izolacija, kao što su kemijski ili energetski sektori.
Nehrđajući čelik je istaknuti materijal koji je napravio revoluciju u industriji širom svijeta zbog svoje vrhunske otpornosti na koroziju, izdržljivosti i otpornosti na toplinu.
Proces proizvodnje cijevi od nehrđajućeg čelika
Sirovine koje se koriste u proizvodnji
Na kvalitet i svojstva gotovog proizvoda može značajno utjecati pažljiv izbor sirovina za cijevi od nehrđajućeg čelika.
Željezna ruda, krom, nikl i različiti legirajući elementi su glavni sastojci koji se koriste u stvaranju nehrđajući čelik. Krom povećava čvrstoću nehrđajućeg čelika i dodaje otpornost na koroziju željeznoj rudi koja služi kao osnovni materijal. Nikl poboljšava ukupnu stabilnost legure povećavajući njenu duktilnost i otpornost na visoke temperature. Legirajući elementi poput molibdena, titanijuma i dušika mogu se dodati u preciznim proporcijama kako bi se dodatno poboljšala specifična svojstva na osnovu željene primjene cijevi od nehrđajućeg čelika.
Procesi topljenja i rafiniranja
Kada se sirovine sakupe, prolaze kroz proces topljenja i rafiniranja kako bi se dobio željeni sastav legure nehrđajućeg čelika. Jedna od najčešće korištenih metoda je metoda elektrolučne peći (EAF). U ovom procesu, otpadni metal zajedno sa odabranim sirovinama se puni u peć na električni pogon. Intenzivna toplina koju stvaraju električni lukovi topi ove sastojke zajedno kako bi se stvorila legura u tekućem stanju. Druga metoda koja se široko koristi poznata je kao proces s osnovnom peći za kisik (BOF).
U rezervoaru za pretvarač sa zidovima vatrostalnim materijalom, rastopljeno gvožđe proizvedeno u visokoj peći ili reciklirani otpadni metal se izlaže čistom kiseoniku tako što se ispuhuje na njega. Ovaj postupak pomaže u rafiniranju i pročišćavanju rastaljenog željeza, proizvodeći visokokvalitetni nehrđajući čelik oksidacijom svih prisutnih nečistoća poput ugljika i silicija.
Metoda elektrolučne peći
Jedna od primarnih metoda koja se koristi za proizvodnju nehrđajućeg čelika je kroz elektrolučne peći (EAF). Ove peći su napravljene od velikog lonca koji je obzidan ciglama otpornim na toplinu i mogu preživjeti visoke temperature koje se proizvode dok su u upotrebi. Za zagrijavanje sirovina unutar peći dok se ne rastope i spoje u homogenu suspenziju, EAF proces koristi jake elektrode za proizvodnju električnog luka.
Jednom kada se elektrode spuste u peć, električna struja prolazi kroz njih, proizvodeći ogromnu toplotu koja dostiže temperaturu iznad 3000 stepeni Celzijusa. Osnovni materijali su uništeni ekstremnom toplinom, što također pokreće kemijsku reakciju koja proizvodi rastopljenu leguru nehrđajućeg čelika.
Sastav legure može se precizno kontrolisati podešavanjem proporcija različitih sirovina koje se unose u peć. Zbog svoje prilagodljivosti, cijevi od nehrđajućeg čelika mogu biti prilagođene od strane proizvođača kako bi ispunile jedinstvene industrijske potrebe.
Osnovni metod peći na kiseonik
Još jedan bitan korak u proizvodnji nehrđajućeg čelika je postupak osnovne peći za kisik (BOF). U ovoj metodi, rastopljeno željezo proizvedeno iz visoke peći ili otpadnog metala se prenosi u posudu za pretvarač obloženu kiselim vatrostalnim materijalom. Čisti kiseonik se zatim velikim brzinama uduvava u kupku od rastopljenog gvožđa, uzrokujući brzu oksidaciju nečistoća prisutnih u metalu. Kako kisik stupa u interakciju s nečistoćama poput ugljika i silicija, oni prolaze kroz reakcije sagorijevanja i eliminiraju se kao plinovi ugljični dioksid i silicijum dioksid.
