การผลิตอุปกรณ์ท่อไทเทเนียมที่ได้มาตรฐานได้เกิดขึ้นในประเทศจีนในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ซึ่งถือเป็นการปฏิวัติการใช้ท่อไทเทเนียมด้วย ช่วยยืดอายุการใช้งานของท่อไทเทเนียมอย่างมากและส่งเสริมการใช้ไทเทเนียม บทความนี้ทำการวิเคราะห์โดยละเอียดและแสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับประวัติการพัฒนาข้อต่อท่อไทเทเนียมมาตรฐานของจีน สถานการณ์การทำงานของข้อต่อท่อไทเทเนียมและข้อต่อท่อไทเทเนียมที่ใช้ในอดีต และแนะนำเทคโนโลยีขั้นสูงของการผลิตข้อศอก - กระบวนการอัดขึ้นรูปข้อศอก ข้อศอกไทเทเนียมที่ผลิตโดยกระบวนการนี้สามารถรับประกันความหนาของผนังที่สม่ำเสมอ มีการแนะนำการเกิดและการพัฒนามาตรฐานข้อต่อท่อไทเทเนียมในและต่างประเทศ รวมถึงการผลิตและการกำหนดมาตรฐานของอุปกรณ์ท่อไทเทเนียมในประเทศจีน
เปรียบเทียบกระบวนการผลิตอุปกรณ์ท่อไทเทเนียม
จีนเริ่มใช้ไทเทเนียมในระบบเคมีของอุตสาหกรรมโยธาในช่วงทศวรรษ 1970 ไทเทเนียมซึ่งเป็นวัสดุโครงสร้างที่ทนทานต่อการกัดกร่อน-ที่ใช้ในโรงงานเคมีได้กำหนดจุดยืนของมันแล้ว นอกจากนี้ เนื่องจากเป็นวัสดุในอุดมคติในท่อสำหรับขนส่งสื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อนในอุตสาหกรรมเคมี อายุการใช้งานของท่อจึงขึ้นอยู่กับท่อ และอุปกรณ์ท่อไทเทเนียมได้รับความสนใจจากวิศวกรและช่างเทคนิคมากขึ้นเรื่อยๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการกำหนดมาตรฐานของอุปกรณ์ท่อไทเทเนียมมีความสำคัญมากกว่า
1.1 สภาพการทำงานของอุปกรณ์ท่อไทเทเนียมก่อน เรามาวิเคราะห์สภาพการทำงานของอุปกรณ์ท่อไทเทเนียม:
ท่อไทเทเนียมส่วนใหญ่ขนส่งสื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อนและเป็นอันตราย เมื่อสื่อที่มีสารกัดกร่อนผ่านอุปกรณ์ท่อไทเทเนียม ตัวกลางจะมีแรงดันที่แน่นอน และความดันแบริ่งของแต่ละส่วนของอุปกรณ์ท่อต่างๆจะแตกต่างกัน ข้อต่อท่อที่ใช้บ่อยที่สุดสามแบบ (ข้องอ ที และข้อต่อลด) ใช้สำหรับการวิเคราะห์
1.1.1 ศอก
Elbow เป็นหนึ่งในอุปกรณ์ท่อที่สำคัญของระบบท่อต่างๆ ไม่เพียงเปลี่ยนทิศทางการไหลของตัวกลางเท่านั้น แต่ยังช่วยเพิ่มความยืดหยุ่นของไปป์ไลน์อีกด้วย เมื่อตัวกลางผ่านข้อศอก ดังแสดงในรูปที่ 1 ตัวกลางที่มีแรงกดจะพุ่งไปทางด้านหลังของข้อศอกโดยตรง และตัวกลางจะไหลไปทางด้านหลังไปยังทางออก จะเห็นได้ว่าด้านหลังของข้อศอกนั้นมีทั้งแรงกดทับและการสึกกร่อนและการกัดกร่อนอย่างรุนแรง แสดงให้เห็นว่าการรับน้ำหนักที่ด้านหลังนั้นมากกว่าส่วนใดๆ
