مواد درزیر آب جوش داده شده با قوس الکتریکیلوله های فولادی
در تولید و کاربرد لولههای فولادی SAW (جوش داده شده با قوس زیردریایی)، انتخاب مواد فولادی مستقیماً با ظرفیت باربری{0}}خط لوله، عمر مفید و ایمنی مهندسی مرتبط است. Q235B، Q345B، و Q355B سه ماده فولادی سازه ای هستند که معمولاً در پروژه های مهندسی مورد استفاده قرار می گیرند که به طور گسترده در ساخت لوله های فولادی جوش داده شده با قوس زیردریایی طولی و لوله های فولادی جوش داده شده با قوس مارپیچی مستغرق استفاده می شوند.
اگرچه همه آنها متعلق به فولاد ساختاری کربنی یا فولاد سازه ای{0}}آلیاژی کم-است، تفاوت های قابل توجهی در درجه استحکام، شرایط کاری قابل اجرا، و موقعیت مهندسی وجود دارد. این مقاله به طور سیستماتیک دانش در مورد این سه ماده رایج لوله فولادی SAW را از جنبه هایی مانند استانداردهای مواد، شاخص های عملکرد، زمینه های کاربردی و ایده های انتخاب رایج می کند.
I. منبع و سیستم استاندارد مواد Q235B، Q345B، و Q355B
Q235B، Q345B، و Q355B همگی مواد فولادی سازهای در سیستم استاندارد ملی چین هستند که عمدتاً استانداردهای فولاد سازهای کربنی GB/T 700 و فولاد سازهای با آلیاژ پایین-فولاد سازهای با آلیاژ بالا- GB/T 1591 را اجرا میکنند.
- Q235B یک فولاد ساختاری کربنی متداول است که یکی از پرکاربردترین مواد فولادی اساسی است که شکل پذیری، جوش پذیری و صرفه جویی خوبی دارد.
- Q345B یک فولاد ساختاری-با آلیاژ بالا-است. بر اساس Q235، از طریق طراحی میکروآلیاژی به بهبود قابل توجهی در استحکام دست می یابد و آن را به یک گرید فولادی بالغ و جریان اصلی در سازه های مهندسی تبدیل می کند.
- Q355B نسل جدیدی از فولاد ساختاری-آلیاژ بالا-کم است که جایگزین ارتقا یافته ای برای Q345B اصلی است. این بیشتر استحکام، چقرمگی و پایداری را بهینه میکند و مطابق با روند توسعه مواد-با عملکرد بالا مورد نیاز پروژههای مهندسی فعلی است.
II. تفاوت های اصلی در خواص مکانیکی سه ماده
در طول سرویس واقعی، لوله های فولادی SAW باید اثرات متعددی مانند فشار متوسط داخلی، بار خارجی خاک، تغییرات اختلاف دما و تنش ساختمانی را تحمل کنند. بنابراین، خواص مکانیکی فولاد پایه مهمی برای انتخاب مواد است.
تفاوت در درجه های قدرت
- Q235B دارای مقاومت تسلیم حداقل 235 مگاپاسکال است، متعلق به فولاد متوسط-کم استحکام، مناسب برای شرایط کاری کم فشار-و بار کم-.
- Q345B دارای استحکام تسلیم کمتر از 345 مگاپاسکال است، افزایشی نزدیک به 50 درصد در مقایسه با Q235B، که مزایای آشکاری در تحمل فشار- ظرفیت تحمل فشار و بار ساختاری- نشان میدهد.
- Q355B دارای استحکام تسلیم حداقل 355 مگاپاسکال، کمی بالاتر از Q345B در درجه استحکام است، که آن را برای پروژههای مهندسی با بار-بالا-ایمنی-مناسبتر میسازد.
استحکام کششی و پلاستیک
هر سه فولاد دارای انعطاف پذیری و شکل پذیری خوبی هستند و شرایط لازم برای شکل دهی لوله فولادی و پردازش جوش را برآورده می کنند. با این حال، با افزایش درجه مقاومت، Q345B و Q355B انعطاف پذیری خوبی را حفظ می کنند در حالی که دارای استحکام کششی و پایداری ساختاری بالاتری هستند.
الزامات چقرمگی ضربه
در محیطهای{0}}درجه حرارت پایین یا شرایط کاری با استرس بالا، مقاومت فولاد در برابر ضربه از اهمیت ویژهای برخوردار است. Q345B و Q355B معمولاً نیازمندیهای بالاتری برای چقرمگی ضربه هستند، و آنها را برای مناطق سرد، مهندسی در فضای باز یا پروژههای-ایمنی-در سطح بالا مناسبتر میسازد.