Rastopljeni metal se održava na visokoj temperaturi tokom rafiniranja zahvaljujući ogromnom izlazu topline egzotermne reakcije. Proces se nastavlja sve dok se iz rastopljenog željeza ne ukloni potrebna količina nečistoća, čime se dobije rafinirani nehrđajući čelik pogodan za izgradnju cijevi.
Kvaliteta, čistoća i poželjni kvaliteti nehrđajućeg čelika mogu se odrediti korištenjem bilo kojeg od ova dva glavna postupka za topljenje i rafiniranje metala. Proizvođači pažljivo biraju ove procese na osnovu faktora kao što su isplativost, zahtjevi za kvalitetom i željeni sastav legure za proizvodnju izvanrednih cijevi od nehrđajućeg čelika koje se koriste u industrijama širom svijeta.
Različite vrste cijevi od nehrđajućeg čelika
Bešavne cijevi od nehrđajućeg čelika
Vruće valjane bešavne cijevi
Efikasnost i pouzdanost toplo valjanih bešavnih cijevi dolazi do izražaja pri proizvodnji cijevi od nehrđajućeg čelika. Proizvodni proces počinje zagrijavanjem čvrste cilindrične gredice, obično izrađene od nehrđajućeg čelika, do temperature iznad tačke rekristalizacije. Zatim se probuši trnom u mlinu za bušenje kako bi se stvorila šuplja cijev. Cijev se dodatno izdužuje i smanjuje u promjeru pomoću višestrukih stalka za valjanje dok ne postigne željene dimenzije i završnu obradu površine.
Prednosti toplo valjanih bešavnih cijevi su višestruke. Prvo, posjeduju izuzetna mehanička svojstva zbog odsustva bilo kakvih zavarenih šavova ili spojeva koji mogu ugroziti integritet.
Stoga su pogodni za upotrebu u zahtjevnim okruženjima gdje su pouzdanost i dugovječnost bitni. Industrije kao što su nafta i gas, petrohemija i proizvodnja električne energije u velikoj meri se oslanjaju na toplo valjane bešavne cevi zbog njihove otpornosti na unutrašnji pritisak i sposobnosti da izdrže teške uslove rada.
Hladno vučene bešavne cijevi
Za aplikacije koje zahtijevaju točne dimenzije i glatke površine, hladno vučene bešavne čelične cijevi su odlična opcija. Proizvodni procesi uključuju vruće valjane cijevi od nehrđajućeg čelika, izvlačenje ili provlačenje. Na crtežu, cijevi se provlače kroz kalup manjeg promjera kako bi se smanjio i vanjski promjer (OD) i debljina stijenke uz poboljšanje kvaliteta površine.
S druge strane, filtriranje uključuje prolazak cijevi kroz dva ili više valjaka kako bi se postigli slični rezultati. Hladno vučene bešavne cijevi pokazuju nekoliko prednosti u odnosu na svoje kolege proizvedene drugim metodama. Prvo, imaju superiornu dimenzionalnu tačnost sa malim tolerancijama postignutim tokom samog procesa hladne obrade. Prikladni su za primenu u sektorima kao što su automobilska industrija, vazduhoplovstvo i instrumentacija zahvaljujući svojoj preciznosti. Hladna obrada također poboljšava mehaničke kvalitete nehrđajućeg čelika dok ga ojačava i kaljuje.
Zavarene cijevi od nehrđajućeg čelika
Električno otporno zavarivanje (ERW)
Proces proizvodnje cijevi od nehrđajućeg čelika poznat kao elektrootporno zavarivanje (ERW) je vrlo popularan. Ravna traka ili namotaj od nerđajućeg čelika se šalje kroz niz valjaka koji se formiraju u cilindrični oblik. Rubovi se zatim zagrijavaju pomoću električne struje i pritiskaju zajedno pod pritiskom kako bi se stvorio čvrsti zavareni šav. Nakon zavarivanja, višak materijala se obrezuje i cijev se podvrgava daljnjim procesima dimenzioniranja i ravnanja.