1.1.2 ที
สภาพการทำงานของทีจะคล้ายกับข้อศอก เมื่อตัวกลางผ่านทีออฟ มันจะพุ่งตรงไปที่จุดตัดของกิ่งของทีกับถนนตรง ซึ่งแรงดันแบริ่งและการกัดกร่อนจากการกำจัดสิ่งสกปรกนั้นมากกว่าส่วนอื่น ๆ สถานะการระบายแรงดันและการเบี่ยงเบนของไปป์ไลน์สาขาเป็นไปป์ไลน์หลัก
1.1.3 ตัวลด
เมื่อตัวกลางผ่านตัวลด ตัวกลางมักจะไหลจากปลายใหญ่ไปยังปลายเล็ก เนื่องจากการลดลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปของพื้นที่หน้าตัด- ปรากฏการณ์แรงดันจะเกิดขึ้นที่กรวยของตัวลด และพื้นผิวด้านในของกรวยจะรับแรงกดดันอย่างมากและการกัดเซาะและการกัดกร่อนอย่างรุนแรง
การวิเคราะห์ข้างต้นแสดงให้เห็นว่าอุปกรณ์ท่อไทเทเนียมเป็นส่วนประกอบที่สำคัญอย่างยิ่งในท่อไทเทเนียม ซึ่งส่งผลโดยตรงต่ออายุการใช้งานของท่อไทเทเนียม
เทคโนโลยีการผลิตทั่วไปของอุปกรณ์ท่อไทเทเนียม
1.2.1 ข้องอไทเทเนียมแบบหลายเชื่อม
ในช่วงเริ่มต้นของการใช้ท่อไทเทเนียมในประเทศจีน ไม่มีผู้ผลิตในประเทศที่ผลิตอุปกรณ์ท่อไทเทเนียมมาตรฐาน ดังนั้นผู้คนจึงต้องใช้ข้อศอกไทเทเนียมแบบเชื่อมหลาย (หรือที่รู้จักกันทั่วไปในชื่อ "ชนิดเอวกุ้ง") และเทคโนโลยีการประมวลผลก็มีความซับซ้อน โดยปกติแล้ว ท่อจะถูกตัดเป็นปากเฉียงหลาย-ส่วนแล้วเชื่อม หรือรีดแผ่นโลหะให้เป็นรูปทรงใบไม้หลายส่วนเพื่อขยายวัสดุ จากนั้นจึงรีดและเชื่อมด้วยรอยเชื่อมจำนวนมาก เนื่องจากรูปทรงของรอยเชื่อมไม่ต่อเนื่อง จึงทำให้เกิดความเข้มข้นของความเค้นสูง ดังนั้นจึงต้องมีกฎระเบียบที่เข้มงวดเกี่ยวกับแรงดันใช้งานและอุณหภูมิของข้อต่อท่อประเภทนี้ การเชื่อมจะช่วยลดความต้านทานการกัดกร่อน รั่วซึมง่ายและรูปลักษณ์ที่ไม่ดีได้อย่างมาก พื้นผิวด้านในเป็นพื้นผิวพับซึ่งเพิ่มความต้านทานการส่งผ่านของท่อและรอยเชื่อมที่ด้านหลังถูกขัดถูและสึกกร่อนอย่างจริงจังซึ่งจะช่วยลดอายุการใช้งาน
1.2.2 ทีเชื่อม
