การเชื่อมท่อเหล็กเป็นเรื่องธรรมดา การเชื่อมเป็นวิธีการหลักในการต่อท่อจากปลายถึงปลายท่อเพื่อสร้างความยาวที่ยาวขึ้น และการติดข้อต่อ หน้าแปลน และกิ่งก้านในท่อ โครงโครงสร้าง และโรงงานอุตสาหกรรม เป็นเรื่องจริงที่เท่าเทียมกันว่าไม่ใช่ทุกข้อต่อท่อจะถูกเชื่อม: ข้อต่อแบบเกลียว หน้าแปลน ร่อง การบีบอัดและแบบกดล้วนมีข้อต่อเชิงกล และทางเลือกระหว่างข้อต่อเหล่านี้ขึ้นอยู่กับความดัน อุณหภูมิ การเข้าถึง วัสดุ และค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาในอนาคต
ทำไมต้องเชื่อมท่อเหล็ก
รอยเชื่อมจะต่อเนื่องกัน ซึ่งหมายความว่าข้อต่อจะมีความแข็งแรงพอๆ กับตัวท่อเมื่อใช้ขั้นตอนที่ถูกต้อง ใช้โลหะตัวเติม และอินพุตความร้อน การเชื่อมยังให้การเชื่อมต่อที่รั่ว-แน่นหนาซึ่งไม่ต้องอาศัยปะเก็นหรืออีลาสโตเมอร์ ซึ่งมีความสำคัญใน-แรงดันสูง อุณหภูมิสูง- และการให้บริการด้านสุญญากาศ ตลอดจนในท่อที่บรรทุกตัวกลางที่เป็นอันตราย สำหรับท่อยาวและโครงโครงสร้าง โดยทั่วไปตัวเลือกการเชื่อมจะมีราคาถูกที่สุดต่อข้อต่อและมีความคงทนในการให้บริการมากที่สุด
กระบวนการเชื่อมที่ใช้กับท่อ
การเชื่อมอาร์กโลหะหุ้มฉนวน:กระบวนการแบบแมนนวลที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดสำหรับข้อต่อสนามและการซ่อมแซม เหมาะสำหรับท่อคาร์บอนและท่อโลหะผสมต่ำ-ในเส้นผ่านศูนย์กลางส่วนใหญ่
การเชื่อมอาร์กโลหะด้วยแก๊ส:ใช้สำหรับรูตและรูเติมที่อัตราการสะสมและความสะอาดมีความสำคัญ โดยทั่วไปในการผลิตในโรงงานและในระบบการเชื่อมอัตโนมัติ
การเชื่อมอาร์กทังสเตนแก๊ส:เหมาะสำหรับการเจาะผ่านรูตในผนังบาง-และท่อสเตนเลสซึ่งต้องใช้บีดที่สะอาดและเจาะได้เต็มที่
การเชื่อมอาร์กแบบฟลักซ์คอร์และแบบจุ่ม:กระบวนการทับถมสูง-สำหรับท่อผนังหนา- ภาชนะรับความดัน และตะเข็บตามยาวหรือเกลียวของท่อที่ทำจากขดหรือแผ่น
การเชื่อมแบบวงโคจรและแบบอัตโนมัติ:ใช้สำหรับท่อและท่อขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก-ซึ่งความสามารถในการทำซ้ำและความสม่ำเสมอของโปรไฟล์รูทเป็นสิ่งสำคัญ
วัสดุและความสามารถในการเชื่อม
พฤติกรรมการเชื่อมเป็นไปตามเหล็กมากกว่าผลิตภัณฑ์ เกรดโครงสร้างคาร์บอนต่ำ-ธรรมดา เช่น Q215, Q235 และ Q355 มีปริมาณคาร์บอนเทียบเท่าต่ำ และเชื่อมได้ง่ายด้วยวัสดุสิ้นเปลืองมาตรฐาน และไม่มีการอุ่นที่ความหนาปกติ เกรดต้านทานความร้อนของโลหะผสม-ต่ำ-และท่อเส้นโลหะผสม-ความแข็งแรงสูงระดับไมโคร-ที่สูงกว่านั้นจำเป็นต้องมีการอุ่นก่อนด้วยการควบคุม ฟิลเลอร์ที่เข้าคู่กันหรือเข้ากันได้ ข้อจำกัดในการป้อนความร้อน และในส่วนที่หนากว่านั้น-การบำบัดด้วยความร้อนหลังการเชื่อม สเตนเลสออสเทนนิติกต้องการความร้อนต่ำ และในบางเกรด ต้องใช้เคมีคาร์บอนเสถียรหรือ-คาร์บอนต่ำเพื่อต้านทานการแพ้ที่รอยเชื่อม ผลิตภัณฑ์เคลือบทำให้เกิดปัญหาแยกต่างหาก: ต้องขจัดตะกรันสังกะสี สี น้ำมัน และโรงสีออกจากบริเวณรอยต่อก่อนการเชื่อม เนื่องจากจะทำให้เกิดความพรุน ขาดการหลอมรวมและการรวมตัว
การต่อท่อเหล็กโดยไม่ต้องเชื่อม
วิธีการทางกลยังคงมีความสำคัญต่อการบำรุงรักษา สำหรับงานชั่วคราว และสำหรับงานบริการที่ไม่พึงปรารถนาในการตัดสาย
การเชื่อมต่อแบบเกลียว:ปลายท่อถูกร้อยเกลียวเข้ากับข้อต่อ ข้อศอก ที และข้อต่อ ซึ่งเป็นแนวทางปฏิบัติมาตรฐานสำหรับบริการน้ำ อากาศ และก๊าซที่มีแรงดันต่ำ-เจาะต่ำ{1}}ขนาดเล็ก
การเชื่อมต่อแบบหน้าแปลน:หน้าแปลนอาจเชื่อมเข้ากับปลายท่อ แต่ข้อต่อระหว่างท่อทั้งสองนั้นทำโดยการโบลต์ ซึ่งช่วยให้ถอดประกอบได้ง่ายสำหรับการบำรุงรักษา
ข้อต่อแบบร่อง:ร่องจะถูกม้วนหรือตัดใกล้กับปลายท่อแต่ละด้าน มีการติดตั้งปะเก็นไว้เหนือข้อต่อ และตัวเรือนแบบแบ่งส่วนจะถูกขันให้แน่นรอบๆ วิธีการนี้รวดเร็ว ทำให้เกิดการโก่งตัวเชิงมุมเล็กน้อย และใช้กันอย่างแพร่หลายในการป้องกันอัคคีภัยและการวางท่อสาธารณูปโภค
อุปกรณ์การบีบอัด:ปลอกโลหะจะถูกบีบอัดลงบนท่อด้วยน็อตเพื่อสร้างการผนึกกับตัวข้อต่อ ซึ่งเป็นเรื่องปกติสำหรับเครื่องมือและท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก-
ข้อต่อแขนกล:คล้ายรอยต่อร่อง มักใช้ซ่อมแซม เชื่อมท่อที่มีขนาดทน หรือต่อชั่วคราว
การตรวจสอบและข้อผิดพลาดทั่วไป
รอยเชื่อมได้รับการตรวจสอบโดยการตรวจสอบด้วยการมองเห็น การตรวจสอบขนาด การทดสอบด้วยรังสีหรืออัลตราโซนิก การทดสอบอนุภาคแม่เหล็กหรือการทดสอบการแทรกซึมของสีย้อมของพื้นผิว และการทดสอบแรงดันหรือการรั่วไหลของระบบที่เสร็จสมบูรณ์ ข้อผิดพลาดที่เกิดซ้ำคือการเชื่อมบนสนิม สี หรือน้ำมันโดยไม่ได้ทำความสะอาด ใช้ขั้นตอนที่ไม่ผ่านการรับรองหรือเติมโลหะไม่ถูกต้องบนข้อต่อโลหะผสม และการอุ่นชิ้นส่วนที่เย็นหรือหนาไม่เพียงพอ ข้อบกพร่องทั้งสามประการทำให้เกิดข้อบกพร่องซึ่งมองเห็นได้จากการตรวจสอบที่ดำเนินการอย่างเหมาะสม ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมการรับรองขั้นตอนและคุณสมบัติของช่างเชื่อมตามรหัสที่ได้รับการยอมรับจึงเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นมากกว่าข้อกำหนดพิเศษเพิ่มเติม
คำถามที่พบบ่อย
ถาม: ท่อเหล็กมีการเชื่อมหรือไร้รอยต่อหรือไม่?
