건설 및 제조 분야의 탄소강 파이프에 대해 알아야 할 사항

탄소강관산업 분야에서 가장 널리 사용되는 파이프 재료 중 하나입니다. 주로 철(Fe)과 탄소(C)로 구성되며 탄소 함량은 일반적으로 0.05%~2.0%입니다. 소량의 실리콘, 망간, 황, 인 등이 보충됩니다.

탄소강관은 높은 강도, 높은 비용 효율성, 우수한 가공 성능으로 인해 석유 및 가스, 건설, 기계, 수자원 보호, 전력 ​​등 여러 핵심 산업에서 널리 사용되며 산업 생산 및 인프라 건설에 없어서는 안 될 기초 소재가 되었습니다.

제조 공정, 탄소강관 함량 및 적용 시나리오의 차이에 따라 탄소강관은 다양한 유형으로 나눌 수 있습니다. 그 중 ERW 탄소강관(저항용접 탄소강관)은 용접탄소강관의 핵심 카테고리로, 효율적이고 경제적인 특성으로 세계 탄소강관 시장에서 상당한 점유율을 차지하고 있다.

분류 기준 및 범주

주요 분류 방법은 탄소 함량에 따른 분류와 제조 공정에 따른 분류로 나뉜다. 이 두 가지 방법은 서로 연관되어 있으며 파이프의 성능과 적용 시나리오를 공동으로 결정합니다.

탄소 함량 분류에 따라 저-탄소강(C 0.25% 이하), 중-탄소강(0.25% < C 0.6% 이하), 고-탄소강(C > 0.6%)으로 나눌 수 있습니다. 그 중 저-탄소강은 가소성이 좋고 용접이 용이하여 자동차의 주요 원료가 됩니다. ERW 탄소강관구조 부품 및 중-압력 유체 운송에 널리 사용됩니다. 중-탄소강은 강도가 더 높으며 주로 기계 부품 제조에 사용됩니다. 고-탄소강은 경도가 높고 내마모성이 우수하며 주로 공구, 스프링 및 기타 특수 용도로 사용됩니다.

제조 공정에 따라 용접 탄소강관과 이음매 없는 탄소강관으로 나눌 수 있습니다. 용접 탄소강관은 주로 ERW(Electro{1}}Roll Forming), LSAW(Longitudinal Submerged Arc Welding), SSAW(Spiral Submerged Arc Welding)의 세 가지 공정을 사용합니다. 그중 ERW 공정은 높은 생산 효율성과 제어 가능한 비용으로 인해 용접 탄소강 파이프에서 가장 널리 사용되는 유형입니다. 이음매 없는 탄소강 파이프는 용접 이음새 없이 열간 압연 또는 냉간 인발 공정을 통해 생산되며 더 나은 압력-내력 성능을 가지며 고온-온도 및 고압-압력 시나리오에 적합하지만 생산 비용은 ERW 탄소강 파이프보다 훨씬 높습니다.

 TERW 탄소강관과 무계목 탄소강관의 차이점

ERW 탄소강관의 업계 포지셔닝을 더 잘 이해하기 위해 다음은 이음매 없는 탄소강관 및 LSAW/SSAW 수중 아크 용접 탄소강관과의 핵심 차이점을 비교합니다.

핵심 기능 및 업계 장점

탄소강 파이프가 업계의 주류 파이프 재료가 된 이유는 다양한 시나리오에 적합한 포괄적인 특성에 있습니다.

- 우수한 기계적 특성: 적당한 강도와 인성을 갖습니다. 특성은 요구 사항에 따라 열처리(예: 어닐링 및 정규화)를 통해 조정될 수 있으며 다양한 시나리오의 하중-지탱 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 특히 저탄소강의 경우 용접성능이 뛰어나 ERW 등 용접공정에 적용할 수 있는 기반을 제공합니다.

- 탁월한 비용-성능 비율:풍부한 원자재 매장량(철 원소 매장량 세계 최고 수준), 성숙한 생산 공정 및 제조 비용은 스테인레스 스틸 파이프 및 합금강 파이프보다 훨씬 저렴합니다. 중압 및 저압, 부식성이 높지 않은 시나리오에서-파이프 재료에 대한 가장 비용 효율적인 선택입니다. 이는 ERW 탄소강관이 널리 보급된 핵심 이유 중 하나이기도 합니다.