ทีนี้ทำโดยการเจาะรูบนท่อตรงและเชื่อมท่อสาขาโดยตรง เนื่องจากประสิทธิภาพการประมวลผลของวัสดุไทเทเนียมไม่ดีเท่ากับวัสดุอื่น การประมวลผลเส้นตัดที่จุดเชื่อมจึงเป็นเรื่องยากมากเช่นกัน ที่สำคัญกว่านั้น มุมขวาจะถูกสร้างขึ้นที่แนวเชื่อม ประการแรก มันส่งผลกระทบอย่างจริงจังต่อการนำการไหลของตัวกลางและเพิ่มความต้านทานการส่งผ่านของไปป์ไลน์ ประการที่สอง เป็นการยากที่จะเชื่อมส่วนโค้งของเส้นที่ตัดกัน ประการที่สาม การกัดกร่อนของมุมขวาเพิ่มขึ้น ส่งผลให้มุมฉากเกิดความเสียหายตั้งแต่เนิ่นๆ
1.2.3 ข้องอไทเทเนียมเชื่อมแบบบีบอัด
1. แม่พิมพ์บน 2 ว่าง 3 ดายล่าง
เพื่อปรับปรุงข้อบกพร่องของข้อศอกไทเทเนียมหลายเชื่อม ข้อศอกไทเทเนียมเชื่อมครึ่งความดันถูกนำมาใช้ เมื่อเปรียบเทียบกับประเภท "เอวกุ้ง" ที่มีตะเข็บหลายตะเข็บ จะมีรอยเชื่อมน้อยกว่า และรอยเชื่อมจะไม่ถูกขัดถูและสึกกร่อนตรงหัว- แต่จะถูกขัดไปในทิศทาง ดังนั้นความต้านทานการกัดกร่อนจึงดีกว่า
1.2.4 โยนศอก
ผู้คนพยายามกำจัดรอยเชื่อมและพัฒนาข้อศอกไทเทเนียมแบบไม่มีรอยต่อ ส่งผลให้เกิดข้อศอกแบบหล่อ แม้ว่าจะปรากฏเป็นข้อศอกแบบไม่มีรอยต่อ แต่ความหนาของผนัง (อย่างน้อย 5 มม.) ไม่สามารถตรงกับความหนาของผนังท่อ (2 ~ 4 มม.) และผิวสำเร็จไม่ดี ซึ่งจะเพิ่มความต้านทานการส่งผ่าน ที่สำคัญยังมีข้อบกพร่องจำนวนมาก เช่น รูพรุนที่เกิดจากการหล่อ ซึ่งส่งผลกระทบร้ายแรงต่อความต้านทานการกัดกร่อนและอายุการใช้งาน ไม่เหมาะกับการใช้ท่อไทเทเนียมเชื่อมชน ส่วนใหญ่ใช้ในข้อต่อท่อที่มีแบริ่งเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็ก- อุปกรณ์ท่อไทเทเนียมที่ผลิตโดยกระบวนการนี้มีราคาสูงและผู้ใช้ไม่สามารถรับรู้ได้
1.2.5 เจาะข้อศอกไทเทเนียม
บางคนใช้วิธีปั๊มเพื่อเจาะข้อศอกไทเทเนียมซึ่งดูเหมือนว่าจะเป็นไปตามข้อกำหนดมาตรฐานในลักษณะที่ปรากฏ แต่โดยพื้นฐานแล้วขั้นตอนการประมวลผลคือการเจาะท่อเปล่าในแม่พิมพ์ปั๊มบนหมัด ในกระบวนการขึ้นรูปจะดึงข้อศอกด้านหลังบังคับให้หลังบางและผนังท่อช่องท้องถูกกดให้หนาขึ้นส่งผลให้ผนังมีความหนาหรือรอยย่นไม่เท่ากัน ในระหว่างการใช้งาน ด้านหลังของข้อศอกอาจถูกกัดกร่อนและสึกกร่อน และผนังด้านหลังก็บางลง ดังนั้นด้านหลังจึงได้รับความเสียหายตั้งแต่เนิ่นๆ ความหนาของผนังเป็นเรื่องยากที่จะรับประกัน และความต้านทานแรงดันและอายุการใช้งานไม่สามารถตอบสนองข้อกำหนดความทนทานต่อความหนาของผนังในมาตรฐานได้ พยายามอย่าใช้ข้องอไทเทเนียมที่ผลิตโดยกระบวนการนี้