ERW cijevi su odlične za razne primjene zbog svojih brojnih prednosti. Prvo, mogu se proizvoditi u velikim količinama uz relativno nisku cijenu u usporedbi s bešavnim cijevima. Dodatno, dobar kvalitet zavara i ujednačene mehaničke kvalitete osigurava ERW zavarivanje duž cijele dužine cijevi.
Zavarivanje pod vodom (SAW)
Zavarivanje pod vodom (SAW) je još jedna uobičajena metoda za proizvodnju zavarenih cijevi od nehrđajućeg čelika, posebno onih većeg promjera. U ovom procesu, stvara se luk između neprekidno napajane gole elektrode i radnog komada dok je potopljen ispod sloja granuliranog materijala. Toplina koju stvara luk topi i elektrodu i osnovni metal, formirajući rastopljeni bazen koji se stvrdnjava i stvara zavareni spoj. Za cjevovode velikog promjera kao što su vodovodne mreže ili naftovodi, SAW nudi posebne pogodnosti.
Proces omogućava visoke stope taloženja sa odličnim kvalitetom zavarivanja zahvaljujući kontrolisanom okruženju bez atmosferske kontaminacije. SAW je isplativa opcija za velike projekte koji zahtijevaju velike dužine zavarenih cijevi od nehrđajućeg čelika jer je također vrlo učinkovit. Ovi različiti tipovi cijevi od nehrđajućeg čelika mogu se koristiti za aplikacije koje zahtijevaju preciznost ili visok pritisak u raznim industrijama. Odabir odgovarajuće cijevi može pomoći poznavanjem njihovih prednosti i metoda proizvodnje.
Sanitarne cijevi od nehrđajućeg čelika
Kako bi se zajamčio integritet robe i procesa u kojima se koriste, ove specijalizirane cijevi su kreirane tako da se pridržavaju strogih higijenskih standarda i proizvodnih specifikacija.
Sanitarne cijevi od nehrđajućeg čelika izrađene su od visokokvalitetnih legura nehrđajućeg čelika koje posjeduju odličnu otpornost na koroziju i mogu izdržati rigorozne postupke čišćenja bez degradacije. Ove cijevi su savršene za isporuku osjetljivih materijala kao što su jela, pića ili ljekoviti sastojci jer njihova glatka unutrašnja površina smanjuje mogućnost kontaminacije ili rasta bakterija. Njihove nereaktivne kvalitete također zaustavljaju bilo kakve neželjene promjene u ukusu, mirisu ili hemijskom sastavu tokom proizvodnje ili transporta.
Duplex cijevi od nehrđajućeg čelika
Zbog svog posebnog sastava, koji kombinuje austenitnu i feritnu fazu, duplex nerđajući čelik poseduje izuzetnu čvrstoću, otpornost na koroziju i žilavost.
Sastav dupleksnog nerđajućeg čelika se obično sastoji od oko 50% austenitne faze i 50% feritne faze. Ove cijevi imaju visoku zateznu čvrstoću i izuzetnu otpornost na koroziju koja je uzrokovana hloridnim jonima. Štoviše, dupleks cijevi od nehrđajućeg čelika nude bolju zavarljivost od mnogih drugih vrsta nehrđajućeg čelika zbog nižeg koeficijenta toplinskog širenja. Ova karakteristika ih čini vrlo pogodnim za procese proizvodnje koji uključuju zavarivanje ili oblikovanje. Zbog svoje poboljšane izdržljivosti i performansi, duplex nehrđajući čelik je materijal izbora za zahtjevne primjene gdje su i čvrstoća i otpornost na koroziju od ključne važnosti. Predstavlja značajan napredak u tehnologiji materijala.
Kako razvoj cijevi od nehrđajućeg čelika dokazuje, kroz kontinuirano poboljšanje, možemo stvoriti bolju budućnost ruku pod ruku sa čeličnim cijevima.