III. تفاوت های سازگاری در تولید لوله های فولادی SAW
لوله های فولادی SAW معمولاً با چرخاندن صفحات فولادی به شکل و تکمیل جوشکاری از طریق جوشکاری زیرپودری داخلی و خارجی تولید می شوند که الزامات بالایی را برای جوش پذیری و شکل پذیری فلز پایه ایجاد می کند.
- Q235B به دلیل محتوای کربن کم، فرآیند جوشکاری پایدار و الزامات نسبتاً کم برای کنترل فرآیند، جوش پذیری عالی دارد و آن را برای کاربردهای مهندسی انبوه مناسب می کند.
- Q345B و Q355B متعلق به سیستم فولاد کم آلیاژ{2}}با کربن معادل کمی بالاتر از Q235B هستند. با این حال، هنوز هم میتوان از طریق طراحی فرآیند جوشکاری معقول به-جوشکاری با کیفیت بالا دست یافت. استحکام جوش آنها به خوبی با فلز پایه مطابقت دارد و آنها را برای سازه های تحمل فشار{7} مناسب تر می کند.
در تولید لولههای فولادی SAW با قطر و ضخامت-، Q345B و Q355B مزایای بیشتری در پایداری جامع دارند.
IV. مکان یابی کاربرد سه ماده در زمینه های مختلف مهندسی
مهندسی تامین آب، زهکشی و انتقال آب
در پروژه های تامین آب شهری و زهکشی و انحراف آب، خطوط لوله بیشتر بر عمر و اقتصاد مقاومت در برابر خوردگی با فشار عملیاتی نسبتاً کم تمرکز می کنند. لوله های فولادی SAW از Q235B به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند و وقتی با سیستم های ضد خوردگی داخلی و خارجی ترکیب شوند می توانند-نیازهای خدمات طولانی مدت را برآورده کنند.
تونل های شهری و مهندسی سازه
در زمینههایی مانند تونلهای کاربردی جامع، پایههای شمع سازههای فولادی، و پایههای پل، که نیازمندیهای بالایی برای ظرفیت تحمل بار لولههای فولادی هستند، Q345B انتخاب اصلی مواد است که به تعادل خوبی بین ایمنی و هزینه دست مییابد.
خطوط لوله انرژی و صنعتی
در پروژه هایی مانند انتقال آب در گردش نیروگاه و انتقال سیالات صنعتی، معمولاً مواد Q345B یا Q355B برای اطمینان از پایداری عملیاتی طولانی مدت ترجیح داده می شوند.
-مهندسی پایه بار بالا
در پروژههایی مانند شمعهای دریایی، پایههای نیروگاه بادی و پلهای بزرگ، Q355B به تدریج به ماده اصلی تبدیل شده است که با استحکام بالاتر و چقرمگی بهتر، نیازهای شرایط کاری پیچیده را برآورده میکند.
V. ایده های مهندسی برای انتخاب مواد لوله های فولادی SAW
در مهندسی عملی، انتخاب Q235B، Q345B یا Q355B نه تنها یک موضوع مادی است، بلکه بخشی از طراحی مهندسی سیستماتیک است.
لازم است به طور جامع عوامل متعددی مانند فشار طراحی، بار سازه، محیط خدمات، عمر مفید، شرایط ساخت و بودجه پروژه در نظر گرفته شود. برای پروژههای انتقال آب کم فشار-و معمولی، Q235B یک انتخاب اقتصادی و عملی است. برای مهندسی بار متوسط-، Q345B یک راه حل بالغ و قابل اعتماد است. و در پروژههای-ایمن- سطح بالا یا شرایط کاری خاص، Q355B سازگاری مهندسی قویتری دارد.
نتیجه گیری
اگرچه Q235B، Q345B، و Q355B همگی متعلق به سیستم فولاد سازهای هستند، اما از نظر درجه مقاومت، موقعیت مهندسی و زمینههای کاربردی تقسیمبندی کار واضحی دارند. در ساخت و کاربرد لوله های فولادی SAW، انتخاب معقول مواد فولادی پایه مهمی برای اطمینان از عملکرد ایمن خطوط لوله و کیفیت مهندسی است.
با بهبود مستمر الزامات عملکرد مواد برای پروژههای زیرساختی و انرژی در مقیاس بزرگ، فولاد سازهای با استحکام-و چقرمگی بالا-به یک جهت مهم توسعه لولههای فولادی SAW تبدیل شده است. درک صحیح تفاوت بین این سه ماده به طراحان مهندسی و خریداران کمک می کند تا تصمیمات علمی و منطقی تری برای انتخاب بگیرند.