มีอยู่ทั้งสองอย่าง ท่อไร้รอยต่อถูกสร้างขึ้นจากเหล็กแท่งแข็งและไม่มีการเชื่อมตามยาว ในขณะที่ท่อเชื่อมนั้นถูกสร้างขึ้นจากแถบหรือแผ่นและเชื่อมต่อกันด้วยความต้านทาน การอาร์คที่จมอยู่ใต้น้ำ- หรือกระบวนการเชื่อมอื่นๆ ท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กและขนาดกลาง-ส่วนใหญ่ในเชิงพาณิชย์เป็นแบบเชื่อม
ถาม: ท่อเหล็กขึ้นสนิมสามารถเชื่อมได้หรือไม่?
ในทางเทคนิคแล้วใช่ แต่ไม่ควรเป็นเช่นนั้น สนิม สะเก็ดโรงสี สี และน้ำมันเข้าไปยุ่งเกี่ยวกับส่วนโค้งและทำให้เกิดรูพรุน ขาดการหลอมรวมและการรวมตัว ดังนั้นบริเวณข้อต่อและขอบรอบๆ จะต้องทำความสะอาดให้เป็นโลหะที่ดีก่อนทำการเชื่อม
ถาม: สามารถต่อท่อเหล็กโดยไม่ต้องเชื่อมได้อย่างไร?
ข้อต่อแบบเกลียว หน้าแปลนแบบสลักเกลียว ข้อต่อแบบร่อง ข้อต่อแบบบีบอัด และข้อต่อแบบปลอกแขนกล ล้วนเป็นข้อต่อที่สามารถซ่อมแซมได้ และระบบแบบหน้าแปลนหรือแบบร่องสามารถรื้อเพื่อการบำรุงรักษาได้
ถาม: เหล็กเกรดต่างๆ สามารถเชื่อมเข้าด้วยกันได้หรือไม่?
ใช่. ข้อต่อที่แตกต่างกันระหว่างเหล็กกล้าคาร์บอนกับโลหะผสม-ต่ำหรือเหล็กกล้าไร้สนิมเป็นเรื่องปกติ แต่ต้องเลือกโลหะเติม การอุ่นร้อน และอินพุตความร้อนสำหรับการผสมผสาน และขั้นตอนควรมีคุณสมบัติเหมาะสม
ถาม: ก่อนเชื่อมท่อต้องเตรียมอะไรบ้าง?
ใบหน้าของข้อต่อและขอบโดยรอบควรปราศจากสนิม ตะกรัน น้ำมัน และสารเคลือบ ควรตัดมุมเอียงตามแบบ และควรตั้งค่าการจัดแนวและช่องว่างของรากเพื่อให้สามารถเจาะได้เต็มที่
ถาม: เหตุใดจึงต้องอุ่นข้อต่อท่อบางจุด?
การอุ่นเครื่องจะทำให้อัตราการเย็นตัวช้าลง ซึ่งจะช่วยลดความแข็งใน-โซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน และลดความเสี่ยงที่ไฮโดรเจนจะแตกตัวในส่วนที่หนาขึ้นและในเหล็กที่มีค่าเทียบเท่าคาร์บอนสูงกว่า