- 유연한 처리 기능:절단, 용접, 굽힘, 스탬핑 등 다양한 가공 방법을 수행하여 다양한 프로젝트의 맞춤형 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 그 중 ERW 탄소강관의 냉간 굽힘 성형 공정은 다양한 구조 형상의 파이프를 생산할 수 있어 탄소강관의 적용 범위가 더욱 확대됩니다.

- 제한사항:부식되기 쉽습니다. 습기, 산, 알칼리와 같은 부식성 환경에서는 -부식 처리(열간 아연 도금, 에폭시 코팅 등)가 필요합니다. 낮은-온도 인성이 좋지 않습니다. -20도 이하의 환경에서는 취성 파괴를 방지하기 위해 특수 저온 탄소강 파이프를 선택해야 합니다. 이 특성은 ERW 탄소강 파이프의 실외 및 매설 적용에서 특히 주목되어야 합니다.

탄소강의 국제 표준

탄소강관의 생산 및 테스트는 제품 품질의 일관성을 보장하기 위해 전 세계적으로 통일된 산업 표준을 준수해야 합니다. 핵심 표준은 다음과 같습니다.

- 오전에리칸 표준(ASTM/API): ASTM A53(일반 목적 용접 및 이음매 없는 탄소강 파이프), ASTM A106(고-온도 사용 이음매 없는 탄소강 파이프), API 5L(석유 및 가스 운송용 탄소강 파이프, 석유 및 가스 시나리오에 사용되는 ERW 탄소강 파이프는 이 표준을 준수해야 함), API Spec 5CT(유정용 탄소강 파이프).

- 국가 표준(GB): GB/T 3091-2015(저압 유체 운송용 용접 탄소강 파이프-ERW 탄소강 파이프의 생산 요구사항을 명확하게 규정), GB/T 8163(유체 운송용 무봉합 탄소강 파이프), GB 5310(고압 보일러용 무봉합 탄소강 파이프), GB 6479(탄소강 저온 파이프라인용 파이프).

- 사양(JIS):JIS G 3452(일반용 탄소강관), JIS G 3454(고압용 탄소강관)- 그중 STKM11A 및 STPG370과 같은 등급은 ERW 탄소강 파이프 생산에 일반적으로 사용됩니다.

응용 프로그램

효율적이고 경제적이며 안정적인 품질 특성을 갖춘 ERW 탄소강관은 탄소강관의 전체 적용 범위와 완벽하게 일치합니다. 또한 중간 및 낮은 압력, 대규모-수요 시나리오에 중점을 둡니다. 핵심 응용 분야는 다음과 같습니다.

석유 및 가스 운송 분야: 석유 및 가스 분기선, 도시 천연가스 파이프라인, 유전 수집 및 운송 파이프라인의 핵심 파이프 재료입니다. 철강 등급은 대부분 X56 - X80입니다. 부식 방지- 처리 후 지하, 추운 지역, 심지어 해저 운송 파이프라인(API 5L 표준 준수)에 사용할 수 있지만 주요 석유 및 가스 파이프라인에는 적합하지 않습니다. 동시에 유전 추출 시나리오에 적합한 유정 파이프를 제조하는 데 사용할 수 있습니다.

- 건설 엔지니어링 분야:건물 구조(예: 비계, 지지 기둥), 물 및 배수 파이프, 난방 파이프를 지지하는 데 사용됩니다. 일반적으로 Q235B, 20# 등의 ERW 탄소강 파이프가 사용됩니다. 비용이 저렴하고 가공이 용이하다는 장점으로 건설 프로젝트 비용을 절감하는 데 도움이 됩니다.

- 기계 제조 분야:기계 부품, 장비 지지대, 자동차 프레임 제조에 사용됩니다. 냉간 굽힘을 통해 정사각형, 직사각형 등 다양한 모양으로 성형할 수 있어 다양한 장비의 구조적 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

-수자원 보존 및 전력 분야:농경지의 관개, 도시 배수관, 발전소 순환수 배관 등에 사용됩니다. 중압 및 저압 시나리오에서는 이음매 없는 탄소강 파이프를 완전히 대체하여 엔지니어링 투자를 줄일 수 있습니다.

- 기타 필드:이는 소방 파이프라인, 광산 운송 파이프라인(비-부식성 및 비-고압-)뿐만 아니라 가구 및 가드레일과 같은 민간 응용 분야에도 사용됩니다. 용접탄소강관 중 가장 널리 사용되는 형태입니다.